ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ. Установка выполнена в виде модели помещения со съемны­ми боковыми и задней стенками на магнитных кре­плениях (рисунок 2)

Установка выполнена в виде модели помещения со съемны­ми боковыми и задней стенками на магнитных кре­плениях (рисунок 2). Съемные стены 1 с одной стороны окрашены в светлые тона, с другой — в более темные, что по­зволяет моделировать два типа помещений. В верх­ней части 2 передней стенки располагаются органы управления 3 вентилятором 4, расположенным внутри модели помещения, и выключатели ламп 5. Вентиля­тор с регулируемой частотой вращения крыльчатки служит для демонстрации стробоскопического эф­фекта и регулирования температурного режима внутри установки.

 

 

Рисунок 1. Схема лабораторной установки

 

На потолке модели помещения смонтировано восемь ламп различной конструкции:

лампа накаливания с криптоно-ксеноновым наполнением грибовидной формы мощностью W = 60 Вт, световым потоком Фл = 720 лм (выклю­чатель №5);

лампа накаливания матовая — 60 Вт, 395 лм (выключатель №6);

галогенная лампа накаливания, содержащая пары йода, — 50 Вт, 900 лм (выключатель №7);

люминесцентные компактные лампы ЛБ в виде сдвоенных прямых светящихся трубок, включенные в три разные фазы через индуктивное балластное со­противление — 9 Вт, 800 лм (выключатели №1, №2, №З);

люминесцентная лампа ЛД в виде сдвоенной спирали, подключенная через емкостное балласт­ное сопротивление и преобразователь питающего напряжения с частотой 10 кГц — 11 Вт, 1060 лм (вы­ключатель №4);

светодиодная лампа накаливания, состоящая из 30 последовательно включенных светодиодов - 3 Вт, 120 лм с углом половинной яркости 120˚ (выключатель №8).

На нижней плоскости обозначены точки, на которых следует располагать датчик 6 комбинированного прибора «ТКА-ПКМ» для измерения освещенности и коэффициента пульсации соответствующего источника света.

В качестве примеров зрительной работы даются две печатные платы, рисунки которых выполнены на светлом и темном фоне. Размером объекта раз­личения являются толщина самого тонкого провод­ника, размер посадочного отверстия или линии символа буквенного обозначения, размер которого наименьший и его необходимо увидеть в процессе выполнения работы.

 

1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание I. Нормирование количественного параметра освещения

1) Включить одну любую газоразрядную лампу.

2) Измерить освещенность в трех точках на уров­не пола модели помещения. Определить среднее значение фактической освещенности в лк, исполь­зуя выражение (4). Напряжение в питающей сети определить с помощью лабораторного стенда по электробезопасности.

3) Лампу выключить.

4) Визуально для обеих печатных плат оценить характеристику фона (светлый, средний или тем­ный), контраст объекта с фоном (большой, средний или малый), минимальный размер объекта разли­чения (с помощью оптического визира). По табли­цам норм определить, к какому разряду зрительных работ относится работа с печатными платами (I, II, III или IV), а по соотношению фона и контраста оп­ределить подразряд (а, б, в или г). Так как в модели помещения лампы располагаются на потолке, счи­тать освещение общим. Определить освещенность, необходимую для создания комфортных условий. Измеренное и выбранное по таблице значение ос­вещенности занести в отчет, форма которого при­ведена в таблице 2.

 

Таблица 2. Нормирование количественного параметра освещения

Зрительная работа	Характеристика фона	Контраст объекта с фоном	Размер объекта, мм	Разряд и подразряд зритель-ной работы	Норма освещенности ламп, лк	Измеренная освещенность для ламп, лк
газоразрядные	накаливания	светодиодные	газоразрядные	накаливания	светодиодные
Рисунок на темной плате
Рисунок на светлой плате

 

5) Включить одну из ламп накаливания и повто­рить действия по пункту 2, 3, 4. Учесть, что вели­чина нормируемой освещенности для ламп накали­вания снижается на одну ступень.

6) Выключить лампу накаливания и включить светодиодную лампу. Повторить действия пункта 2, 3, 4.

Сделать вывод о соответствии нормам измеренных значений осве­щенности. Внести предложения.

 

Задание II. Нормирование качественного пара­метра освещения

1) По таблице норм для найденных в первом задании разрядов зрительной работы определить допустимый коэффициент пульсации КП в %. Занести в отчет (см. в конце данной лабораторной ра­боты).

2) По прибору люксметру-пульсметру определить последовательно коэффициент пульсации отдельно для каждой лампы накаливания (выключатели №5, №6, №7), для люминесцентных ламп (выключатели №З и №4) и для светодиодной лампы (выключатель №8). Значения занести в отчет, форма которого приведена в конце данной лабора­торной работы.

3) Включить вентилятор и одну люминесцент­ную лампу (выключатель №1). Регулятором частоты вращения крыльчатки вентилятора добиться воз­никновения иллюзии вращения периферийной части вентилятора в одну сторону, а центральной части — в противоположную. Это и есть стробоско­пический эффект.

4) Добавочно включать последовательно люми­несцентные лампы (выключатели №2 и №З), убедившись визуально в исчезновении стробоскопическо­го эффекта, измерить коэффициент пульсации КП при одновременной работе двух и трех люминес­центных ламп. Сравнить с нормой. Объяснить при­чину исчезновения пульсации.

