Lagi      07.10.2023

Valgustuse põhiomadused. Valgustuse tehnilised parameetrid Peamised valgustuse tehnilised näitajad on

Loeng nr 5.

7.1. Valgustuse põhiomadused.

7.2. Tööstusvalgustuse klassifikatsioon.

7.3. Tööstusvalgustuse põhinõuded.

7.4. Tööstusliku valgustuse standardimine.

7.5. Valgusallikad ja valgustusseadmed.

Valgustus on üks olulisemaid tootmistegureid. Õigesti projekteeritud ja ratsionaalselt teostatud tööstusvalgustid avaldavad töötajatele positiivset psühhofüsioloogilist mõju, parandavad efektiivsust ja ohutust, vähendavad väsimust ja vigastusi ning säilitavad kõrge jõudluse. Seetõttu on tööstusruumide valgustus kehtestatud vastavalt teatud normidele ja reeglitele.

7.1. Valgustuse põhiomadused.

Nähtav valgus on elektromagnetkiirgus lainepikkusega 0,38...0,76 mikronit. Nägemise tundlikkus on maksimaalne elektromagnetkiirguse suhtes, mille lainepikkus on 0,555 mikronit (kollakasroheline värvus) ja väheneb nähtava spektri piiride suunas. Elektromagnetkiirgus lainepikkusega 0,01 - 0,38 mikronit vastab ultraviolettkiirgusele, 0,77 - 340 mikronit - infrapunakiirgusele.

Elektromagnetilise kiirguse kandjad on footonid.

Valgustust iseloomustavad kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed näitajad.

Valgustuse kvantitatiivsed näitajad.

ValgusvoogF– elektromagnetkiirgus, mida inimesed tajuvad valgusena; mõõdetuna luumenites (lm);

Kõik valgusallikad kiirgavad valgusvoogu ruumi ebaühtlaselt, mistõttu võeti kasutusele valgustugevuse mõiste.

Valguse jõudJ ruumiline valgusvoo tihedus; on defineeritud kui valgusvoo dF ja ruuminurga dΩ suhe , milles seda levitatakse: J = dF / ; mõõdetuna kandelates (cd);

Valgustus E iseloomustab valgusvoo pinnatihedust; juhtum valgustatud pinnal: E=dF / dS, mõõdetuna luksides (lx = lm/m2);

HeledusL - iseloomustab pinna poolt kiiratava valgusvoo pinnatihedust suunas α (pinnad nurga all α normaalseks on valgustugevuse suhe dJ α , kiirgav, valgustatud või helendav pind selles suunas, piirkonda dS selle pinna projektsioon selle suunaga risti olevale tasapinnale): L = dJ α / (dS cos α) , mõõdetuna cd/m2.

Kuu – E kui satelliit ja L kui latern.

Nimetatakse pindu, mille heledus peegeldunud või läbiva valguse puhul on kõikides suundades ühesugune difusioon.

Valgustuse kvaliteedinäitajad.

Visuaalse töö tingimuste kvalitatiivseks hindamiseks kasutatakse selliseid näitajaid nagu taust, objekti kontrastsus taustaga, valgustuse pulsatsioonitegur, valgustusindeks ja valguse spektraalne koostis.

Peegeldustegur ρ– määratletakse pinnalt peegelduva valgusvoo suhtena F negatiivne sellele langeva valgusvoo suhtes F pad: ρ = F neg / F pad.

Taust See on pind, millel objekti eristatakse. Tausta iseloomustab peegelduskoefitsient ρ. Kui ρ > 0,4, võetakse arvesse tausta valgus; at ρ = 0,2...0,4 – keskmine ja ρ juures< 0,2 – tume.

Objekti kontrastsus taustaga k mida iseloomustab kõnealuse objekti (punkt, joon, märk, täpp, pragu, märk jne) heleduse ja tausta suhe:

k = (L F L KOHTA .) / L F, peetakse suureks, kui k > 0,5 (objekt paistab taustal teravalt välja), keskmiseks, kui k = 0,2...0,5 (objekt ja taust erinevad märgatavalt heleduses) ja väikeseks, kui k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Kui tausta ja objekti heledus on võrdne, võib nende värv erineda.

Nähtavus V iseloomustab silma võimet objekti tajuda. See sõltub valgustusest, objekti suurusest, heledusest, objekti kontrastist taustaga ja särituse kestusest. V= k / k por , Kus k sellest ajast künnis või väikseim silmaga nähtav kontrast, vähese langusega, mille puhul objekt muutub sellel taustal eristamatuks K POR = 0,01 – 0,015. Nähtavus väheneb järsult, kui vaatevälja ilmuvad säravad valgusallikad - pimestav efekt -...

Pimedusindeks P O pimestamise hindamiskriteerium valgustuspaigaldise loodud tegevus,

R O = 1000 (V 1 / V 2 – 1),

Kus V 1 Ja V 2 – diskrimineerimisobjekti nähtavus vastavalt varjestatud ja eredate valgusallikate juuresolekul vaateväljas. Valgusallikate varjestamine toimub kilpide, visiiride jms abil. Maksimaalne väärtus R O mitte d.b. rohkem kui 40.

Valgustuse pulsatsioonitegurk E see on kriteerium valgustuse kõikumiste sügavus, mis on tingitud valgusvoo muutustest aja jooksul

k E = 100 (E max – E min )/ (2 E kolmap )

Kus E max , E min , E kolmap võnkeperioodi maksimaalsed, minimaalsed ja keskmised valgustuse väärtused; gaaslahenduslampide jaoks k E = 25...65 %, tavaliste hõõglampide jaoks k E = 7 %, halogeenhõõglampide jaoks k E = 1 %.

