Paskaita Nr.5.
7.1. Pagrindinės apšvietimo charakteristikos.
7.2. Pramoninio apšvietimo klasifikacija.
7.3. Pagrindiniai reikalavimai pramoniniam apšvietimui.
7.4. Pramoninio apšvietimo standartizavimas.
7.5. Šviesos šaltiniai ir apšvietimo prietaisai.
Apšvietimas yra vienas iš svarbiausių gamybos veiksnių. Tinkamai suprojektuotas ir racionaliai atliktas pramoninis apšvietimas turi teigiamą psichofiziologinį poveikį darbuotojams, pagerina efektyvumą ir saugumą, mažina nuovargį ir traumų skaičių, išlaiko aukštą našumą. Todėl pramoninių patalpų apšvietimas nustatomas pagal tam tikras normas ir taisykles.
7.1. Pagrindinės apšvietimo charakteristikos.
Matoma šviesa – tai elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 0,38...0,76 mikrono. Regėjimo jautrumas yra didžiausias elektromagnetinei spinduliuotei, kurios bangos ilgis yra 0,555 mikronai (gelsvai žalia spalva) ir mažėja link matomo spektro ribų. Elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra 0,01 - 0,38 mikronų, atitinka ultravioletinę spinduliuotę, 0,77 - 340 mikronų - infraraudonąją spinduliuotę.
Elektromagnetinės spinduliuotės nešėjai yra fotonai.
Apšvietimas pasižymi kiekybiniais ir kokybiniais rodikliais.
Apšvietimo kiekybiniai rodikliai.
Šviesos srautasF– elektromagnetinė spinduliuotė, kurią žmonės suvokia kaip šviesą; matuojamas liumenais (lm);
Visi šviesos šaltiniai šviesos srautą į erdvę skleidžia netolygiai, todėl buvo pristatyta šviesos intensyvumo sąvoka.
Šviesos galiaJ – erdvinio šviesos srauto tankis; apibrėžiamas kaip šviesos srauto dF ir erdvės kampo dΩ santykis , kuriame jis platinamas: J = dF / dΩ; matuojamas kandelomis (cd);
Apšvietimas E– apibūdina šviesos srauto paviršiaus tankį; incidentas ant apšviesto paviršiaus: E=dF / dS, matuojama liuksais (lx = lm/m2);
RyškumasL - apibūdina paviršiaus skleidžiamo šviesos srauto paviršiaus tankį kryptimi α (paviršiai kampu α iki normalaus yra šviesos stiprio santykis dJ α , spinduliuojamą, apšviečiamą ar šviečiantį paviršių ta kryptimi, į sritį dS šio paviršiaus projekcija į šiai krypčiai statmeną plokštumą): L = dJ α / (dS cos α) , matuojama cd/m2.
Mėnulis – E kaip palydovas ir L kaip žibintas.
Paviršiai, kurių ryškumas atspindėtoje arba sklindančioje šviesoje visomis kryptimis yra vienodas, vadinami difuzija.
Apšvietimo kokybės rodikliai.
Norint kokybiškai įvertinti vizualinio darbo sąlygas, naudojami tokie rodikliai kaip fonas, objekto kontrastas su fonu, apšvietimo pulsacijos koeficientas, apšvietimo indeksas, šviesos spektrinė sudėtis.
Atspindžio koeficientas ρ- apibrėžiamas kaip nuo paviršiaus atsispindinčio šviesos srauto santykis F neigiamas į jį patenkančiam šviesos srautui F padas: ρ = F neg / F padas.
Fonas– Tai paviršius, ant kurio išskiriamas objektas. Fonas apibūdinamas atspindžio koeficientu ρ. Kai ρ > 0,4, atsižvelgiama į foną šviesa; esant ρ = 0,2...0,4 – vidutinis ir ties ρ< 0,2 – tamsus.
Objekto kontrastas su fonu k – apibūdinamas nagrinėjamo objekto (taško, linijos, ženklo, dėmės, įtrūkimo, žymės ir kt.) ir fono ryškumo santykiu:
k = (L F – L APIE .) / L F, laikomas dideliu, jei k > 0,5 (objektas ryškiai išsiskiria fone), vidutiniu, kai k = 0,2...0,5 (objekto ir fono ryškumas pastebimai skiriasi) ir mažu, kai k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).
Jei fono ir objekto šviesumas yra vienodas, jų spalva gali skirtis.
Matomumas V apibūdina akies gebėjimą suvokti objektą. Tai priklauso nuo apšvietimo, objekto dydžio, jo ryškumo, objekto kontrasto su fonu ir ekspozicijos trukmės. V= k / k por , Kur k nuo tada – slenkstis arba mažiausias akimis matomas kontrastas, šiek tiek sumažėjus, kai objektas šiame fone tampa nebeatskiriamas K POR = 0,01 – 0,015. Matomumas smarkiai sumažėja, kai regėjimo lauke atsiranda ryškūs šviesos šaltiniai – akinimo efektas –...
Aklumo indeksas P O – akinimo vertinimo kriterijus veiksmas, sukurtas apšvietimo instaliacijos,
R O = 1000 (V 1 / V 2 – 1),
Kur V 1 Ir V 2 – atitinkamai diskriminuojamo objekto matomumas, kai jis yra ekranuotas ir matymo lauke yra ryškių šviesos šaltinių. Šviesos šaltinių ekranavimas atliekamas naudojant skydus, skydelius ir kt. Didžiausia vertė R O ne d.b. daugiau nei 40.
