Основные световые понятия и единицы. Основные светотехнические понятия и единицы. Выбор источников света.

Основные световые понятия и единицы. Основные светотехнические понятия и единицы. Выбор источников света.

Световой поток (Ф) – это мощность светового видимого излучения, которая оценивается глазом человека по световым ощущениям. Единицей светового потока является люмен (лм) световой поток от эталонного точечного источника в одну канделу (международную свечу), расположенного в вершине телесного угла в один стерадиан. Сила света ( І ) – это величина, которая определяется отношением светового потока (Ф) к телесному углу (w ) Яркость (В) – определяется как отношение силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади светящейся поверхности. Единицей яркости является н и m (нт) – яркость светящейся поверхности, от которой в перпендикулярном направлении излучается свет силой в 1 канделу с 1м². Освещенность (Е) – отношение светового потока (Ф), падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента (S).

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения поверхностиρ, представляющим собой отношение светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на неё. Фон считается светлым при ρ > 0,4, средним – при ρ = 0,2 – 0,4 и темным, если ρ

Контраст между объектом и фоном (k) характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак и другие элементы, которые требуется различить в процессе работы) и фона.

Видимость (v) характеризует способность глаза воспринимать объект. где к – контраст между объектом и фоном; к _пор - пороговый контраст, то есть наименьший контраст, различимый глазом при данных условиях.

Для измерения светотехнических величин применяют люксметры, фотометры, измерители видимости и другие приборы. Естественное освещение подразделяется на: боковое (одно или двухстороннее), которое осуществляется через световые проёмы (окна) в наружных стенах; верхнее, осуществляемое через фонари и световые проемы в крышах и перекрытиях; комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение может быть общим и комбинированным. Общим называют освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения (не ниже 2,5м над полом) равномерно (общее равномерное освещение) или с учетом расположения рабочих мест (общее локализованное освещение). Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно применять при работах высокой точности, а также, если необходимо создать определенное или переменное, в процессе работы, направление света.

37) Льготы и компенсации за вредные условия труда..

Виды льгот и компенсаций, предусмотренные российским законодательством работникам, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда: 1. Сокращенная продолжительность рабочего времени, устанавливаемая для работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда (ст.92, 94 ТК). 2. Ежегодные дополнительные отпуска, которые устанавливаются работникам, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда (ст.117 ТК). 3. Оплата труда работников в повышенном размере, занятых на тяжелых работах, работах с вредными и (или) опасными и иными особыми условиями труда (ст.147 ТК). 4. Молоко или другие равноценные пищевые продукты, выдаваемые работникам, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда бесплатно по установленным нормам (ст. 222 ТК). 5. Лечебно-профилактическое питание для работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда бесплатно по установленным нормам (ст. 222 ТК). 6. бесплатная выдача спецодежды, спецобуви и индивидуальных средств защиты.Сокращенная продолжительность рабочего времени для работников, работающих во вредных или опасных условиях трудаСогласно ст. 92 ТК нормальная продолжительность рабочего времени сокращается на 4 часа в неделю и более для работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда. Предоставление ежегодного дополнительного отпуска для работников, работающих во вредных и опасных условиях, и его продолжительность.

Освещенность единица измерения. Что такое люксы

Люкс (Лк) – величина, которая позволяет измерить количество светового потока на единицу площади.

1 люкс = 1 люмен / 1 кв. метр

Люксы нужны, чтобы измерить видимый свет и интенсивность освещения на поверхностях в помещении. Показатель изменяется от направленности света, поэтому количество люксов часто соответствуют самому центру луча. Чтобы выяснить количество люксов в определенном месте применяют люксметр.

Нормы освещенности регламентируются СНиП 23-05-95, СП 52.13330.2016, ГОСТ Р 55710-2013.

• норма освещенности жилой комнаты или кухни – 150 Лк,
• рабочего кабинета – 300 Лк,
• детской комнаты – 200 Лк

Расчет уровня освещения в помещениях – задача не самая простая. Архитекторы и дизайнеры используют специальные программы и разные методы расчетов. Но для простой задачи, как, например, выбрать лампы для кухни, можно выполнить расчет и самостоятельно.