Valgustuse kõikumine põhjustab nägemise väsimust, stroboskoopiline efekt, põhjustada vigastusi. Ripple'i piiramise meetodid: erinevate faaside (3-faasilised võrgud) lampide toiteallika ühtlane vaheldumine, suure järelmõjukoefitsiendiga luminofooride kasutamine, kõrgsagedusvooluga lampide toide - 400 Hz, 2-lambiliste lampide kasutamine, mis töötavad vastavalt a. jagatud faasi ahel.

Valgusallika nimipinge- pinge, mille jaoks konkreetne valgusallikas on projekteeritud, samuti mille jaoks seda saab sisse lülitada spetsiaalsete selleks ettenähtud seadmetega. Mõõdetud voltides (V, V).

Valgusallika nimivõimsus- nimipingega ühendatud valgusallika poolt tarbitav võimsus, mis on vajalik elektrienergia muundamiseks valguseks. Mõõdetud vattides (W, W).

Valgusvoog on valgusallikast igas suunas kiirgava optilise kiirguse võimsus, mida hinnatakse selle mõju järgi inimsilmale. Peamine fotomeetriline parameeter, mis iseloomustab valgusallika võimet konkreetset objekti valgustada. Valgusvoo hulk sõltub valgusallika poolt kiiratavast lainepikkusest. Mõõdetud luumenites (Lm, Lm)

Valgusefektiivsus on allika poolt kiiratava valgusvoo ja selle tarbitava võimsuse suhe. Toimib valgusallikate tõhususe tunnusena. Mõõdetud luumenites vati kohta (Lm/W, Lm/W).

Näiteks 11 600 Lm valgusvoo ja 110 W võimsusega lambi valgusefektiivsus on 11 600: 110 = 105 Lm/W.

Ostmisel olge ettevaatlik, pöörake tähelepanu valgusti koostu valgusvõimsusele, mitte LED-ide valgusefektiivsusele, kuna koostu puhul on valgusvoo kadu nii draiveri efektiivsuse kui ka konstruktsiooni tõttu. valgusti omadused.

Värvitemperatuur iseloomustab valgusallika värvi. Mõõdetud Kelvini kraadides (K)

Mida madalam on värvitemperatuur, seda "soojem" on valgus; mida kõrgem on värvitemperatuur, seda "külm". Näiteks lamp, mille värvustemperatuur on 5000–6000 K, kiirgab jahedat valget valgust, 4000 – 4500 K – neutraalvalget, 2700 – 3000 K – sooja valget.

Pildil on näha, millised loomuliku ja kunstliku valguse allikad vastavad millisele värvitemperatuurile.

Värviedastusindeks (koefitsient) iseloomustab seda, mil määral ühtib objekti loomulik värv nähtava värviga, kui seda valgustatakse teatud valgusallikaga.

Tähistatakse CRI-ga (värviedastusindeksiga) või Ra-ga.


Võimsustegur või koosinus phi (cos) nimetatakse aktiivvõimsuse ja näivvõimsuse suhteks. Kuna aktiivvõimsus on näivast võimsusest väiksem, on võimsustegur alati väiksem kui ühtsus.

Pulsatsioonikoefitsient on valgusallika poolt aja jooksul tekitatud valgustuse kõikumiste sügavuse hindamise kriteerium.

LED lambid – kuni 5%

Hõõglambid, halogeenlambid – kuni 5%

Luminofoorlambid – 5–45%

Elavhõbe, naatriumlambid – kuni 80%

Metallhalogeniid - kuni 100%

Valgustus on füüsikaline suurus, mis võrdub valgustatud pinna ühiku kohta risti langeva valgusvooga. Mõõdetud luksides (lx, luks).

1 luks võrdub 1 luumeni valgusvooga, mis langeb 1 m2 suurusele pinnale.



Näiteks Maa valgustus päikesekiirte poolt keskpäeval on ligikaudu võrdne 100 000 luksiga ja tänava valgustus kunstliku valgustusega on ligikaudu võrdne 4 luksiga.

Erinevate objektide standardiseeritud valgustuse parameetrid on reguleeritud seadusega.

Sisemine sisevalgustus

Nõutav valgustus, luks

Suure valgustusega ruumid : kontorid, tööruumid, operatsiooniruumid, kassaaparaadid, disaini-, disaini- ja joonistusbürood, arvutiruumid, laborid, auditooriumid, toidupoodide müügipinnad, juuksurisalongid, tehnilised ruumid

400-500

Keskmise valgustusvajadusega ruumid: Muude kaupluste müügipinnad, konverentsi- ja koosolekuruumid, lugemissaalid, näitusesaalid, hotellid

200-300

Klassid, õpperuumid, lasteaiad

400

Mõõduka valgustusega ruumid: Tööstushoonete fuajeed ja garderoobid, avalike hoonete fuajeed ja garderoobid, avalike hoonete koridorid ja käigud, elamute koridorid ja käigud, tööstushoonete trepikojad, tualetid

75-150

Elamute trepikojad

Sisemine erivalgustus

Nõutav valgustus, luks

Tootmisruumid, töökojad

500

Laod, spordirajatised

200

Autod, raudteejaamad, lennujaamad, põllumajandusettevõtted

300

Ülekäigurajad, tunnelid

100

Tehnilised ja olmeruumid

100

Suure tolmu- ja niiskustasemega ruumid

200

Välisvalgustus

Nõutav valgustus, luks

Tööstusettevõtte territoorium, laokompleks, tankla territoorium

Parkimine, garaažikooperatiivid, park, väljak, puiestee, kohalik piirkond, autoalad, raudteejaamad, lennujaamad

Valgustussüsteemide projekteerimist vastavalt standardiseeritud parameetritele viivad läbi spetsialistid spetsiaalsete programmide abil. Allpool on näide projektist 6x6 meetri suuruse ruumi valgustamiseks LED-allavalgustitega (link Dvo18-30-01) võimsusega 30 W:

Lisateavet standardiseeritud valgustusparameetrite kohta leiate reeglistikust


Vastavalt standardile GOST 17677-82 on KSS-i mitut tüüpi. Valgustusseadme kasutamise võimalus konkreetses piirkonnas sõltub KSS-i tüübist.

