У чому вимірюється освітленість

В даний час при величезному розмаїтті світлотехнічних приладів у населення немає єдиного поняття щодо того, в чому вимірюється освітленість. Нерідко виникає непорозуміння з такими технічними характеристиками, як сила світла та яскравість, люмени та кандели. Купуючи світильники, часто звертають увагу на сумарний світловий потік, не враховуючи втрати світла і тепла.

Поняття освітленості

Світловий потік вимірюється у спеціальних лабораторних умовах і мимоволі його визначити неможливо. Тому СНиП враховує величину освітленості, яку, на відміну світлового потоку, кожен може виміряти самостійно. Вона є показником відношення світлового потоку, що вимірюється в люменах, до площі поверхні, на яку потрапляють фотони. Кут падіння при цьому має дорівнювати 90°. Одиниця виміру освітленості - люкс (lux).

Давно вже встановлено залежність психологічного та фізичного станів людини від світла. Якщо при слабкому висвітленні відбувається пригнічення мозкових процесів, то за яскравого світла вони збуджуються. Але в будь-якому випадку сітківка ока та ресурси організму зношуються. p align="justify"> При проектуванні освітлювальних приладів визначають коефіцієнт запасу (КЗ), який повинен враховувати ймовірний спад освітленості установки. Для штучного світла у показнику передбачається зменшення яскравості через знос оптичних компонентів пристрою та їх природного забруднення.Коефіцієнт природного освітлення знижується внаслідок зміни відбивних властивостей навколишніх предметів.

Вимірювання освітленості проводиться на робочих місцях разом із визначенням рівня забрудненості, звукових коливань, електромагнітного випромінювання, а надеяких виробництвах та гамма випромінювання. Важливість знання цих параметрів важко переоцінити під час створення оптимальних умов праці, і вони відповідають санітарним правилам і нормам. Наприклад, освітленість має бути:

у робочому кабінеті - 300 лк;
в офісі для постійної роботи з комп'ютером – 500 лк;
для технічних та конструкторських бюро - 750 лк.

За наявності у приміщенні природного підсвічування рівень штучного фону можна знижувати.

Прилади для визначення рівня освітленості та методика його визначення

Найменування приладу схоже на назву величини, яку він встановлює – люксметр. Принцип роботи малогабаритного переносного пристрою нагадує фотометра. Потік випромінювання, падаючи фоточутливий елемент напівпровідника, відриває електрони, які починають впорядковано рухатися. Таким чином, замикається електричний ланцюг. Причому величина струму прямо пропорційна інтенсивності освітлення фотоелемента, що має свій відбиток на шкалі аналогового люксметра. Сьогодні прилади зі стрілками практично зникли, їх замінили на цифрові. Вони оснащені рідкокристалічними дисплеями, у яких сам фоточутливий датчик розташований в окремому корпусі, а з дисплеєм він з'єднується за допомогою гнучкого дроту.

У ході проведення експерименту з вимірювання освітленості прилад встановлюється горизонтально. Причому відповідно до вимог ГОСТу їх розміщують у різних точках приміщення, згідно з певною схемою. У 2012 р. Україна ухвалила новий стандарт вимірювання характеристики кількості світлового потоку. У старому понятійному апараті при вимірах використовувалися такі терміни цієї величини, як:

мінімальна, середня, максимальна, циліндрична;
природна;
градієнт запасу;
відносна ефективність когерентного променевого потоку.

В даний час до них додано такі типи освітлення:

Стандарт докладно визначає всі тонкощі проведення вимірювальних досліджень.

Виміри здійснюються окремо за природною та штучною ілюмінацією. У ході проведення експерименту не можна допустити, щоб хоч найменша тінь падала на прилад, а поблизу було хоча б одне джерело електромагнітних хвиль. Усі вони вносять перешкоди роботу пристрою.

Після виконання необхідних вимірів освітленості визначається потрібна величина. Вона порівнюється із нормативним значенням. Потім підбиваються підсумки про достатність освітленості території чи приміщення. Кожен вид вимірювальних випробувань оформляється спеціальним протоколом оцінки, чого вимагає ГОСТ.

Вимірювання кількості світла для світлодіодних пристроїв та приклади у природі

Світлодіодні світильники стали дуже популярними завдяки унікальній енергоефективності. Але світлодіоди та їх джерела живлення при освітленні виділяють тепло, яке розсіюється за допомогою теплопровідних матеріалів (алюміній) та конструктивних особливостей (ребер, великої радіаторної площі). Незважаючи на відсутність зв'язку між втратами тепла і освітленістю, фахівці завжди враховують її при створенні нових пристроїв.

Проблеми з роботою світлодіодних світильників починаються при експлуатації за умови підвищення температури понад +50°С. Чому вимір освітленості світлодіодів і рекомендують проводити після 2 годин їхньої роботи, тобто після виходу на оптимальний режим. Для виключення появи похибки проводяться неодноразові виміри протягомробочої зміни. Бажано ці дослідження проводити як мінімум 1 раз на рік. Щоб під час проектування виключити будь-які помилки, закладають коефіцієнт зниження освітленості, залежить від фізичних характеристик об'єкта.

Зазвичай виробники LED-пристроїв дають гарантію щодо їхньої бездоганної роботи на 3 роки. Усі параметри функціонування таких світильників, у тому числі і освітленість, повинні відповідати заявленим значенням. Якщо умови роботи пристроїв відбуваються за температури зовнішнього повітря понад 45°С, то вимірювання освітленості необхідно робити набагато частіше. Інакше неправильне проектування та отримані результати призведуть до швидкого падіння показників освітлення.

Що стосується прикладів ілюмінації в природі, то на орбіті Землі та екваторі опівдні ця величина дорівнює 135 тис. люкс. У сонячний день вона становить до 100 тис. лк, у похмурий — лише 1 тис. люкс, а ось від Місяця лише 0,2 лк. Вимірювання світла на вулиці на широті Москви в зимовий період показало від 4 до 5 тис. люкс. менше. Те, в чому вимірюється освітленість у приміщенні та природних умовах, відноситься до фізичних величин, що входять до Міжнародної системи одиниць.