Apšvietimo pulsacijos koeficientask E – tai yra kriterijus apšvietimo svyravimų gylis dėl šviesos srauto pokyčių laikui bėgant
k E = 100 (E maks – E min )/ (2 E trečia )
Kur E maks , E min , E trečia – didžiausios, minimalios ir vidutinės svyravimų laikotarpio apšvietimo vertės; dujų išlydžio lempoms k E = 25...65 %, įprastoms kaitrinėms lempoms k E = 7 %, halogeninėms kaitrinėms lempoms k E = 1 %.
Apšvietimo svyravimai sukelia regėjimo nuovargį, stroboskopinis efektas, sukelti sužalojimą. Ripple ribojimo metodai: vienodas skirtingų fazių lempų maitinimo kaitaliojimas (3 fazių tinklai), luminoforų naudojimas su dideliu šalutinio poveikio koeficientu, lempų maitinimas aukšto dažnio srovėmis - 400 Hz, 2 lempų lempų, maitinamų pagal a. padalinta fazė grandinė.
Vardinė šviesos šaltinio įtampa- įtampa, kuriai skirtas konkretus šviesos šaltinis, taip pat kuriai jį galima įjungti specialia tam skirta įranga. Matuojama voltais (V, V).
Nominali šviesos šaltinio galia- šviesos šaltinio suvartojama galia, kai jis prijungtas prie vardinės įtampos, reikalinga elektros energijai paversti šviesa. Matuojama vatais (W, W).
Šviesos srautas – šviesos šaltinio visomis kryptimis skleidžiamos optinės spinduliuotės galia, įvertinama pagal jos poveikį žmogaus akiai. Pagrindinis fotometrinis parametras, apibūdinantis šviesos šaltinio gebėjimą apšviesti tam tikrą objektą. Šviesos srauto kiekis priklauso nuo šviesos šaltinio skleidžiamos bangos ilgio. Matuojama liumenais (Lm, Lm)
Šviesos efektyvumas – tai šaltinio skleidžiamo šviesos srauto ir jo suvartojamos galios santykis. Tarnauja kaip šviesos šaltinių efektyvumo charakteristika. Matuojama liumenais vienam vatui (Lm/W, Lm/W).
Pavyzdžiui, lempos, kurios šviesos srautas yra 11 600 Lm, o galia 110 W, šviesos efektyvumas yra 11 600: 110 = 105 Lm/W.
Pirkdami būkite atsargūs, atkreipkite dėmesį į šviestuvo agregato šviesos galią, o ne į šviesos diodų šviesos efektyvumą, nes komplekte šviesos srautas prarandamas dėl vairuotojo efektyvumo, taip pat konstrukcijos. šviestuvo ypatybės.
Spalvos temperatūra apibūdina šviesos šaltinio spalvą. Matuojama Kelvino laipsniais (K)
Kuo žemesnė spalvos temperatūra, tuo „šiltesnė“ šviesa; kuo aukštesnė spalvos temperatūra, tuo „šaltesnė“. Pavyzdžiui, lempa, kurios spalvinė temperatūra yra nuo 5000 iki 6000 K, skleidžia šaltą baltą šviesą, 4000 – 4500 K – neutralią baltą, 2700 – 3000 K – šiltą baltą.
Nuotraukoje matote, kurie natūralios ir dirbtinės šviesos šaltiniai atitinka kokią spalvinę temperatūrą.
Spalvų perteikimo indeksas (koeficientas) apibūdina, kaip natūrali objekto spalva atitinka matomą spalvą, kai jį apšviečia tam tikras šviesos šaltinis.
Žymima CRI (spalvų perteikimo indeksu) arba Ra.
Galios koeficientas arba kosinusas phi (cos) vadinamas aktyviosios ir tariamosios galios santykiu. Kadangi aktyvioji galia yra mažesnė už tariamąją galią, galios koeficientas visada yra mažesnis už vienetą.
Pulsacijos koeficientas yra kriterijus, leidžiantis įvertinti šviesos šaltinio kuriamo apšvietimo svyravimų gylį laikui bėgant.
LED lempos – iki 5 proc.
Kaitinamosios lempos, halogeninės lempos – iki 5 proc.
Liuminescencinės lempos – 5 – 45 proc.
Gyvsidabrio, natrio lempos – iki 80 proc.
Metalo halogenidas – iki 100 proc.
Apšvietimas yra fizikinis dydis, lygus šviesos srautui, statmenai krintančiam į apšviesto paviršiaus vienetą. Matuojama liuksais (lx, liuksai).
1 liuksas yra lygus 1 liumeno šviesos srautui, patenkančiam ant 1 m2 paviršiaus.
Pavyzdžiui, žemės apšvietimas saulės spinduliais vidurdienį yra maždaug lygus 100 000 liuksų, o gatvės apšvietimas dirbtiniu apšvietimu yra maždaug 4 liuksai.
Įvairių objektų standartizuoti apšvietimo parametrai yra reglamentuoti įstatymais.