Sisestage KSS

Maksimaalse valgustugevusega suundade tsoon (ülemisel ja/või alumisel poolkeral)

Määramine

Nimi

Keskendunud

Sügav

0°-30°; 180°-150°

Koosinus

0°-35°; 180-145°

Poollai

35°-55°; 145-125°

55-85°; 125-95°

Vormiriietus

Sinus

70°-90°; 110°-90°

Mida kitsam on valgusvoo jaotusnurk, mida väiksem on läbimõõt, seda suurem on valguspunkti suund ja kontrastsus. Mida laiem on valgusvoo jaotusnurk, seda suurem on valguspunkti läbimõõt ja seda ühtlasem on valgustus. Vaatleme tavalise kontorivalgusti KSS tüüpi D

Graafikult saab kindlaks teha, et see lamp kiirgab vertikaalselt allapoole valgustugevust ligikaudu 425 cd ja 30° nurga all on valgustugevus ligikaudu 325 cd


Valgusvoog F kiirgusenergia võimsus, mida hinnatakse selle tekitatava visuaalse aistingu järgi, luumen (lm).

Valgustugevus I– ruumilise valgusvoo tihedus:

Ia=d F/ dω,

Kus d F – valgusvoog (lm), mis on ühtlaselt jaotunud elementaarse ruuminurga piires dω, keskmine (steradiaan). Valgustugevuse mõõtühik on kandela (cd), mis on võrdne valgusvooga

1 lm, ulatudes 1 sr ruuminurga sisse.

Valgustus– pinna valgusvoo tihedus, luks (lx):

E = d F/ dS,

Kus dS– pindala, m2, millele langeb valgusvoog d F.

Heledus B– valgustugevuse pinnatihedus antud suunas. Heledus, mis on valguskehadele iseloomulik, võrdub valguse intensiivsuse suhtega antud suunas ja valguspinna projektsiooni pindalaga, mis on selle suunaga risti:

B=I/ dS cosα,

Kus I– valgustugevus antud suunas, cd; dS– kiirgav pind, m2; α – nurk kiirguse suuna ja tasandi vahel, kraadi. Heleduse ühikuks on cd/m2.


  1. Mis on lamp?
Lamp on kombinatsioon elektrilisest valgusallikast ja valgustusseadmetest, mis on loodud allika poolt kiiratava valgusvoo ümberjaotamiseks vajalikus suunas, töötavate silmade kaitsmiseks valgusallika pimestamise eest, elektritoiteks, valgusallika paigaldamiseks ja kaitsmiseks mehaaniliste vigastuste eest. ja keskkonnamõjud.

  1. Milliseid funktsioone täidab valgusti valgustis?
Valgustid on mõeldud allika poolt kiiratava valgusvoo ümberjaotamiseks vajalikus suunas, töötavate silmade kaitsmiseks valgusallika pimestamise eest, elektritoiteks, valgusallika kindlustamiseks ja kaitsmiseks mehaaniliste vigastuste ja keskkonnamõjude eest.

  1. Millised on kunstliku valgustuse kujundustüübid? Miks on keelatud kasutada ainult kohalikku valgustust?
Kunstlik valgustus vastavalt disainile võib olla üldine Ja kombineeritud, kui üldvalgustusele lisatakse lokaalne valgustus, koondades valgusvoo otse töökohale.

Ainuüksi lokaalse valgustuse kasutamine tööstusruumides on keelatud, kuna terav kontrast eredalt valgustatud ja valgustamata alade vahel põhjustab visuaalset pinget, aeglustab töökiirust ja võib põhjustada õnnetusi.


  1. Mis on üldvalgustus? Kuidas saab üldvalgustuse tekitatavat valgustust suurendada?
Üldvalgustus, ühtlane või lokaliseeritud, on mõeldud kogu ruumi valgustamiseks, kasutades ruumi ülemises osas asuvaid lampe. Üldine ühtlane valgustus loob tingimused tööde tegemiseks kõikjal valgustatud ruumis, arvestamata seadmete asukohta. Kell üldine lokaalne valgustus lambid paigutatakse töökohtade asukohta arvestades, mis võimaldab luua kohtades suuremat valgustust.

  1. Mis on kombineeritud valgustus? Millistel juhtudel seda kasutatakse?
Kombineeritud valgustust on soovitav kasutada täpse visuaalse töö tegemisel, kaldpindade valgustamiseks, töökohtadel, kus seadmed tekitavad teravaid varje ning ka siis, kui töö käigus on vaja lokaalsete lampide abil tekitada teatud valgusvoo suund.

  1. Millised on hõõglampide eelised gaaslahenduslampide ees?
Gaaslahenduslambid– need on madal- ja kõrgsurvevalgusallikad, milles nähtav kiirgus tekib elektrilahenduse tulemusena inertgaaside ja metalliaurude atmosfääris, samuti luminestsentsi nähtuse tõttu.

Gaaslahenduslampide peamine eelis hõõglampide ees on nende suur valgusvõimsus vahemikus 40 kuni 110 lm/W. Nende kasutusiga on oluliselt pikem – üle 10 tuhande tunni, madal lambi pinnatemperatuur ja päikesevalgusele lähedane emissioonispekter, mis tagab kvaliteetse värviedastuse. Lisaks tagavad gaaslahendusluminofoorlambid ühtlasema valgustuse ja neid soovitatakse kasutada üldvalgustites.


  1. Mis on klassiruumides kasutatavate lampide tööpõhimõte? Millised on nende lampide eelised?
Kõige levinumad madalrõhulahenduslambid on luminestsents. Need on kahe elektroodiga silindrilise klaastoru kujuga, mis on täidetud doseeritud koguse elavhõbeda ja inertgaaside seguga. Toru sisepind on kaetud õhukese fosforikihiga, mis muundab ultraviolettkiirgust, põhjustades

Kahetsendav gaasi elektrilahendusega nähtavale valgusele.

