1). Podstawowe wielkości świetlne
1. strumień świetlny
2. światłość
3. natężenie oświetlenia
4. luminancja
Strumień świetlny Φ – jednostka – lumen [lm]
• jest to wielkość wyprowadzona ze strumienia energetycznego
przez ocenę działania promieniowania na normalnego
obserwatora fotometrycznego.
• Dla widzenia fotopowego:
Pomiar strumienia świetlnego
• Pomiar strumienia świetlnego można wykonać w lumenomierzu kulistym , tj. w szczelnie zamkniętej kuli, pomalowanej w środku jasną, aselektywnie odbijającą światło, idealnie rozpraszającą farbą.
• Źródło o nieznanym strumieniu światła Φb porównuje się ze źródłem wzorcowym o znanym strumieniu Φw.
• Bezpośrednie oświetlenie ogniwa fotoelektrycznego – OF jest wyeliminowane przez przesłonę P.
• Natężenie oświetlenia na ogniwie E jest zatem poporcjonalne do strumienia świetlnego źródła wzorcowego oraz następnie źródła badanego.
• Pomiar z żarówką pomocniczą Ep (kolejno: przy nieświecącym wzorcu i źródle badanym) koryguje błąd wynikający z częściowego pochłaniania i odbijania strumienia świetlnego przez źródła zestawu pomiarowego.
Światłość I – jednostka – kandela [cd]
• jest to stosunek strumienia świetlnego dΦ , wysyłanego przez źródło
światła w kącie przestrzennym dω, do wartości tego kąta przestrzennego,
inaczej jest to gęstość kątowa strumienia świetlnego
Natężenie oświetlenia E – jednostka – luks [lx]
• - jest to stosunek strumienia świetlnego dΦ, padającego na
elementarną powierzchnię ds, do wartości tej elementarnej
powierzchni
• - inaczej jest to gęstość powierzchniowa strumienia świetlnego
3). Pomiar natężenia oświetlenia
• Pomiar natężenia oświetlenia wykonuje się przy użyciu miernika – luksomierza.
• Miernik taki zwykle składa się z ogniwa fotoelektrycznego połączonego z układem
pomiarowym, bezpośrednio wyskalowanym w luksach [lx].
• Wzorcowanie luksomierzy odbywa się na ławie fotometrycznej za pomocą lamp wzorcowych
o znanej światłości kierunkowej.
• Ocenę parametrów oświetlenia wewnętrznego i zewnętrznego, związanych z natężeniem
oświetlenia, przeprowadzamy w oparciu o wyniki pomiarów, wykonanych dla odpowiednio
dobranej lub określonej w normie siatki pomiarowej.
• W środku każdego pola mierzymy natężenie oświetlenia.
• Z pomiarów wyznaczamy wartość średnią oraz równomierności zgodnie z zależnościami:
• Otrzymane wartości porównujemy z wymaganiami normatywnymi.
Pomiar natężenia oświetlenia
• Na dokładność pomiarów mają wpływ:
• - proporcjonalność wskazań miernika w zależności od natężenia oświetlenia,
• - kąt padania światła – przy dużych kątach luksomierz wskazuje niższe wartości od rzeczywistych,
• - rozkład widmowy światła bezpośredniego i odbitego od ścian (luksomierze są wzorcowane przy wykorzystaniu Żarowych wzorców światłości). W świadectwie wzorcowania luksomierzy mamy podane współczynniki korekcyjne dla innych źródeł światła np. lamp sodowych, rtęciowych, metalohalogenkowych.
• - temperatura otoczenia
Pomiar luminancji
Pomiary luminancji wykonuje się miernikiem luminancji
• Wskazania miernika prądu fotoelektrycznego są proporcjonalne do
luminacji powierzchni bez względu na odległość pomiaru (ω = const i jest
to cecha danego miernika). Pole to może być zmieniane przez obiektyw lub
przesłony
Zarówki halogenowe - Zasada działania
W tradycyjnej Żarówce odparowany wolfram ze skrętki tworzy nalot na bańce. żarówka wytwarza coraz mniej światła w czasie eksploatacji.
Cykl halogenowy
W Zarówkach halogenowych stosuje się dodatek jodu lub bromu, dzięki czemu inicjowany jest tzw. halogenowy cykl regeneracyjny.
• Parujący ze skrętki wolfram łączy się z halogenem tworząc cząsteczki halogenków wolframu.
• W pobliżu skrętki lampy następuje rozpad halogenków, atomy wolframu osadzają się z powrotem na Żarniku,
• Halogen dyfunduje w kierunku bańki, by ponownie połączyć się z parującym wolframem.
• W rezultacie halogenowego cyklu regeneracyjnego następuje przeniesienie osadzonych na bańce atomów wolframu z powrotem na żarnik.