|
Vidaus vidaus apšvietimas |
Reikalingas apšvietimas, liuksai |
|---|---|
|
Patalpos su dideliu apšvietimu : Biurai, darbo patalpos, operacinės, kasos, projektavimo, projektavimo ir braižymo biurai, kompiuterių kambariai, laboratorijos, auditorijos, bakalėjos parduotuvių prekybos zonos, kirpyklos, techninės patalpos |
400-500 |
|
Kambariai su vidutiniais apšvietimo reikalavimais: Kitų parduotuvių prekybos zonos, konferencijų ir posėdžių salės, skaityklos, parodų salės, viešbučiai |
200-300 |
|
Klasės, darbo kabinetai, darželiai |
400 |
|
Patalpos su vidutiniu apšvietimu: Pramoninių pastatų vestibiuliai ir rūbinės, visuomeninių pastatų vestibiuliai ir rūbinės, visuomeninių pastatų koridoriai ir praėjimai, gyvenamųjų pastatų koridoriai ir praėjimai, pramoninių pastatų laiptinės, tualetai |
75-150 |
|
Gyvenamųjų namų laiptinės |
|
|
Specialus salono apšvietimas |
Reikalingas apšvietimas, liuksai |
|
Gamybinės patalpos, dirbtuvės |
500 |
|
Sandėliai, sporto bazės |
200 |
|
Automobiliai, geležinkelio stotys, oro uostai, žemės ūkio objektai |
300 |
|
Pėsčiųjų perėjos, tuneliai |
100 |
|
Techninės ir pagalbinės patalpos |
100 |
|
Patalpos, kuriose yra daug dulkių ir drėgmės |
200 |
|
Lauko apšvietimas |
Reikalingas apšvietimas, liuksai |
|
Pramonės įmonės teritorija, sandėlių kompleksas, degalinės teritorija |
|
|
Parkavimas, garažų kooperatyvai, parkas, aikštė, bulvaras, vietinė vietovė, automobilių zonos, geležinkelio stotys, oro uostai |
Apšvietimo sistemų projektavimą pagal standartizuotus parametrus atlieka specialistai, naudodami specialias programas. Žemiau pateikiamas projekto, skirto 6x6 metrų patalpos apšvietimui LED žemutiniais šviestuvais (nuoroda į Dvo18-30-01), kurių galia 30 W, pavyzdys:
Daugiau apie standartizuotus apšvietimo parametrus galite sužinoti Taisyklių kodekse
Pagal GOST 17677-82 yra keletas KSS tipų. Galimybė naudoti apšvietimo įrenginį tam tikroje vietoje priklauso nuo KSS tipo.
|
Įveskite KSS |
Didžiausio šviesos stiprio krypčių zona (viršutiniame ir (arba) apatiniame pusrutulyje) |
|
|---|---|---|
|
Paskyrimas |
vardas |
|
|
Susikaupęs |
||
|
Giliai |
0°-30°; 180°-150° |
|
|
Kosinusas |
0°-35°; 180°-145° |
|
|
Pusiau platus |
35°-55°; 145°-125° |
|
|
55°-85°; 125°-95° |
||
|
Uniforma |
||
|
Sinusas |
70°-90°; 110°-90° |
|
Kuo siauresnis šviesos srauto pasiskirstymo kampas, tuo mažesnis skersmuo, tuo didesnis šviesos taško kryptingumas ir kontrastas. Kuo platesnis šviesos srauto pasiskirstymo kampas, tuo didesnis šviesos taško skersmuo ir tolygesnis apšvietimas. Panagrinėkime standartinės biuro lempos D tipą KSS
Iš grafiko galima nustatyti, kad ši lempa vertikaliai žemyn skleidžia apytiksliai 425 cd šviesos stipris, o 30° kampu šviesos stipris yra apytiksliai 325 cd.
Šviesos srautas F – spinduliavimo energijos galia, įvertinama pagal jos sukuriamą regos pojūtį, liumeną (lm).
Šviesos intensyvumas I– erdvinio šviesos srauto tankis:
Ia=d F/ dω,
Kur d F – šviesos srautas (lm), tolygiai paskirstytas elementariame erdviniame kampe dω, vid. (steradianas). Šviesos stiprio matavimo vienetas yra kandela (cd), lygi šviesos srautui
1 lm, besitęsiantis viduje 1 sr erdviniu kampu.
Apšvietimas– paviršiaus šviesos srauto tankis, liuksai (lx):
E = d F/ dS,
Kur dS– paviršiaus plotas, m2, ant kurio patenka šviesos srautas d F.
Ryškumas B– šviesos stiprio paviršiaus tankis tam tikra kryptimi. Ryškumas, būdingas šviečiantiems kūnams, yra lygus tam tikros krypties šviesos intensyvumo santykiui su šviečiančio paviršiaus projekcijos į šiai krypčiai statmeną plokštumą:
B=I/ dS cosα,
Kur aš– šviesos stipris tam tikra kryptimi, cd; dS– spinduliavimo paviršiaus plotas, m2; α – kampas tarp spinduliavimo krypties ir plokštumos, laipsniais. Ryškumo vienetas yra cd/m2.
Kas yra lempa?
Kokias funkcijas šviestuvas atlieka šviestuve?
Kokie yra dirbtinio apšvietimo dizaino tipai? Kodėl draudžiama naudoti tik vietinį apšvietimą?
Vien vietinį apšvietimą gamybinėse patalpose naudoti draudžiama, nes ryškus kontrastas tarp ryškiai apšviestų ir neapšviestų zonų sukelia regėjimo įtampą, lėtina darbo greitį ir gali sukelti nelaimingus atsitikimus.
Kas yra bendras apšvietimas? Kokiais būdais galite padidinti bendrojo apšvietimo sukuriamą apšvietimą?
Kas yra kombinuotas apšvietimas? Kokiais atvejais jis naudojamas?
Kokie yra kaitinamųjų lempų pranašumai prieš dujų išlydžio lempas?
Pagrindinis dujų išlydžio lempų pranašumas prieš kaitinamąsias lempas yra didelis šviesos srautas nuo 40 iki 110 lm/W. Jų tarnavimo laikas žymiai ilgesnis – virš 10 tūkstančių valandų, žema lempos paviršiaus temperatūra, o emisijos spektras artimas saulės šviesai, užtikrinantis aukštą spalvų perteikimo kokybę. Be to, dujų išlydžio liuminescencinės lempos užtikrina tolygesnį apšvietimą ir rekomenduojamos naudoti bendruosiuose apšvietimo įrenginiuose.
Koks yra klasėse naudojamų lempų veikimo principas? Kokie yra šių lempų pranašumai?