Практический пример:

Нужно осветить кухню, площадью 5 квадратных метров в квартире, где высота потолка – 2,7 метра. Для этого мы берем норму освещенности кухни – 150 Лк и умножаем на 5 (м²). Получаем 750, но нужно учесть, что реальные условия практически всегда далеки от идеальных, и часть света поглощают стены и мебель. Поэтому получившийся результат делится на поправочный коэффициент: 0,9, если кухня оформлена в светлых тонах, и 0,6 – для темного интерьера.

Делаем расчет:

150 (Лк) х 5 (кв.м) = 750;
750 / 0,9 = 833,3 – столько люксов будет достаточно для освещения светлой кухни;
750 / 0,6 = 1250 – количество люксов, которые потребуются для освещения кухни в темных цветах.

Нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения,. Измерение

• Измерение — совокупность действий для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой всеми участниками за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений).
  Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины. Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений — мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и т. д. Измерение физической величины включает в себя несколько этапов: 1) сравнение измеряемой величины с единицей; 2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации).
  * Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений.
  Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.Характеристикой точности измерения является его погрешность или неопределённость.
  Примеры измерений:
  В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают её размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчёт, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
  С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчёт.В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая, или не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса — шкала твёрдости минералов.
  Частным случаем измерения является сравнение без указания количественных характеристик.
  Наука, предметом изучения которой являются все аспекты измерений, называется метрологией.

Единица измерения яркости. Единица яркости: в чем измеряется светящаяся поверхность сегодня и какие есть устаревшие единицы

В настоящее время известно, что в этом мире все можно измерить, абсолютно все. Вселенная и многое другое, что окружает человека, связано с измерениями. Так, измерить скорость, время, расстояние не составит особого труда. Для измерений существуют специальные приборы. Наука, которая занимается измерениями — это метрология. Метрология вычисляет все сведения с предельной точностью. Важно знать, в каких единицах измеряется что-то конкретное. Например, человек точно знает, что время можно измерить в секундах, часах и даже миллисекундах. Скорость можно измерить в километрах в час, расстояние в метрах или километрах.

Единицы измерения обычно присутствуют в физике. Еще со школы узнавать об измерениях помогает именно физика. С помощью этой науки можно перевести любые измерения в систему СИ.

Значение физики очень велико, она использовалась во все времена. С помощью единиц измерений можно измерить даже яркость . Наука продвигается все дальше, открывает новые горизонты, она не стоит на месте и развивается. Существуют единицы измерения, которые устарели сегодня:

• НИТ,
• СТИЛЬБ,
• ЛАМБЕРТ,
• АПОСТИЛЬБ.

Значение единиц яркости

1. НИТ — это устаревшая единица, раньше она использовалась в системе СИ, размерность её составляет примерно 1кд/ 1 м² . Сейчас стандарты этой единицы давно не используются и на смену пришли совершенно новые.
2. СТИЛЬБ — используется в системе СГС . Яркость светящейся поверхности площадью 1 см 2 составляет 1 стильб. Она также практически вышла из употребления, и не используется современным человечеством.
3. ЛАМБЕРТ — внесистемная единица яркости, стала применяться впервые в США. Назвали данную единицу в честь Ламберта Иоганна Генриха. Немецкий математик, астроном, физик и философ, по своему происхождению учёный был французом. Сокращенно ламберт пишут, как лб.
4. АПОСТИЛЬБ — единица измерения для освещенных поверхностей также используется в системе СГС. Была открыта французским учёным физиком Андре Блоделем. АПОСТИЛЬБ с 1978 года официально считается устаревшей и сейчас уже не используется.

Где могут понадобиться данные знания

Многие люди любят отгадывать кроссворды и сканворды. Авторы, придумывающие сканворды, используют своеобразную терминологию и все более хотят запутать читателя. Необходимо постараться, чтобы разгадать точный ответ. Думаете, для чего может понадобиться знание единицы яркости? Сканворд вполне может содержать подобный вопрос.

Например, такой случай. Нужно разгадать из сканворда слово из слова: ОТЛИЧНИК. Чтобы проще было разгадать данное слово, есть подсказка — это единица яркости светящейся поверхности, само слово состоит из 3 букв. По данным подсказкам легко можно определить, что это за слово. Ответ на сканворд: НИТ.

Современная единица яркости

Наука, которая изучает световые процессы, называется фотометрией. Она характеризует электромагнитные излучения светового диапазона . В фотометрии измерения производят с помощью диапазона спектра, который не отличается от обзора видимости человеческого глаза. Яркость определяет собой поток, который посылается лишь в определенном направлении видимой поверхности, она полностью может охарактеризовать светящееся тело.