Typowe parametry: moc: 20W, 35W, 50W, 75W
trwałość: 2.000 h – 5.000 h
Dwa sposoby kierowania ciepła w żarówkach halogenowych
żarówka z odbłyśnikiem aluminiowym (ALU) jest idealna do zastosowania w sufitach podwieszanych, ponieważ nie następuje kumulacja ciepła w górnej części pomieszczenia. żarówka z odbłyśnikiem typu zimne lustro (CB) jest idealna do zastosowania przy oświetlaniu przedmiotów wrażliwych na ciepło. Ciepło kierowane jest w kierunku trzonka żarówki.
ŚWIETLÓWKI LINIOWE Sposób wytwarzania światła w świetlówkach
Wewnątrz świetlówki wytwarzane jest
Promieniowanie nadfioletowe. Promieniowanie to zamieniane jest na światło przez luminofor znajdujący się na wewnętrznej stronie bańki lampy. Świetlówki efektywnie przetwarzają energię elektryczną na światło, ich skuteczność świetlna sięga 104 lm/W.
Budowa świetlówki
Rura szklana o średnicy:
T5 – 16mm
T8 – 26mm
T12 – 38mm
zakończona trzonkami z dwoma kołkami
Wewnątrz:
• Elektrody – w postaci skrętki pokrytej emiterem, ułatwiającym zapłon
• Argon – gaz pomocniczy, inicjujący zapłon świetlówki
• Rtęć metaliczna, odparowująca pod wpływem temperatury.
Ciśnienie do 0,6 ÷1 Pa. Emisja głównie linii rezonansowych z
zakresu ultrafioletu.
Luminofor:
• - standardowy – dwupasmowy - np. 640 (33)
skuteczność świetlna - przeciętna
jakość światła – przeciętna
• - trójpasmowy- np. 830, 840 (biura, szkoły)
skuteczność świetlna - wysoka,
jakość światła – dobra
• - szerokopasmowy – np. 950 (pracownie plastyczne)
skuteczność świetlna – przeciętna,
jakość światła – bardzo wysoka
Schemat układu pracy świetlówki
• Po włączeniu lampy do zasilania, bimetalowa elektroda zapłonnika
nagrzewana jest przez wyładowanie świetlące. Następuje zwarcie.
• Prąd płynie przez elektrody, które nagrzewają się i emitują elektrony
• Bimetal w zapłonniku stygnie, rozwiera obwód i powoduje powstanie
impulsu napięciowego (ok. 1kV), inicjującego zapłon lampy
• Wyładowanie w świetlówce ma charakterystykę ujemną – musi być
stosowany statecznik, ograniczający prąd lampy
LED – zalety i wady
• duża trwałość sięgająca (30-50) godz.
• odporność na wstrząsy,
• łatwe sterowanie procesem ściemniania,
• brak promieniowania UV,
• łatwe uzyskiwanie światła barwnego,
• natychmiastowe, bezzwłoczne zapalanie,
• niskie napięcie zasilania (bezpieczeństwo),
• małe wymiary
• niewielki strumień świetlny,
• duża temperatura złącza,
• nieefektywne uzyskiwanie
światła białego,
• duża wrażliwość na zmiany
temperatury zewnętrznej
• duża luminancja
7). Warunki dobrego widzenia (główne parametry określające otoczenie świetlne)
• Główne parametry określające otoczenie świetlne to:
• - rozkład luminancji,
• - natężenie oświetlenia,
• - olśnienie,
• - kierunkowość światła,
• - oddawanie barw oraz barwa światła,
• - migotanie światła,
• - oświetlenie dzienne.
Rozkład luminancji
• Rozkład luminancji w polu widzenia wpływa również na komfort widzenia. Należy unikać:
• - zbyt wysokich luminancji, które mogą powodować olśnienie,
• - zbyt dużych kontrastów luminancji, które powodują zmęczenie związane z ciągłą readaptacją wzroku,
• - zbyt niskich luminancji i zbyt małych kontrastów luminancji związanych z nieciekawym, niestymulującym środowiskiem pracy.
Natężenie oświetlenia
• Poziom natężenia oświetlenia w bezpośrednim otoczeniu pola pracy powinien być
dostosowany do natężenia oświetlenia pola pracy i powinien zapewnić zrównoważony
rozkład luminancji w polu widzenia.
• Natężenie oświetlenia w bezpośrednim otoczeniu pola pracy powinno być niższe
niż natężenie oświetlenia pola pracy
Olśnienie
• jest to stan w procesie widzenia, związany z pogorszeniem zdolności wykonywania pracy
wzrokowej (olśnienie przeszkadzające), lub odczuciem niewygody ( olśnienie przykre), w
wyniku występowania zbyt wysokich poziomów luminancji w polu widzenia lub niewłaściwego
rozkładu luminancji w czasie lub w przestrzeni.
Kierunkowość światła, modelowanie
• W normie podkreślono, że oświetlenie kierunkowe może być stosowane w celu podświetlenia
...
acabose