Luminofoorlambid loovad sõltuvalt neis kasutatavast fosforist erineva valguse spektraalse koostise ning on saadaval valge (WL), sooja valge (WLT) ja jahe valge (CLW), päevavalgusega (LD), korrigeeritud värviedastusega päevavalgusega. (CDC).


  1. Millised on gaaslahenduslampide puudused?
Vahelduvvoolu elektrivõrgust töötavate gaaslahenduslampide oluline puudus on valgusvoo pulseerimine, mis on tingitud fosfori hõõgumise madalast inertsist. See võib kaasa tuua stroboskoopiline efekt, mis väljendub liikuvate või pöörlevate objektide visuaalse taju moonutamises. Valgusvoo pulsatsioonisageduse ja objekti pöörlemissageduse korrutamisel või kokkulangemisel on ühe objekti asemel nähtavad mitme kujutised, moonutatakse liikumiskiirust ja -suunda. Stroboskoopiline efekt on ohtlik, kuna mehhanismide, osade ja tööriistade pöörlevad osad võivad tunduda liikumatud ja põhjustada vigastusi.

Gaaslahenduslampide puuduste hulka kuuluvad ka: vajadus kasutada spetsiaalseid käivitusseadmeid, lambi jõudluse sõltuvus ümbritsevast temperatuurist ja toitepingest, kõrgsurvelampide pikk põlemisaeg (10-15 minutit) .


  1. Mis on valguse pulsatsioonitegur?
Valgustuse pulsatsioonitegur K n on kasutatavate valgusallikate valgusvoo muutuste tulemusel aja jooksul tekkivate valgustuse kõikumiste sügavuse kriteerium. Valgustuse pulsatsiooniteguri väärtus TO n (%) määratakse valemiga

TO P = 100 (E Max – E min) / 2 ·E kolmapäev, kus E Max, E min ja E cf – valgustuse maksimaalne, minimaalne ja keskmine väärtus selle kõikumise perioodil, luks.

Valgustuse pulsatsioonikoefitsiendi väärtus varieerub mõnest protsendist (hõõglampide puhul) kuni mitmekümne protsendini (gaaslahenduslampide puhul).


  1. Mis on valgusallikate valgusvoo pulseerimise põhjus? Millist tüüpi lampidel on suurem valguse pulsatsioonitegur?
Valgusvoo pulseerimine toimub gaaslahenduslampides fosfori hõõgu vähese inertsi tõttu.

Lambi F valgusvoog võrgu vahelduvpinge hetkväärtuse ülemineku hetkel 0 võrra väheneb.

Riis. Valgusvoog lainetab ühefaasilise toitepingega

Gaaslahenduslambid (sh luminofoorlambid) on väikese inertsiga ja muudavad oma valgusvoogu Ф peaaegu proportsionaalselt toitepinge amplituudiga. Hõõglampide hõõgniidi suur termiline inerts hoiab ära lambi valgusvoo märgatava vähenemise.


  1. Kuidas saab valguse pulsatsioonitegurit vähendada?
Valgustuse pulsatsiooniteguri vähendamiseks lülitatakse kolmefaasilise elektrivõrgu erinevates faasides sisse luminofoorlambid. Faasinihke tõttu kolmefaasilises võrgus 1/3 perioodist kompenseeritakse iga lambi valgusvoo "langused" kahe ülejäänud lambi valgusvoogudega, mis on tingitud kogu valguse pulsatsioonist. valgusvoog, seetõttu on valgustus oluliselt väiksem.

  1. Mis on stroboskoopiline efekt ja miks see on ohtlik?
Stroboskoopiline efekt väljendub liikuvate või pöörlevate objektide visuaalse taju moonutamises. Valgusvoo pulsatsioonisageduse ja objekti pöörlemissageduse korrutamisel või kokkulangemisel on ühe objekti asemel nähtavad mitme kujutised, moonutatakse liikumiskiirust ja -suunda. Stroboskoopiline efekt on ohtlik, kuna mehhanismide, osade ja tööriistade pöörlevad osad võivad tunduda liikumatud ja põhjustada vigastusi.

  1. Milliste kunstliku valgustuse indikaatorite vastuvõetavad väärtused kehtestab SNiP 05/23/95?
Kunstliku valgustuse süsteemide standardsed indikaatorid vastavalt ehitusnormidele ja eeskirjadele SNiP 23-05-95 “Looduslik ja kunstlik valgustus” on: tööpindade minimaalne valgustusväärtus, valgustuse pulsatsioonitegur ja pimestamise indikaator.

  1. Sõltuvalt sellest, millistest teguritest määratakse kunstliku valgustuse indikaatorite lubatud väärtused?
Kunstliku valgustuse indikaatorite vastuvõetavad väärtused ( E min) SNiP 23-05-95-s kehtestatakse sõltuvalt visuaalse töö iseloomust, kasutatavast valgustussüsteemist ja kasutatavate valgusallikate tüübist.

  1. Millised tegurid määravad visuaalse jõudluse omadused?
Visuaalse töö omadused määravad ära diskrimineerimisobjekti minimaalne suurus, objekti kontrastsus taustaga ja tausta omadused .

Eristamise objekt

Taust– diskrimineerimisobjektiga vahetult külgnev pind, millelt objekti vaadatakse. Tausta iseloomustab peegelduskoefitsient, mis sõltub pinna värvist ja tekstuurist. Peegelduskoefitsient ρ on defineeritud kui pinnalt peegeldunud valgusvoo Ф neg ja sellele langeva valgusvoo F suhe. Taust loetakse heledaks, kui objekti vaadeldava pinna peegeldusvõime on suurem kui 0,4; keskmine – peegeldusteguriga 0,2 kuni 0,4; tume - peegeldusteguriga alla 0,2.