В международной системе измерений (СИ) яркость можно измерить в канделах на квадратный метр. Если ранее измерением яркости служила НИТ, то сейчас ее принято измерять в канделах.

Кандела на квадратный метр (кд / м² ) — представляет собой производную яркости в системе СИ, основывается на двух измерениях: силы света и площади квадратного метра.

В зависимости от того, в каких масштабах необходимо измерить яркость поверхностей, существуют такие измерения, как кандела на квадратный сантиметр, кандела на квадратный фут, кандела на квадратный дюйм и даже килокандела на квадратный метр.

Килокандела на квадратный метр ( ккд / м² ) — представляет собой также измерение яркости, но в отличие от обычной канделы, она кратна производной в СИ системе.

Современный мир продвинулся настолько далеко, что прогресс достигает все новых и новых высот. Так, появился специальный конвертор , при помощи которого можно перевести абсолютно любые единицы яркости в любые другие. Это не составит особого труда, достаточно написать единицу измерения, которую необходимо перевести, и получить правильный ответ. Правильность ответа может не всегда быть предельно точной, а с некими погрешностями, потому что иногда конверторы могут округлять лишь до 10 цифр после запятой. Некоторые конверторы могут сокращать до экспоненциальной записи, например: 1,103E +6. E — это экспонента, которую в математике легко перевести, умножив на десять в степени.

Единица измерения светового потока. Определение светового потока

Световой поток - параметр, показывающий силу лучистой энергии, которая выделяется источником освещения. Распространяется поток света во все стороны, на 360°. Мощность лучистой энергии уменьшается по мере рассеивания, которое повышается при удалении от светового источника.

Оценить, как работает световой поток, просто. Достаточно вначале близко подойти к зажженной лампочке, а потом отойти от нее. Чем дальше расстояние от осветительного прибора, тем меньше освещенность пространства.

Единица измерения светового потока - Люмены. Одна единица характеризует поток, исходящий в одном телесном угле точечным источником со световой силой в 1 Кд. На лампочках и других источниках света указано количество Лм.

Мощность светового потока проверяется двумя типами оборудования:

• Фотометр сферический - оборудование в форме сферы, на которое нанесено особое покрытие, имеющее заданный коэффициент отражения, приближенный к единице. На стенке с внутренней стороны расположен фотоэлемент с особым фильтром. Для измерения лампочка или другое устройство помещается в середину фотометра. Для оценки результата полученные значения сравниваются с эталонным (идеальным) источником.
• Фотометрический гониометр применяется вместе с калиброванным люксметром. Оценивается показатель освещенности от источника по всей заданной поверхности.

Измеряется световой поток в производственных условиях. Использовать специальные приборы в простой комнате сложно. Поэтому при выборе оборудования стоит ориентироваться на заводские показатели Люменов, нанесенные на упаковке.

Основные светотехнические единицы гигиена. Гигиенические требования и методы гигиенической оценки естественного и искусственного освещения помещений. Принципы нормирования. Методы контроля.

