Исследование искусственного освещения

Цель работы:

1. Исследование искусственного освещения рабочих мест в производственных помещениях.

2. Изучение принципов нормирования, приборов и методов контроля искусственного освещения.

Рациональное освещение производственных помещений является одним из важнейших факторов предупреждения производственного травматизма и профессиональных заболеваний. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность человека и производительность труда. Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения. Нерациональное освещение рабочих мест, напряженная зрительная работа у рабочих ряда профессий могут явиться причиной функциональных зрительных нарушений.

Часть электромагнитного спектра с длинами волн l = 760-400 нм создает видимое излучение. В пределах видимой части спектра излучения различной длины волн вызывают в органах зрения человека различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового (l = 400 нм) до красного (l = 760 нм) цветов. Наибольшая чувствительность зрения к излучению с длиной волны l = 555 нм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению, называется световым потоком (Ф). Единица измерения - люмен (лм).

Сила света J - отношение светового потока к телесному углу, в котором он излучается. Единица - кандела (кд) Сила света является одной из основных величин в системе СИ, (кд)

J=dФ/dw, (1)

Телесный угол w - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Единица стерадиан (ср).

Освещенность E - отношение светового потока к площади, на которую он распространяется. Единица освещенности - люкс (лк)

Е=dФ/dS, (2)

Яркость L- отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м²)

L=dJ/(dScosa), (3)

Для оценки условий зрительной работы используют такие характеристики, как объект различения, фон, контраст объекта с фоном.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Фон-поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается. Характеристика фона определяется величиной коэффициента отражения r_Ф. (табл. 2 на стенде).

Фон считается:

светлым - при r_Ф > 0,4;

средним - при r_Ф = 0,2-0,4

темным - при r_Ф < 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта L_О и фона L_Ф к яркости фона

К = | L_О - L_О | / L_Ф, (4)

Аналогично можно определить контраст через коэффициенты отражения поверхностей фона r_ф и объекта r_о

К = | r_О - r_Ф | / r_Ф, (4)

Контраст считается:

большим - при К> 0,5;

средним - К =0,2 - 0,5;

малым - К< 0,2

По СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования” искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения.

Различают две системы искусственного освещения: общая (равномерного или локализованного освещения) и комбинированная (общая с добавлением местного освещения).

Искусственное рабочее освещение предусматривается для всех помещений производственных, общественных и жилых зданий. Для освещения помещений, как правило, следует использовать газоразрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные, ДРЛ, металлогалогенные, натриевые). В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных источников света допускается использовать лампы накаливания.

Величина нормативной освещенности рабочих поверхностей определяется по СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение” (см. табл. 1 на стенде). Величина нормативной освещенности зависит ot разряда зрительной работы (определяется наименьшим размером объекта в мм), подразряда зрительной работы (определяется контрастом К объекта различения с фоном и характеристики фона) и системы освещения (комбинированное или общее освещение).

СНиП 23-05-95 устанавливает нормы освещенности для газоразрядных источников света; в случае применения ламп накаливания (необходимо специальное обоснование) нормативная величина освещенности устанавливается корректировкой норм в соответствии с примечаниями к табл. 1 (см. планшет на стенде). В нормах проектирования производственного освещения СНиП 23-05-95 кроме количественных задаются также и качественные характеристики искусственного освещения: показатели ослепленности и дискомфорта, глубина пульсации освещенности.

 

Приборы и методика измерений.

Для исследования освещенности, создаваемой искусственными источниками света, применяется люксметр типа Ю-116. Принцип действия люксметров основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении поверхности селенового фотоэлемента в замкнутой цепи, состоящей из фотоэлемента и магнитоэлектрического измерителя, возникает ток, который отклоняет подвижную часть измерителя - стрелку прибора.

Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом в диапазоне от 5 до 100000 лк.

В лабораторной работе люксметр Ю-116 используется для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и люминесцентными лампами.

Люксметр Ю-116 состоит из измерителя и отдельного фотоэлемента с насадками. На передней панели измерителя имеются 2 кнопки переключателя и приведены пределы измерений для используемых насадок.

Шкалы прибора - неравномерные, градуированы в люксах: одна шкала имеет 100 делений (начало отсчета от 17-го деления), вторая - 30 делений (начало отсчета от 5-го деления). Начало отсчета обозначено точками.

Селеновый фотоэлемент находится в пластмассовом корпусе и присоединяется к измерителю (вилка расположена на боковой стенке корпуса) шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль, насадка обозначена буквой К и применяется только совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т.

Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с коэффициентом ослабления 10, 100, 1000 и применяется для расширения диапазонов измерений.

Измерение освещенности. Перед измерением на фотоэлемент, подключенный к измерителю, необходимо установить две насадки К и Т, и фотоэлемент расположить в точке измерения. При нажатой правой кнопке на панели измерителя, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 10, следует пользоваться для отсчета показаний шкалой 0-100. При нажатой левой кнопке, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 30, следует пользоваться шкалой 0-30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент расчета шкалы, указанной на поверхности насадок.

При неизвестной освещенности и поиске нужного диапазона последовательно устанавливаются насадки К, Т; К, P; К, М; и при каждой насадке сначала нажимается правая кнопка, затем - левая. При освещенности менее 30 лк измерения проводятся без насадок.