Diskrimineerimisobjekti kontrast taustaga K määratakse diskrimineerimisobjekti heleduse erinevuse absoluutväärtuse suhtega IN o ja taust IN f nendest kahest heledusest suurimani. Kontrastsust peetakse väärtuste puhul suureks TO rohkem kui 0,5; keskmine – väärtustega TO 0,2 kuni 0,5; väike – väärtustel TO vähem kui 0,2.


  1. Mis on diskrimineerimise objekt? Too näiteid.
Eristamise objekt– kõnealuse eseme väikseim element või defekt, mida tuleb tööprotsessi käigus eristada (näiteks joon, märk, niit, plekk, pragu, märk vms).

  1. Millise valgustuse arvutamisel saadud karakteristiku järgi valitakse valgusallikas? Millised lambi parameetrid tuleb määrata?

Arvutatakse lambi vajalik valgusvoog Ф, mis annab ruumi valgustuse normaliseeritud väärtuse E, ja vastavalt valgustuse teatmeraamatule valitakse F GOST valgusvooga standardlambi tüüp ja võimsus, mis on arvutatud väärtusele lähedane.

Haridus ja teadus

Laboratoorsed tööd

Valgustuse tõhususe ja kvaliteedi uuring
8.1. Töö eesmärk ja eesmärgid

Töö eesmärk on uurida tehisvalgustuse kvantitatiivseid ja kvalitatiivseid omadusi, samuti hinnata ruumi sisemuse valgusallika ja värvidekoratsiooni mõju valgustuspaigaldise valgustatusele ja kasutusmäärale ( η ).

Uuringu peamised eesmärgid:

· Erinevate valgusallikate tekitatud valgustuse mõõtmine ja võrdlemine standardsete väärtustega;

· Valgustuspaigaldise kasutusteguri määramine ( η );

· Erinevate valgusallikate poolt tekitatud valgustuse pulsatsioonitegurite mõõtmine ja võrdlemine;

· Valguse pulsatsiooniteguri sõltuvuse hindamine lampide kolmefaasilise võrgu faasidega ühendamise meetodist;

· Stroboskoopilise efekti jälgimine.

Teoreetiline osa

Üldine informatsioon

Valgustus– valgusenergia vastuvõtmine, jaotamine ja kasutamine, et luua soodsad tingimused objektide ja objektide nägemiseks.

Valgustus peab olema hügieeniliselt ratsionaalne, s.t. pakkuda:

Tööpindade piisav valgustus;

Ühtlase valgustuse järjepidevus aja jooksul;

Heleduse ühtlane jaotus ümbritsevas ruumis;

Ei mingit sära.

Valgustusel on suur tähtsus tervisele ja töökorraldusele. Valguskiirguse mõjul kiirenevad kõrgema närvitegevuse protsessid, suureneb üldine aktiivsus ja hingamisorganite aktiivsus. Valguse puudumine ärritab silmi, raskendab objektide eristamist ja aeglustab töötempot.

Üleminek ühelt nägemisvälja heledusest teisele nõuab teatud aega nn nägemise kohanemiseks, mis võib pimedast eredalt valgustatud ruumi liikudes olla 1,5-2 minutit ja kuni 5-6 minutit tagasi liikumine, mille käigus inimene eristab halvasti ümbritsevaid objekte, mis võib põhjustada õnnetuse. Ebapiisav valgustus intensiivse visuaalse töö ajal või nägemise sagedane ümberkohanemine põhjustab kiiret väsimust, peavalu ja nägemise halvenemist.



Halb valgustus on ligikaudu 5% õnnetuste otsene ja 20% kaudne põhjus. Tööpinna valgustuse suurendamine parandab objektide nähtavust, suurendades nende heledust ja suurendab eristuvate osade kiirust, mis suurendab tootlikkust.

Seega võimaldab täppismontaaži sooritamisel valgustuse suurendamine 150 luksilt 1000 luksi tõsta tööviljakust kuni 25% ja isegi vähese täpsusega tööde tegemisel, mis ei nõua suurt visuaalset pinget, suurendada töökoha valgustust. suurendab tööviljakust 2-3% . Hea valgustus välistab silmade väsitamise, muudab töödeldavate toodete eristamise lihtsamaks ning kiirendab töötempot.

Valgustuse vähenemine toob kaasa tööviljakuse vähenemise, mitte ainult käsitsi, vaid ka vaimse, mis nõuab mälu ja loogilist mõtlemist. Näiteks võib valgustuse vähenemine kuni 50% standardväärtusest põhjustada visuaalset väsimust ja tööviljakuse langust 3–10% võrra koos tootevigade samaaegse suurenemisega.

Sõltuvalt valgusallikast võib valgustust olla kolme tüüpi: loomulik, kunstlik ja kombineeritud.

Valgustustüüpide plokkskeem sõltuvalt valgusallikast ja funktsionaalsest otstarbest on näidatud joonisel 8.1.

Riis. 8.1. Valgustustüüpide klassifikatsioon

Kunstlik valgustus jaguneb sõltuvalt selle funktsionaalsest otstarbest tööstusettevõtetes töö-, turva-, avarii-, evakuatsiooni- ja tööks.

Töövalgustus tagab vajalikud tingimused valgustuspaigaldise normaalseks tööks, see on kohustuslik kõikides ruumides ja avatud ruumides.

Turvavalgustus– töövalgustuse tüüp, see paigaldatakse tööstusettevõtete territooriumide, ehitusobjektide, aga ka mõnede ühiskondlike hoonete territooriumide kaitstud piiridele.