Atgailaujantis su dujų elektros išlydžiu į matomą šviesą.
Liuminescencinės lempos, priklausomai nuo jose naudojamo fosforo, sukuria skirtingą spektrinę šviesos sudėtį ir yra baltos (WL), šiltos baltos (WLT) ir šaltos baltos (CLW), dienos šviesos (LD), dienos šviesos su koreguotu spalvų perteikimu. (CDC).
Kokie yra dujų išlydžio lempų trūkumai?
Dujų išlydžio lempų trūkumai taip pat apima: būtinybę naudoti specialius paleidimo įrenginius, lempos veikimo priklausomybę nuo aplinkos temperatūros ir maitinimo įtampos, ilgą aukšto slėgio lempų degimo laikotarpį (10–15 minučių). .
Kas yra šviesos bangavimo faktorius?
KAM P = 100 (E Maks – E min) / 2 ·E Trečiadienis, kur E Maks. E min ir E cf – didžiausia, mažiausia ir vidutinė apšvietimo reikšmė jo svyravimo laikotarpiu, liuksai.
Apšvietimo pulsacijos koeficiento reikšmė svyruoja nuo kelių procentų (kaitrinėms lempoms) iki kelių dešimčių procentų (dujų išlydžio lempoms).
Kokia yra šviesos šaltinių šviesos srauto pulsavimo priežastis? Kurio tipo lempa turi didesnį šviesos pulsacijos koeficientą?
Lempos F šviesos srautas tinklo kintamosios įtampos momentinės vertės perėjimo per 0 momentu mažėja.
Ryžiai. Šviesos srautas raibuliuoja esant vienfazei maitinimo įtampai
Dujų išlydžio lempos (įskaitant liuminescencines lempas) turi mažą inerciją ir keičia savo šviesos srautą Ф beveik proporcingai maitinimo įtampos amplitudei. Didelė kaitinamųjų lempų kaitinamojo siūlo šiluminė inercija neleidžia pastebimai sumažinti lempos šviesos srautą.
Kaip sumažinti šviesos bangavimo koeficientą?
Kas yra stroboskopinis efektas ir kodėl jis pavojingas?
Kokių dirbtinio apšvietimo rodiklių priimtinos vertės nustatomos SNiP 05/23/95?
Priklausomai nuo kokių veiksnių nustatomos leistinos dirbtinio apšvietimo indikatorių vertės?
Kokie veiksniai lemia vizualinio veikimo charakteristikas?
Skirtumo objektas
Fonas– paviršius, esantis tiesiogiai prie diskriminacijos objekto, ant kurio objektas apžiūrimas. Fonui būdingas atspindžio koeficientas, kuris priklauso nuo paviršiaus spalvos ir tekstūros. Atspindžio koeficientas ρ apibrėžiamas kaip šviesos srauto Ф neg, atsispindinčio nuo paviršiaus, ir ant jo patenkančio šviesos srauto F santykis. Fonas laikomas šviesiu, kai paviršiaus, ant kurio žiūrima į objektą, atspindžio koeficientas yra didesnis nei 0,4; vidutinis – su atspindžio koeficientu nuo 0,2 iki 0,4; tamsus – kurio atspindžio koeficientas mažesnis nei 0,2.
Diskriminacijos objekto kontrastas su fonu K nustatomas pagal diskriminacijos objekto ryškumo skirtumo absoliučios vertės santykį IN o ir fonas IN f iki didžiausio iš šių dviejų šviesų. Kontrastas laikomas dideliu esant vertei KAM daugiau nei 0,5; vidurkis – su reikšmėmis KAM nuo 0,2 iki 0,5; mažas – prie vertybių KAM mažiau nei 0,2.
Kas yra diskriminacijos objektas? Pateikite pavyzdžių.
Pagal kokią charakteristiką, gautą skaičiuojant apšvietimą, parenkamas šviesos šaltinis? Kokius lempos parametrus reikia nustatyti?
Apskaičiuojamas reikiamas lempos šviesos srautas Ф, pateikiant normalizuotą kambario apšvietimo vertę E, o pagal apšvietimo žinyną parenkamas standartinės lempos su šviesos srautu F GOST tipas ir galia, artima apskaičiuotajai.
Švietimas ir moksliniai tyrimai
Laboratoriniai darbai
Apšvietimo efektyvumo ir kokybės tyrimas
8.1. Darbo tikslas ir uždaviniai
Darbo tikslas – ištirti dirbtinio apšvietimo kiekybines ir kokybines charakteristikas, taip pat įvertinti šviesos šaltinio ir patalpos interjero spalvinio dekoravimo įtaką apšvietimo instaliacijos apšvietimui ir panaudojimo koeficientui ( η ).
Pagrindiniai tyrimo tikslai:
· Įvairių šviesos šaltinių sukuriamo apšvietimo matavimas ir palyginimas su standartizuotomis reikšmėmis;
· Apšvietimo įrenginio panaudojimo koeficiento nustatymas ( η );
· Įvairių šviesos šaltinių sukuriamo apšvietimo pulsacijos koeficientų matavimas ir palyginimas;
· Šviesos pulsacijos koeficiento priklausomybės nuo lempų prijungimo prie trifazio tinklo fazių būdo įvertinimas;
· Stroboskopinio efekto stebėjimas.
Teorinė dalis
Bendra informacija
Apšvietimas– šviesos energijos gavimas, paskirstymas ir panaudojimas palankioms objektų ir objektų matymo sąlygoms sudaryti.
Apšvietimas turi būti higieniškai racionalus, t.y. pateikti:
Pakankamas darbinių paviršių apšvietimas;
Vienodo apšvietimo nuoseklumas laikui bėgant;
Tolygus ryškumo pasiskirstymas supančioje erdvėje;
Jokio akinimo.