Комфортные условия труда во многом зависят от освещения производственных помещений. Рациональное освещение повышает безопасность работ и производительность труда. Несоответствие нормативным показателям освещения или неправильная установка источников света могут быть причиной быстрой утомляемости работающих, а также несчастного случая.Всеобщим межотраслевым документом, содержащим нормы естественного и искусственного освещения предприятий, является СНиП 23-05-95. Необходимо предусматривать два вида освещения - естественное и искусственное. Естественный свет имеет высокую биологическую и гигиеническую ценность, так как обладает благоприятным для зрения человека спектральным составом и оказывает положительное воздействие на психологическое состояние человека - создает ощущение связи его с окружающим миром. Отсутствие или недостаток естественного освещения в рабочем помещении классифицируют как вредный производственный фактор. В зависимости от типа промышленного здания естественное освещение может быть верхним - через световые фонари в крыше, боковым - через оконные проемы и комбинированным. При одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении нормируется в точке посередине помещения. КЕО показывает, какая часть наружного освещения попадает на рабочие места производственного помещения. Наиболее надежным источником света при аварийном освещении являются лампы накаливания.Искусственное освещение нормируют в зависимости от разряда зрительной работы с учетом подразряда, который определяется контрастностью объекта и характеристикой фона. Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности. Контраст объекта с фоном характеризуется отношением разности коэффициентов отражения фона и объекта к коэффициенту отражения фона. Нормируемым показателем искусственного освещения является освещенность Е, единицей измерения которой является люкс (лк).Освещенность (лк) выражают формулой Е = F/ S, где F - плотность светового потока лампы, лм; S - площадь освещения поверхности, м². Основными источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные) лампы. В осветительных лампах накаливания в качестве излучателя световой энергии применяют тугоплавкий металл - вольфрам, температура плавления которого 3600 °С. Лампы накаливания мощностью до 60 Вт изготавливают вакуумными, а большей мощности - газонаполненными. После откачки воздуха из колбы лампы их заполняют инертным газом, как правило аргоном с примесью азота, что способствует более высокой температуре накала нити. В зависимости от характера распределения светового потока различают: светильникипрямого света, подающие не менее 90% светового потока на рабочую поверхность в нижнюю часть сферы; светильники отраженного света, направляющие через матовый колпак не менее 90% светового потока в верхнюю часть сферы; светильники полуотраженного света, представляющие собой сочетание первых двух типов. Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют ряд преимуществ: создают свет, по своему спектру приближающийся к естественному; обладают большой световой отдачей, равной 75 … 80 лм/Вт (лампы накаливания имеют только 7 … … 20 лм/Вт); срок службы люминесцентных ламп в 4 … 5 раз превышает срок службы ламп накаливания; меньший расход электроэнергии. Проверку уровня освещенности на рабочих местах производят люксметром. Принцип работы прибора основан на фотоэлектрическом эффекте. Свет, падая на пластинку фотоэлемента, преобразуется в электрический ток, величина которого фиксируется гальванометром, связанным с фотоэлементом замкнутой электрической цепью.Шкалагальванометра градуирована в люксах. Естственное освещение оценивается по 2 группам показателей: физические и светотехнические. К первой группе относится : 1. световой коэффициет -- характеризует собой отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола. 2. Угол падения -- характеризует собой под каким углом падают лучи. По норме минимальный угол падения должен быть не менее 27⁰.

Основные световые величины. Основные световые понятия и единицы

Лучистая энергия, вызывающая световое ощущение, называется оптическим излучением, а мощность такого излучения – световым потоком.

Видимая часть солнечной радиации у поверхности земли составляет 40 % и в спектре её электро-магнитного излучения занимает узкий диапазон волн (от 400 до 760 нм). Глазнаиболее

чувствителен к средней части видимого спектра и имеет максимальную чувствительность при длине волны 555 нм (переходный желто-зеленый участок спектра). Эта чувствительность принята за единицу. По мере приближения к красному и сине-фиолетовому участкам спектра чувствительность глаза резко снижается. Относительную чувствительность глаза к разным участкам спектра называют относительной видимостью.

Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемаяглазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока – люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником при силе света в 1 канделу (кд) в телесном угле в 1стерадиан (ср); стерадиан – телесный пространственный угол свершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, длина которой равна радиусу сферы.

Сила света (J) – пространственная плотность светового потока (часть светового потока) от источника света в данном направлении внутри определённого телесного угла. Единица силы света – кандела (кд) – сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении от источника (абсолютно черного тела с площади 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины).

Освещенность (E) – поверхностная плотность светового потокаF, падающего на поверхность S, определяемая по формуле: E = F / S. Единица освещенности – люкс (лк) – освещенность поверхности площадью 1 м2 при падающем на неё световом потоке 1 лм.

Не всегда световой поток, падающий на освещаемую поверхность, полностью отражается от нее по направлению к глазу. Решающая роль в процессе видения принадлежит той части светового потока, которая, отражаясь от освещаемой поверхности, попадает на световоспринимающие элементы глаза, что и вызывает зрительное ощущение. Поэтому с точки зрения физиологии зрительного восприятия важен не падающий световой поток, а отраженный от освещаемой поверхности – яркость. Яркость (L) – величина светового потока, отраженного освещаемой или светящей поверхностью по направлению к глазу. Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2) – яркость равномерно светящей плоской поверхности площадью 1 м2, излучающей вперпендикулярном к ней направлении силу света, равную 1 канделе.Яркость определяется специальными приборами яркомерами.Яркость светящейся поверхности зависит от испускаемой ею силы света, угла, под которым рассматривается объект или поверхность и от ее световых свойств, так как падающий на поверхность световой поток частично пропускается и поглощается телом, а частично отражается. При постоянстве освещенности яркость фона или предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т. е. светлота.