Все результаты занести в таблицу 3.

 

Таблица 3. Нормирование качественного параметра освещения

 

КП, допустимый по нормам, %	КП, измеренный для ламп, %
накаливания	газоразрядных	светодиодной
криптоно- ксеноновой	молочного цвета	галогенной	спиральной формы	в форме трубки	для двух ламп	для трех ламп

 

 

Задание III. Оценка энергетической эффективно­сти источников света

1) Отдельно для каждой лампы (выключатели №1, №4, №5, №6, №7, №8) измерить создаваемую на уровне пола освещенность Eфакт. Светочувствительный элемент люксметра каждый раз располагать под соответствующей лампой. Условия работы различных ламп в модели
помещения считать практически одинаковыми.

2) Определить для каждой лампы величину удельной освещенности Е_уд = Е_факт/W_л [лк/Вт], т. е. количество люкс в условиях эксперимента, при­ходящиеся на 1 Вт электрической мощности. Оце­нить во сколько раз газоразрядная, галогенные и светодиодная лам­пы эффективнее обычной лампы накаливания. Результаты занести в таблицу 4. Сделать вывод.

 

 

Таблица 4. Оценка энергетической эффективности источников света

 

Тип лампы	накаливания	газоразрядная	светодиодной
криптоно-ксеноновая	молочного цвета	галогенная	спиральной формы	в форме трубки
Освещенность, лк
Удельная освещенность, лк/Вт

 

 

Задание IV. Оценка коэффициента использова­ния осветительной установки

1) Включить одну лампу (выключатель №5).

2) Измерить освещенность в трех точках на уров­не пола, определить среднее значение фактической освещенности E_факт (4). Выключить лампу.

3) Принимая во внимание, что площадь пола в модели помещения S_п = 0,42 м, используя выра­жение (2), определить коэффициент использова­ния осветительной установки.

4) Перемонтировать боковые и заднюю стенки
модели помещения обратной стороной, повторить
действия по пункту 1 и 2. Результаты занести в таблицу 5. Сделать вывод.

 

Таблица 5. Оценка коэффициента использования осветительной установки

 

Окраска стен	Освещенность, лк	Коэффициент использования η
точка 1	точка 2	точка 3	средняя
Светлая
Темная

 

Характеристика зрительной работы

Наименьший или эквивалентный размер объекта различения

Разряд зрительной работы

Подразряд зрительной работы

Контраст объекта с фоном

Характе­ристика фона

Искусственной освещение

Естественное освещение

Совмещенное освещение

Освещенность, лк

Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации

К Е 0 е,„ %

При системе комбинированно­го освещения

При систе­ме общего освещения

при верх­нем или комбинированном освещении

при боко­вом осве­щении

верх­нем или комбинированном освещении

при боко­вом осве­щении

всего

в том числе общего

Р

Кп, %

наивысшей точности

менее 0,15

I

а

малый

темный

5000 4500

500 500

-

6,0

2,0

малый средний

средний темный

4000 3500

400 400

1250 1000

в

малый средний большой

светлый средний темный

г

средний большой

светлый

1500 1250

200 200

очень высокой точности

от 0,15 до 0,30

II

а

малый

темный

4000 3500

400 400

-

-

4,2

1,5

 

 

высокой точности

от 0,30 до 0,50

III

а

малый

темный

-

-

3,0

1,2

б

малый средний

средний темный

'

малый средний большой

светлый средний темный

г

малый средний большой

светлый «средний

средней точности

от 0,50 до 1,0

IV

а

малый

темный

4,0

1,5

2,4

0,9

б

малый средний

средний темный

в

малый средний большой

светлый средний темный

г

малый средний большой

светлый средний

-

-

малой точности

от 1,0 до 5,0

V

а

малый

темный

3,0

1,0

1,8

0,6

 

				5 6
грубая (очень малой точности)	более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-				3,0	1,0	1,8	0,6
Работа со светя­щимися мате­риалами и изде­лиями в горячих цехах	более 0,5	VII		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-					'	1,8	0,6
Общее наблюде­ние за ходом производствен­ного процесса: постоянное   периодическое при постоянном пребывании людей в помещении   периодическое при периодическом пребывании людей в поме­щении   общее наблюде­ние за инженерными коммуникациями	от 1,0 до 5,0	VII	а		-	-						1,8	0,6
	«							0,3	0,7	0,2
в	Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-		-	-	0,	0,2	0,5	0,2
г	Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-		-	-	0,3	0,1	0,2	0,1

 

 

Контрольные вопросы

1. Существующие системы искусственного освещения.

2. Принципиальное отличие ламп накаливания от газоразрядных.

3. Принципиальное отличие светодиодных ламп.

4. Преимущества и недостатки газоразрядных ламп.

5. Преимущества и недостатки светодиодных ламп.

6. Причины и последствия пульсации светового по­тока газоразрядных ламп.

7. По каким параметрам нормируется освещение?

8. Чем определяется характер зрительной работы?

9. Каким образом на практике можно увеличить ко­эффициент использования осветительной установки η?

10. Какие поправочные коэффициенты вводятся при измерении освещенности люксметром?

11. Зачем при измерениях освещенности измерять напряжение в сети?