Apšvietimas turi didelę reikšmę sveikatai ir darbo organizavimui. Šviesos spinduliuotės įtakoje pagreitėja aukštesnio nervinio aktyvumo procesai, padidėja bendras kvėpavimo organų aktyvumas ir aktyvumas. Trūkstant šviesos dirgina akis, sunku atskirti daiktus, lėtėja darbo tempas.
Perėjimas iš vieno regėjimo lauko ryškumo į kitą reikalauja tam tikro laiko vadinamajam regėjimo prisitaikymui, kuris gali būti 1,5-2 minutės pereinant iš tamsios į ryškiai apšviestą patalpą, o iki 5-6 minučių judėjimas atgal, kurio metu žmogus prastai atskiria aplinkinius objektus, dėl ko gali įvykti nelaimingas atsitikimas. Nepakankamas apšvietimas intensyvaus vizualinio darbo metu arba dažnas regėjimo prisitaikymas sukelia greitą nuovargį, galvos skausmus, regėjimo pablogėjimą.
Nustatyta, kad prastas apšvietimas yra tiesioginė maždaug 5 % ir netiesioginė 20 % nelaimingų atsitikimų priežastis. Padidinus darbinio paviršiaus apšvietimą, pagerėja objektų matomumas, nes padidėja jų ryškumas ir padidėja atskiriančių dalių greitis, todėl padidėja produktyvumas.
Taigi, atliekant tikslaus surinkimo operaciją, padidinus apšvietimą nuo 150 iki 1000 liuksų, darbo našumą galima padidinti iki 25%, o net ir atliekant žemo tikslumo darbus, nereikalaujančius didelės regos įtampos, padidėja darbo vietos apšvietimas. padidina darbo našumą 2-3 % . Geras apšvietimas pašalina akių nuovargį, lengviau atskirti apdorojamus produktus, pagreitina darbo tempą.
Sumažėjęs apšvietimas sumažina darbo našumą, ne tik rankinį, bet ir protinį, reikalaujantį atminties ir loginio mąstymo. Pavyzdžiui, sumažėjus apšvietimui iki 50 % standartinės vertės, gali atsirasti regėjimo nuovargis ir darbo našumo sumažėjimas 3–10 %, tuo pačiu padidėjus gaminio defektams.
Priklausomai nuo šviesos šaltinio, apšvietimas gali būti trijų tipų: natūralus, dirbtinis ir kombinuotas.
Apšvietimo tipų blokinė schema, priklausomai nuo šviesos šaltinio ir funkcinės paskirties, parodyta 8.1 pav.
Ryžiai. 8.1. Apšvietimo tipų klasifikacija
Dirbtinis apšvietimas pagal funkcinę paskirtį pramonės įmonėse skirstomas į darbinį, apsauginį, avarinį, evakuacinį ir budėjimą.
Darbinis apšvietimas užtikrina būtinas sąlygas normaliai eksploatuojant apšvietimo įrenginį, jis privalomas visose patalpose ir atvirose erdvėse.
Apsauginis apšvietimas– darbo apšvietimo tipas, jis įrengiamas palei saugomas pramonės įmonių teritorijų ribas, statybvietes, taip pat kai kurių visuomeninės paskirties pastatų teritorijas.
Avarinis apšvietimas– apsauginis apšvietimas, užtikrina minimalias būtinas apšvietimo sąlygas darbų tęstinumui laikinai gesinant darbinį apšvietimą patalpose ir atvirose erdvėse tais atvejais, kai dirbtinio apšvietimo trūkumas gali sukelti rimtų pasekmių žmonėms, gamybos procesams, sutrikdyti normalų įmonės funkcionavimą. gyvybiškai svarbūs įmonės centrai ir vartotojų masinių paslaugų centrai.
Evakuacinis apšvietimas tarnauja saugiai žmonių evakuacijai iš patalpų ir atvirų erdvių avarinio darbinio apšvietimo gesinimo atveju.
Avarinis apšvietimas naudojamas per pertraukas, kai išjungiamas darbinis apšvietimas, pavyzdžiui, valant patalpas ir jo apsaugai.
Instrukcijos, kokiais atvejais būtinas avarinis ir evakuacinis apšvietimas, yra SNiP ir pramoniniuose dirbtinio apšvietimo standartuose. Pagal SNiP avarinis apšvietimas turi sukurti ne mažiau kaip 5% standartinio apšvietimo, bet ne mažiau kaip 2 liuksus viduje ir 1 liuksą lauke. Jei yra tinkamų priežasčių, leidžiama apšviesti daugiau nei 30 liuksų kambariuose ir daugiau nei 5 liuksus lauke.
Evakuacinis apšvietimas turi sukurti ne mažesnį kaip 0,5 liukso apšvietimą viduje ir 0,2 liukso lauke. Avariniam ir evakuaciniam apšvietimui gali būti naudojamos kaitrinės lempos (įskaitant halogenines kaitinimo lempas) ir fluorescencinės lempos, pastarosios tik patalpose, kurių oro temperatūra yra ne mažesnė kaip +5ºC, kai maitinama kintamąja srove, o įtampa ne mažesnė kaip 90% vardinė įtampa. DRL, DRI ir DNAT tipų lempas galima naudoti tik kaip papildomus priedus prie avarinio apšvietimo grupių, siekiant pagerinti apšvietimą, viršijantį standartinį avarinio apšvietimo.