Avariivalgustus- turvavalgustus, tagab minimaalsed vajalikud valgustustingimused töö jätkamiseks töövalgustuse ajutisel kustutamisel ruumides ja avatud ruumides juhtudel, kui kunstliku valgustuse puudumine võib põhjustada tõsiseid tagajärgi inimestele, tootmisprotsessidele, häirida ettevõtte normaalset toimimist. ettevõtte elutähtsad keskused ja tarbijate massteeninduskeskused.

Evakuatsiooni valgustus teenindab inimeste ohutut evakueerimist ruumidest ja avatud ruumidest töövalgustuse hädakustutamise korral.

Avariivalgustus kasutatakse pauside ajal, kui töövalgustus on välja lülitatud, näiteks ruumide puhastamisel ja selle kaitsmiseks.

Juhised, millistel juhtudel on häda- ja evakuatsioonivalgustus vajalikud, sisalduvad SNiP-s ja tehisvalgustuse tööstusstandardites. SNiP kohaselt peab avariivalgustus tekitama valgustuse, mis on vähemalt 5% standardvalgustusest, kuid mitte vähem kui 2 luksi siseruumides ja 1 luksi väljas. Asjakohaste põhjenduste olemasolul on lubatud valgustada rohkem kui 30 luksi tubades ja rohkem kui 5 luksi väljas.

Evakuatsioonivalgustus peab tekitama valgustuse vähemalt 0,5 luksi siseruumides ja 0,2 luksi väljas. Avarii- ja evakuatsioonivalgustuseks võib kasutada hõõglampe (sh halogeenhõõglambid) ja luminofoorlampe, viimaseid ainult ruumides, mille õhutemperatuur on vähemalt +5ºC vahelduvvoolu toitel ja pingega vähemalt 90% nimipinge. DRL-, DRI- ja DNAT-tüüpi lampe saab kasutada ainult turvavalgustusgruppide lisakinnitustena, et suurendada valgustatust üle turvavalgustuse standardi.

Looduslikult esinevad emissioonid jäävad äärmiselt laia lainepikkuste vahemikku (joonis 8.2). Sel juhul nimetatakse elektromagnetilisi vibratsioone lainepikkusega 10–340 000 nm tavaliselt kiirguse optiliseks piirkonnaks ja lainepikkuste vahemikku 10–380 nm liigitatakse ultraviolettkiirguseks, vahemikus 380–770 nm - nähtavale piirkonnale. spekter ja 770 kuni 340 000 - infrapunakiirguse piirkonda.

Riis. 8.2. Elektromagnetilise kiirguse spekter.

Spektri nähtav osa on venitatud.

Suurim tundlikkus kiirgusele on inimsilm lainepikkusega 540–550 nm (kollakasroheline värvus).

Üldiselt tajub inimsilm spektri nähtavat osa valge valgusena. Selle spektriosa üksikud kitsad lõigud erinevad lainepikkuse poolest ja põhjustavad vastavaid eri värvi aistinguid. Nende visuaalsete aistingute intensiivsus ei ole sama, sest Silmade tundlikkus nähtava spektri osade kiirgusele on erinev.

Loomulikus valguses vastab kõrgeim tundlikkus kiirgusele lainepikkusega 555 nm (kollane valgus) ja öösel (või videvikus) vastab maksimum ligikaudu 500 nm-le (roheline-sinine valgus).

Silma suhteline tundlikkus nähtava spektri äärmuslike osade (violetne ja punane) kiirgusele on palju väiksem ja sõltub kellaajast (joon. 8.3).

Riis. 8.3. Suhtelised nähtavuse kõverad:

1 - öösel; 2 - pärastlõunal.

Valgustuse valgustusomadused

Valgustuse hügieeniliseks hindamiseks kasutatakse järgmisi valgustusomadusi:

Valgusvoog F - kiirgusenergia võimsus, mida hinnatakse selle tekitatava visuaalse aistingu järgi. Valgusvoo ühik on luumen (lm).

Valgustugevus I α - ruumilise valgusvoo tihedus:

Kus dF- valgusvoog (lm), ühtlaselt jaotunud ruuminurga piires dω.

Valgustugevuse ühik on kandela (cd), mis võrdub valgusvooga 1 lm (luumen), mis levib ruuminurga 1 steradiaani piires.

Valgustus - pinna valgusvoo tihedus, luks (lx):

Kus dS – pindala (m2), millele valgusvoog langeb dF.

Heledus B - valgustugevuse pinnatihedus antud suunas. Heledus, mis on helendavatele kehadele iseloomulik, võrdub mis tahes suunas valguse intensiivsuse suhtega helendava pinna projektsioonialaga selle suunaga risti olevale tasapinnale.

Kus ma α - valgustugevus, cd;

dS- kiirgav pind, m2;

φ - nurk kiirguse suuna ja tasandi vahel, kraadi.

Eristamise objekt- kõnealune ese, selle üksikosa või defekt, mida on vaja tööprotsessi käigus eristada. Näiteks lugemisel - täheridade paksus, mõõtmiste tegemisel - instrumendi skaala gradueerimisjoone paksuse suurus jne.

Visuaalse töö tingimusi määravad kvalitatiivsed näitajad on taust, diskrimineerimisobjekti kontrastsus taustaga, pimeduse näitaja ja ebamugavuse näitaja.

Taust– pind, mis külgneb vahetult diskrimineerimise objektiga, millelt seda vaadeldakse. Taustale on iseloomulik peegeldusvõime, mis sõltub pinna värvist ja tekstuurist. Arvesse võetakse tausta:

valgus- pinna peegeldusteguriga üle 0,4 (valge, matt paber - 0,55...0,65, lubilubivärv - 0,8);

keskmine- pinna peegeldusteguriga 0,2 kuni 0,4 (kollane värv - 0,4, tsingitud leht - 0,2);

tume- pinna peegeldusteguriga alla 0,2 (punane tellis - 0,08...0,1, töötlemata teras - 0,05... 0,1).