Natūraliai atsirandančios emisijos patenka į itin platų bangų ilgių diapazoną (8.2 pav.). Šiuo atveju elektromagnetiniai virpesiai, kurių bangos ilgis yra nuo 10 iki 340 000 nm, dažniausiai vadinami optine spinduliuotės sritimi, o bangų ilgių diapazonas nuo 10 iki 380 nm priskiriamas ultravioletinei spinduliuotei, nuo 380 iki 770 nm – į matomą sritį. spektrą, o nuo 770 iki 340 000 - į infraraudonosios spinduliuotės sritį.
Ryžiai. 8.2. Elektromagnetinės spinduliuotės spektras.
Matoma spektro dalis yra ištempta.
Žmogaus akis turi didžiausią jautrumą spinduliuotei, kurios bangos ilgis yra 540–550 nm (gelsvai žalia spalva).
Apskritai matomą spektro dalį žmogaus akis suvokia kaip baltą šviesą. Atskiros siauros šios spektro dalies atkarpos skiriasi bangos ilgiu ir sukelia atitinkamus skirtingų spalvų pojūčius. Šių regėjimo pojūčių intensyvumas nėra vienodas, nes Akių jautrumas spinduliuotei iš matomo spektro dalių skiriasi.
Natūralioje šviesoje didžiausias jautrumas atitinka spinduliuotę, kurios bangos ilgis yra 555 nm (geltona šviesa), o naktį (arba sutemus) maksimalus atitinka maždaug 500 nm (žalia-mėlyna šviesa).
Santykinis akies jautrumas spinduliuotei iš kraštinių matomo spektro dalių (violetinės ir raudonos spalvos) yra daug mažesnis ir priklauso nuo paros laiko (8.3 pav.).
Ryžiai. 8.3. Santykinės matomumo kreivės:
1 - naktį; 2 - po pietų.
Apšvietimo apšvietimo charakteristikos
Higieniniam apšvietimo įvertinimui naudojamos šios apšvietimo charakteristikos:
Šviesos srautas F - spinduliuotės energijos galia, įvertinama pagal jos sukuriamą regėjimo pojūtį. Šviesos srauto vienetas yra liumenas (lm).
Šviesos intensyvumas I α - Erdvinio šviesos srauto tankis:
Kur dF- šviesos srautas (lm), tolygiai paskirstytas erdvės kampe dω.
Šviesos stiprio vienetas yra kandela (cd), kuri yra lygi 1 lm (liumeno) šviesos srautui, sklindančiam 1 steradiano erdvės kampu.
Apšvietimas - paviršiaus šviesos srauto tankis, liuksai (lx):
Kur dS – paviršiaus plotas (m2), į kurį patenka šviesos srautas dF.
Ryškumas B - šviesos stiprio paviršiaus tankis tam tikra kryptimi. Ryškumas, būdingas šviečiantiems kūnams, yra lygus bet kurios krypties šviesos intensyvumo ir šviečiančio paviršiaus projekcijos plotui, statmenai šiai krypčiai.
Kur aš α -šviesos intensyvumas, cd;
dS- spinduliavimo paviršiaus plotas, m2;
φ - kampas tarp spinduliavimo krypties ir plokštumos, laipsniais.
Skirtumo objektas- aptariamas daiktas, atskira jo dalis ar trūkumas, kurį reikia išskirti darbo proceso metu. Pavyzdžiui, skaitant - raidžių eilučių storis, atliekant matavimus - instrumento skalės gradacijos linijos storio dydis ir kt.
Kokybiniai rodikliai, lemiantys vizualinio darbo sąlygas, yra fonas, diskriminacijos objekto kontrastas su fonu, aklumo rodiklis, diskomforto rodiklis.
Fonas- paviršius, esantis tiesiogiai šalia diskriminacijos objekto, ant kurio jis žiūrimas. Fonui būdingas atspindys, kuris priklauso nuo paviršiaus spalvos ir tekstūros. Apsvarstytas fonas:
šviesa- kurių paviršiaus atspindžio koeficientas didesnis nei 0,4 (baltas, matinis popierius - 0,55...0,65, kalkių balinimas - 0,8);
vidutinis- su paviršiaus atspindžio koeficientu nuo 0,2 iki 0,4 (geltoni dažai - 0,4, cinkuotas lakštas - 0,2);
tamsus- kurių paviršiaus atspindžio koeficientas mažesnis nei 0,2 (raudonos plytos - 0,08...0,1, neapdorotas plienas - 0,05... 0,1).
Atspindžio koeficientas ( ρ ) - nuo paviršiaus atsispindėjusio šviesos srauto ir ant jo patenkančio srauto santykis. Gali būti išreikštas trupmenomis arba procentais.
Diskriminacijos objekto kontrastas su fonu ( KAM) - absoliučios skirtumo tarp nagrinėjamo objekto ryškumo (taško, linijos, ženklo, ženklo, dėmės, plyšio ir kt., kurį reikia išskirti darbo metu) ir fono ir fono ryškumo santykis. . Kontrastas laikomas:
didelis- kurių santykio reikšmės yra didesnės nei 0,5 (objekto ir fono ryškumas labai skiriasi);
vidutinis- su santykio reikšmėmis nuo 0,2 iki 0,5 (objekto ir fono ryškumas pastebimai skiriasi);
mažas- kai santykio reikšmės yra mažesnės nei 0,2 (objekto ir fono ryškumas mažai skiriasi).
Kontrastas gali būti tiesioginis arba atvirkštinis. Tiesioginis kontrastas – tamsus objektas šviesiame fone, atvirkštinis kontrastas – šviesus objektas tamsiame fone.
Tam, kad būtų galima išsamiau apibūdinti pagrindinius apšvietimo techninius dydžius ir jų suvokimą žmonėms, naudojama daugybė apšvietimo techninių koncepcijų. Jie apima:
Standartizuotas apšvietimas- apatinė reikalaujamo apšvietimo riba, nustatyta norminių lentelių, atsižvelgiant į atliekamo vizualinio darbo pobūdį ir darbinio paviršiaus orientaciją erdvėje.
Šviesos srautas ( CO) - lempos skleidžiamas šviesos srautas 1 W sunaudotos energijos ir apibūdina lempos efektyvumą, kitaip tariant, jos efektyvumą. Matuojama lm/W. Teoriškai 1 W elektros energijos gali sukurti 683 lm šviesos srautą.
Lempa- šviesos šaltinis (kaitrinė lempa, dujų išlydžio lempa) su apšvietimo įranga, skirta apsaugoti ir apsaugoti šviesos šaltinį nuo aplinkos poveikio, tiekti elektrą ir paskirstyti šviesos šaltinio skleidžiamą šviesos srautą erdvėje
Šviesos srauto pulsacijos koeficientas ( KAM P):
Kur E maks., E min – atitinkamai didžiausias ir minimalus apšvietimas;
E av – vidutinis apšvietimas
Saugumo faktorius– taikomas projektuojant natūralų, dirbtinį ir kombinuotą apšvietimą, atsižvelgiant į apšvietimo sumažėjimą eksploatacijos metu dėl šviesos angų, šviesos šaltinių (lempų) ir šviestuvų permatomų užpildų užteršimo ir senėjimo, taip pat į patalpų paviršių atspindinčias savybes. . Priimta pagal SNiP 05/23/95.
Laboratorijos ataskaita Nr.3
Pagal discipliną: Gyvybės saugumas
(akademinės disciplinos pavadinimas pagal mokymo programą)
Tema: „Pagrindinių natūralios šviesos rodiklių tyrimas“
Užbaigta: studentas gr. TPP-09/Michailovas A.A./
(parašas) (pilnas vardas)
Patikrinta: asistentas ____________ /Kovshov S.V./
(pareigos) (parašas) (vardas ir pavardė)
Sankt Peterburgas
Darbo tikslas: Pagrindinių parametrų, apibūdinančių natūralų patalpų apšvietimą, matavimas; susipažinimas su jų normalizavimo ir skaičiavimo metodika.
Pagrindinės apšvietimo charakteristikos
Tinkamai suprojektuotas ir racionaliai atliktas gamybinių patalpų apšvietimas daro teigiamą psichofiziologinį poveikį darbuotojams, padeda didinti efektyvumą ir saugumą, mažina nuovargį ir traumas, palaiko aukštą našumą.
Apšvietimas pasižymi kiekybiniais ir kokybiniais rodikliais. Kiekybiniai rodikliai apima:
šviesos srautas Ф – spinduliavimo srauto dalis, kurią žmonės suvokia kaip šviesą; apibūdina šviesos energijos galią, matuojamą liumenais (lm);
šviesos stipris J - dydis, apibūdinantis šaltinio švytėjimą tam tikra kryptimi ir lygus šviesos srauto dФ ir mažo erdvės kampo santykiui
kuriame jis platinamas: 
; matuojamas kandelomis (cd);
apšvietimas E yra šviesos srautas dФ vienam apšviesto paviršiaus vienetui dS (m 2): 
; matuojamas liuksais (lx);
ryškumas L yra reikšmė, apibūdinanti šviesos šaltinio švytėjimą tam tikra kryptimi. Šviečiančio paviršiaus elemento ryškumas dS bet kuria kryptimi nustatomas pagal šio elemento šviesos stiprio dJ nagrinėjama kryptimi santykį su elemento projekcijos plotu dS į plokštumą, statmeną nagrinėjamai krypčiai: 
kur kampas tarp normalios šio elemento dS ir krypties, kuriai apskaičiuojamas šviesumas; matuojama cd/m2.
Norint kokybiškai įvertinti vizualinio darbo sąlygas, naudojami tokie rodikliai kaip fono charakteristikos, objekto-fono kontrastas, apšvietimo pulsacijos koeficientas, akinimo indeksas, šviesos spektrinė sudėtis.
Fonas yra paviršius, esantis tiesiogiai šalia diskriminacijos objekto, ant kurio jis žiūrimas. Apsvarstytas fonas:
– šviesa, kurios paviršiaus atspindžio koeficientas didesnis kaip 0,4;
– vidutinis su paviršiaus atspindžio koeficientu nuo 0,2 iki 0,4;
– tamsus, kurio paviršiaus atspindžio koeficientas mažesnis nei 0,2.
Projektuojant apšvietimo įrenginį, pastato ir apdailos medžiagų atspindžio koeficientas turi būti išmatuotas ir paimtas pagal SNiP 23-05-95 arba pagal lentelę. Prašymo 1 p.
Diskriminacijos objekto kontrastas su fonu K nustatomas pagal objekto ir fono ryškumo skirtumo absoliučios vertės ir fono ryškumo santykį. Diskriminacijos objekto kontrastas su fonu
skaičiuojama:
– didelis, kai K didesnis nei 0,5 (objekto ir fono ryškumas smarkiai skiriasi);
– vidutinis esant K nuo 0,2 iki 0,5 (objekto ir fono ryškumas pastebimai skiriasi);
– mažas, kai K yra mažesnis nei 0,2 (objekto ir fono ryškumas mažai skiriasi).
Apšvietimo pulsacijos koeficientas Kp, %, yra santykinio apšvietimo svyravimų gylio, atsirandančio dėl dujų išlydžio lempų, maitinamų kintamąja srove, šviesos srauto laiko pokyčių, vertinimo kriterijus, išreikštas formule:
(1)
čia: E max ir E min – atitinkamai didžiausia ir mažiausia apšvietimo vertė jo svyravimo laikotarpiui, liuksai; E av – vidutinė to paties laikotarpio apšvietimo vertė, liuksai.