Peegelduskoefitsient ( ρ ) - pinnalt peegelduva valgusvoo ja sellele langeva valgusvoo suhe. Võib väljendada murdosa või protsentidena.

Diskrimineerimise objekti vastandamine taustale ( TO) - vaadeldava objekti heleduse (punkt, joon, märk, märk, täpp, pragu jne, mida tuleks töö käigus eristada) ja tausta heleduse erinevuse absoluutväärtuse suhe tausta heledusesse . Kontrastsust peetakse:

suur- suhteväärtustega, mis on suuremad kui 0,5 (objekti ja tausta heledus erinevad järsult);

keskmine- suhteväärtustega 0,2 kuni 0,5 (objekti ja tausta heledus erinevad märgatavalt);

väike- suhte väärtustel alla 0,2 (objekti ja tausta heledus erinevad vähe).

Kontrast võib olla otsene või vastupidine. Otsene kontrast on tume objekt heledal taustal, vastupidine kontrast on hele objekt tumedal taustal.

Valgustustehniliste põhisuuruste täielikumaks iseloomustamiseks ja nende inimeste poolt tajumiseks kasutatakse mitmeid valgustehnilisi mõisteid. Need sisaldavad:

Standardne valgustus- nõutava valgustuse alumine piir, mis on kehtestatud regulatiivsete tabelitega, sõltuvalt visuaalse töö iseloomust ja tööpinna orientatsioonist ruumis.

Valgusvõimsus ( CO) - lambi poolt kiiratav valgusvoog 1 W kulutatud energia kohta ja iseloomustab lambi efektiivsust ehk teisisõnu selle kasutegurit. Mõõdetud lm/W. Teoreetiliselt võib 1 W elektrienergia toota valgusvoogu 683 lm.

Lamp- valgusallikas (hõõglamp, gaaslahenduslamp) koos valgustitega, mis on ette nähtud valgusallika kindlustamiseks ja kaitsmiseks keskkonnamõjude eest, elektriga varustamiseks ja valgusallika poolt kiiratava valgusvoo jaotamiseks ruumis

Valgusvoo pulsatsioonikoefitsient ( TO P):

Kus E max, E min – vastavalt maksimaalne ja minimaalne valgustus;

E av – keskmine valgustus

Ohutusfaktor– võetakse kasutusele loomuliku, kunstliku ja kombineeritud valgustuse projekteerimisel, võttes arvesse valgustuse vähenemist töö ajal valgusavade, valgusallikate (lampide) ja valgustite poolläbipaistvate täidiste saastumise ja vananemise tõttu, samuti ruumipindade peegeldusomadusi . Aktsepteeritud vastavalt SNiP 05/23/95.

Labori aruanne nr 3

Distsipliini järgi: Eluohutus

(õppekava järgi akadeemilise distsipliini nimetus)

Teema: “Loodusliku valguse põhinäitajate uurimine”

Lõpetatud: õpilane gr. TPP-09/Mihhailov A.A./

(allkiri) (täisnimi)

Kontrollitud: assistent ____________ /Kovshov S.V./

(positsioon) (allkiri) (täisnimi)

Peterburi

Töö eesmärk: Ruumi loomulikku valgustust iseloomustavate peamiste parameetrite mõõtmine; nende normaliseerimise ja arvutamise metoodikaga tutvumine.

Valgustuse põhiomadused

Nõuetekohaselt projekteeritud ja ratsionaalselt teostatud tööstusruumide valgustus avaldab töötajatele positiivset psühhofüsioloogilist mõju, aitab tõsta efektiivsust ja ohutust, vähendab väsimust ja vigastusi ning hoiab kõrge töövõime.
Valgustust iseloomustavad kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed näitajad. Kvantitatiivsed näitajad hõlmavad järgmist:
valgusvoog Ф – osa kiirgusvoost, mida inimene tajub valgusena; iseloomustab valgusenergia võimsust, mõõdetuna luumenites (lm);
valgustugevus J - suurus, mis iseloomustab allika hõõgumist teatud suunas ja on võrdne valgusvoo dФ ja väikese ruuminurga suhtega milles seda levitatakse: ; mõõdetuna kandelates (cd);
valgustus E on valgusvoog dФ valgustatud pinna ühiku dS (m 2) kohta: ; mõõdetuna luksides (lx);
heledus L on väärtus, mis iseloomustab valgusallika kuma antud suunas. Valguspinna elemendi dS heledus mis tahes suunas määratakse selle elemendi valgustugevuse dJ vaadeldavas suunas ja elemendi projektsiooni pindala dS vaadeldava suunaga risti olevale tasapinnale: kus on nurk selle elemendi normaalväärtuse dS ja heleduse arvutamise suuna vahel; mõõdetuna cd/m2.
Visuaalse töö tingimuste kvalitatiivseks hindamiseks kasutatakse selliseid näitajaid nagu taustaomadused, objekti ja tausta kontrastsus, valgustuse pulsatsioonikoefitsient, pimestamise indeks ja valguse spektraalne koostis.
Taust on diskrimineerimise objektiga vahetult külgnev pind, millelt seda vaadatakse. Arvesse võetakse tausta:
– valgust, mille pinna peegelduskoefitsient on üle 0,4;
– keskmine pinna peegeldusvõimega 0,2 kuni 0,4;
– tume, pinna peegeldusvõimega alla 0,2.
Valgustuspaigaldise projekteerimisel tuleb mõõta ehitus- ja kattematerjalide peegeldusvõimet ja võtta see vastavalt standardile SNiP 23-05-95 või vastavalt tabelile. Taotluse p 1.
Diskrimineerimisobjekti kontrast taustaga K määratakse objekti ja tausta heleduse erinevuse absoluutväärtuse ja tausta heleduse suhtega. Diskrimineerimise objekti vastandamine taustale
loeb:
– suur, kui K on suurem kui 0,5 (objekti ja tausta heledus erinevad järsult);
– keskmine K juures 0,2 kuni 0,5 (objekti ja tausta heledus erinevad märgatavalt);
– väike, kui K on väiksem kui 0,2 (objekti ja tausta heledus erinevad vähe).
Valgustuse pulsatsioonikoefitsient Kp, %, on kriteerium valgustuse kõikumiste suhtelise sügavuse hindamiseks vahelduvvooluga toidetavate gaaslahenduslampide valgusvoo muutumise tulemusena, väljendatuna järgmise valemiga:

(1)

kus: E max ja E min – vastavalt maksimaalne ja minimaalne valgustuse väärtus selle kõikumise perioodil, luks; E av – sama perioodi keskmine valgustuse väärtus, luks.
Pimestamisindeks P on valgustuspaigaldise pimestamise efekti hindamise kriteerium, mis määratakse järgmise väljendiga:

(2)

kus: S on pimestamise koefitsient, mis võrdub valguse läve erinevuste suhtega vaateväljas pimestavate allikate olemasolul ja puudumisel.

Visuaalne analüsaator

Visuaalsel analüsaatoril on suurim kohanemisvõime. Pimedas kohanemise ajal saavutab tundlikkus teatud optimaalse taseme 40-50 minuti pärast; valguse kohanemine ehk tundlikkuse langus kestab 8-10 minutit. Silm reageerib otse heledusele, mis on antud pinna poolt kiiratava valguse hulga (intensiivsuse) ja selle pinna pindala suhe. Heledust mõõdetakse nittides (nits; nt); 1 nt = 1 cd/m2. Väga suure heledusega (üle 30 000 niti) ilmneb pimestav efekt. Heledus kuni 5000 niti on hügieeniliselt vastuvõetav.

Kontrastsus viitab kahe ruumis või ajas eraldatud heleduse tajutava erinevuse astmele. Kontrasttundlikkus võimaldab vastata küsimusele, kui palju peab objekti heledus taustast erinema, et see oleks nähtav.

Ruumiomaduste tajumise hindamisel on põhimõisteks nägemisteravus, mida iseloomustab minimaalne nurk, mille all kaks punktvaade Oleme nagu lahus. Nägemisteravus sõltub valgustusest, kontrastist, objekti kujust ja muudest teguritest. Valgustuse suurenemisega suureneb nägemisteravus. Kontrastsuse vähenemisel nägemisteravus väheneb. Nägemisteravus sõltub ka kujutise projektsiooni asukohast võrkkestale. Optiline analüsaator sisaldab kahte tüüpi retseptoreid: koonuseid ja vardaid. Esimesed on kromaatilise nägemise seadmed, teised - akromaatilised. Kui mõjuvate lainete energia on võrdne, on nende pikkuste erinevused tunda valgusallikate valguse või seda peegeldavate objektide pindade valguse erinevusena. Silm eristab seitset põhivärvi ja enam kui sada nende tooni. Värvusaistingud tekivad kokkupuutel valguslainetega, mille lainepikkus on 380–780 nm. Ligikaudu pikkuste ja vastavate aistingute (värvide) piirid on järgmised: 380-455 nm (violetne); 455-470 nm (sinine); 470-500 (sinine); 500-550 (roheline); 540-590 (kollane);

590-610 (oranž); 610-780 (punane). Visuaalsel analüsaatoril on teatud spektraalne tundlikkus, mida iseloomustab monokromaatilise kiirguse suhteline nähtavus. Suurim nähtavus päeval vastab kollasele ja öösel või videvikus - rohelisele-sinisele. Üleminekuvahemik valgest mustani moodustab akromaatilise seeria.

Valgussignaali tekitatud tunne püsib teatud aja, hoolimata signaali kadumisest või selle omaduste muutumisest. Nägemise inerts on erinevate teadlaste hinnangul vahemikus 0,1-0,3 s. Aistinguid, mis tekivad pärast stiimuli eemaldamist, nimetatakse järjestikusteks kujutisteks. Lühikese ereda signaaliga ilmub pilt pimedusest mitu korda järjest kiiresti esile. Madala heleduse korral ilmub 0,5-1,5 sekundi pärast negatiivne järjestikune pilt (st heledad pinnad paistavad tumedad ja vastupidi). Värvisignaaliga värvitakse pilt lisavärviga. Vahelduva stiimuli äkilisel toimel tekib virvendustunne, mis teatud sagedusel sulandub ühtlaseks mittevilkuvaks valguseks. Sagedust, mille juures virvendus kaob, nimetatakse kriitiliseks väreluse sulamissageduseks. Juhul, kui signaalina kasutatakse vilkuvat valgust, tekib valiku küsimus

optimaalne sagedus. Optimaalne sagedus on 3-10 Hz. Nägemise inerts põhjustab stroboskoopilise efekti. Kui diskreetseid vaatlusakte eraldav aeg on väiksem kui visuaalse kujutise väljasuremise aeg, siis tajutakse vaatlust subjektiivselt pidevana. Stroboskoopilise efektiga on võimalik üksikute objektide katkendlikul vaatlusel liikumise illusioon või liikumatuse illusioon (aegluubis), mis tekib siis, kui liikuv objekt perioodiliselt võtab oma eelmise positsiooni. Objektide tajumisel kahe- ja kolmemõõtmelises ruumis , eristatakse vaatevälja ja sügavuse nägemist Binokulaarne vaateväli katab horisontaalsuunas 120-160°, vertikaalselt üles - 55-60° ja alla - 65-72° Värvi tajumisel tekib nägemisvälja suurus kitseneb Optimaalset nähtavustsooni piirab väli: üles - 25°, alla - 35°, paremale ja vasakule 32° võrra Sügavusnägemine on seotud ruumi tajumisega Viga absoluutse kauguse hindamisel kuni 30 m kaugusel on keskmiselt 12% kogukaugusest.