Akinimo indeksas P yra apšvietimo įrenginio akinimo efekto vertinimo kriterijus, nustatomas pagal išraišką:
(2)
čia: S yra akinimo koeficientas, lygus šviesumo slenkstinių skirtumų santykiui, kai regėjimo lauke yra akinančių šaltinių ir jų nėra.
Vizualinis analizatorius
Vaizdinis analizatorius turi didžiausią pritaikymą. Tamsos adaptacijos metu jautrumas pasiekia tam tikrą optimalų lygį po 40-50 minučių; šviesos adaptacija, t.y. jautrumo sumažėjimas, trunka 8-10 minučių. Akis tiesiogiai reaguoja į šviesumą, kuris yra tam tikro paviršiaus skleidžiamos šviesos kiekio (intensyvumo) ir to paviršiaus ploto santykis. Ryškumas matuojamas nitais (nitais; nt); 1 nt=1 cd/m2. Esant labai dideliam ryškumui (daugiau nei 30 000 nitų), atsiranda akinimo efektas. Ryškumas iki 5000 nitų yra higieniškai priimtinas.
Kontrastas reiškia suvokiamo skirtumo tarp dviejų erdvėje ar laike atskirtų šviesų laipsnį. Kontrastinis jautrumas leidžia atsakyti į klausimą, kiek objekto šviesumas turi skirtis nuo fono, kad būtų matomas.
Vertinant erdvinių charakteristikų suvokimą, pagrindinė sąvoka yra regėjimo aštrumas, kuriam būdingas minimalus kampas, kuriuo du taškinis vaizdas Esame tarsi atskiri. Regėjimo aštrumas priklauso nuo apšvietimo, kontrasto, objekto formos ir kitų veiksnių. Didėjant apšvietimui, regėjimo aštrumas didėja. Sumažėjus kontrastui, mažėja regėjimo aštrumas. Regėjimo aštrumas priklauso ir nuo vaizdo projekcijos vietos tinklainėje. Optinis analizatorius apima dviejų tipų receptorius: kūgius ir strypus. Pirmieji yra chromatinio matymo prietaisai, antrieji - achromatiniai. Kai veikiančių bangų energija yra lygi, jų ilgių skirtumai jaučiami kaip šviesos šaltinių šviesos ar ją atspindinčių objektų paviršių skirtumai. Akis skiria septynias pagrindines spalvas ir daugiau nei šimtą jų atspalvių. Spalvų pojūčius sukelia šviesos bangos, kurių bangos ilgis yra nuo 380 iki 780 nm. Apytiksliai ilgių ir atitinkamų pojūčių (spalvų) ribos yra šios: 380-455 nm (violetinė); 455-470 nm (mėlyna); 470-500 (mėlyna); 500-550 (žalia); 540-590 (geltona);
590-610 (oranžinė); 610-780 (raudona). Vizualinis analizatorius turi tam tikrą spektrinį jautrumą, kuriam būdingas santykinis monochromatinės spinduliuotės matomumas. Didžiausias matomumas dieną atitinka geltoną, o naktį ar sutemus – žaliai mėlyną. Perėjimų diapazonas iš baltos į juodą sudaro achromatinę seriją.
Šviesos signalo sukeltas pojūtis išlieka tam tikrą laiką, nepaisant signalo išnykimo ar jo savybių pasikeitimo. Regėjimo inercija, įvairių tyrinėtojų teigimu, yra 0,1-0,3 s intervale. Pojūčiai, atsirandantys pašalinus dirgiklį, vadinami nuosekliais vaizdais. Su trumpu ryškiu signalu vaizdas iš tamsos išnyra kelis kartus iš eilės. Esant mažam šviesumui, po 0,5-1,5 s atsiranda neigiamas nuoseklus vaizdas (t. y. šviesūs paviršiai atrodo tamsūs ir atvirkščiai). Su spalvotu signalu vaizdas nuspalvinamas papildoma spalva. Staigiai veikiant pertraukiamam dirgikliui, atsiranda mirgėjimo pojūtis, kuris tam tikru dažniu susilieja į tolygią, nemirksinčią šviesą. Dažnis, kuriuo mirgėjimas išnyksta, vadinamas kritiniu mirgėjimo susiliejimo dažniu. Tuo atveju, kai mirganti šviesa naudojama kaip signalas, kyla klausimas dėl pasirinkimo
optimalus dažnis. Optimalus dažnis yra 3-10 Hz. Regėjimo inercija sukelia stroboskopinį efektą. Jei laikas, skiriantis atskirus stebėjimo aktus, yra mažesnis už vizualinio vaizdo išnykimo laiką, tada stebėjimas subjektyviai jaučiamas kaip tęstinis. Naudojant stroboskopinį efektą, galima judėjimo iliuzija stebint atskirus objektus su pertrūkiais arba nejudrumo (lėto judėjimo) iliuzija, kuri atsiranda judančiam objektui periodiškai užimant ankstesnę padėtį.. Suvokiant objektus dvimatėje ir trimatėje erdvėje , skiriamas regėjimo laukas ir gylio matymas Binokulinis matymo laukas apima horizontalia kryptimi 120-160°, vertikaliai aukštyn - 55-60° ir žemyn - 65-72°. Suvokus spalvą, regėjimo lauko dydis susiaurėja.Optimalaus matomumo zoną riboja laukas: aukštyn – 25°, žemyn – 35°, į dešinę ir į kairę po 32°.Gylio matymas siejamas su erdvės suvokimu. vertinant absoliutų atstumą iki 30 m atstumu yra vidutiniškai 12% viso atstumo.
