Люксометр: измерение освещенности

Таблица светового потока и мощности разных видов ламп

Сегодня в свободном доступе даны средние данные показания энергии с мощностью ламп, поэтому расчет по специальным формулам и с помощью других инструментов может быть необязателен. Согласно таблице, можно сделать сравнение светового потока лампы накаливания и светодиодных источников. Среди них большими показателями мощности обладают светодиодные источники. Световой поток светодиодных светильников по таблице больше.

Обратите внимание! Именно они являются самыми энергоэффективными светильниками из представленных разновидностей, благодаря которым можно значительно сэкономить на электричестве и получить качественное освещение дома или любого другого помещения. Таблица светоотдачи разных источников

Таблица светоотдачи разных источников

Светодиодных

Светодиодные лампочки одни из самых распространенных, согласно таблице световые потоки ламп разных типов. Они максимально эффективно преобразуют электроэнергию в свет. Их отдача равна от 60 до 120 люменов на ватт. При этом в процессе усовершенствования технологий, этот показатель растет с каждой минутой. Из положительных свойств можно отметить рекордно высокую энергоэффективность светопередачи, благодаря чему производится экономия электроэнергии, длительный срок эксплуатации, надежность, эксплуатацию в жестких условиях и оптимальную цветовую температуру.

Средняя светоотдача светодиодных источников

Накаливания

Лампочка накаливания создает освещение благодаря преобразованию тепловой энергии в свет. Бывает она вакуумной, аргоновой, криптоновой, ксеноновой, галогенной, двухколбовой галогенной, ксенон-галогенной и лампой накаливания, имеющей покрытие с ИК-излучением. Стоит отметить, что из всех разновидностей энергии больше всего у галогенных источников. Они отличаются, кроме того, мгновенным зажиганием в процессе включения, небольшими размерами и широким мощностным диапазоном.

Средняя светоотдача ламп накаливания

Люминесцентных

Люминесцентные лампы — светоисточники, в которых электрозаряд в ртутных парах формирует ультрафиолетовый вид излучения. Он преобразуется в свет люминофором, смесью из галогена, фосфата и кальция. Что касается светового потока, у люминесцентных ламп его значение больше, чем у ламп накаливания, имеющих аналогичную мощность.

Обратите внимание! Точное значение будет зависеть от мощности. Средняя светоотдача люминесцентных источников

Средняя светоотдача люминесцентных источников

В целом, световой поток — величина, которая представляет собой силу солнечного света и характерного излучения. На данный момент из всех представленных светильников у светодиодных моделей это значение больше. Определить величину можно при помощи специального измерительного прибора или же с помощью приведенной выше таблицы.

Перечень основных единиц измерения

На отечественном рынке представлена продукция производителей из разных стран, что объясняет определенную путаницу в терминах. Ниже приведены популярные единицы измерения освещенности совместно с формулами пересчета значений. Эти сведения пригодятся для корректного сравнительного анализа технических характеристик различных светильников.

Что такое «кандела»

Это классическая единица измерения освещенности. Канделой называют силу света в одну «свечу» (candela лат.), который излучает источник монохроматического излучения с рабочей частотой 540*1012 Герц. Энергетический потенциал такого потока составляет 1/680 Ватт на стерадиан (ст).

К сведению. Стерадианом называют телесный угол, который вырезает конусный луч на поверхности при размещении точечного источника в центре сферы. Угол раскрытия составляет приблизительно 65,5°.

Следует отметить! Приведенная частота соответствует зеленому цвету. Этот диапазон человеческий глаз способен фиксировать даже при минимальной интенсивности излучения. При работе с иными частями спектра делают необходимые коррекции.

Люмены и люксы

В люменах измеряют световой поток. Один лм создает точечный источник, который генерирует силу света в 1 канделу. Луч формирует раскрытие на 1 стерадиан. Объединяющая формула:

1лм = 1 кд * 1 ср.

Люкс, в свою очередь, равен яркости, которую создает на одном кв. метре ровной поверхности световой поток 1 люмен.

Люксы и люмены

Этот рисунок наглядно демонстрирует, что измеряется в лк и лм. Рядом показано изменение освещенности и размеров рабочей площади при разных положениях источника. Увеличение расстояния расширяет зону с одновременным уменьшением яркости светового пятна, которую определяют в люксах. Люмены нужны для оценки параметров светильника.

В реальных условиях проверяют пути прохождения лучей. Так, в пустом выставочном зале препятствия отсутствуют. Однако условия существенно изменяются после установки торговых стеллажей. Чтобы обеспечить видимость продукции на полках, приходится увеличивать мощность светильников либо выбирать оптимальные места крепления.

Освещение в супермаркете

Чтобы упростить расчеты, современные пользователи применяют специализированное программное обеспечение. С его помощью моделируют различные варианты размещения осветительных приборов с учетом расположения мебели, размеров оконных проемов, других важных факторов.

Люмен и ватт

Ранее рядовые потребители не задумывались о том, в каких единицах измеряется освещенность

При посещении магазинов обращали внимание только на Ватты. Однако в наши дни стандартная маркировка содержит необходимые для объективной оценки данные

Дело в том, что потребляемая мощность расходуется с разной эффективностью. Значительная часть излучения классических ламп накаливания расположена в невидимом инфракрасном диапазоне спектра. Дополнительным недостатком является паразитный нагрев, который увеличивает затраты на поддержание комфортных условий в летний период. Высокотемпературное воздействие быстро разрушает прочнейшие вольфрамовые нити.

Менее критичные рабочие режимы созданы изобретателями газоразрядных ламп. Эта особенность объясняет продление срока службы. Основные недостатки:

• хрупкая конструкция;
• раздражающие и утомляющие пульсации;
• необходимость особой утилизации ядовитых люминофоров.

Самые лучшие показатели обеспечивают современные светодиодные приборы. Они отличаются:

• высокой яркостью при минимальном потреблении энергии;
• гармоничным распределением спектра;
• долговечностью, устойчивостью к механическим и другим внешним воздействиям.

Сравнение ламп разных типов

При одинаковой освещенности светодиодный прибор потребляет в 10-12 раз меньше электроэнергии, по сравнению с лампами накаливания. С учетом реального срока службы и сниженных эксплуатационных расходов инвестиции в новые изделия будут экономически целесообразными.

Кратные единицы люмена

Для удобства, кроме целых, применяют кратные значения измеряемых величин по стандарту СИ. К базовому наименованию добавляют приставки, которые обозначают соответствующую степень:

• кило – 103;
• мега – 106;
• гига – 109.

Освещение письменного стола ребенка: требования и рекомендации

Освещение рабочего места школьника должно быть грамотно продумано. Советы по расположению стола у оконного проема в данном случае могут быть неактуальны: оживленная площадка перед глазами может оказаться более интересным зрелищем, чем открытый учебник. Телевизор или включенный компьютер родителей в зоне видимости, скорее всего, также станет отвлекающим и сбивающим раздражителем. Настольный светильник для рабочего стола ребенка мощностью не более 60 ватт должен располагаться со стороны нерабочей руки на дальнем краю стола. При покупке необходимо внимательно осмотреть прибор и оценить его конструкцию.

Предпочтение стоит отдать моделям с возможностью регулирования высоты и угла наклона. Складной штатив, позволяющий расположить лампочку прямо над рабочей тетрадью, — оптимальный выбор. Сама лампа при этом должна быть непрозрачной: слепящий глаза свет вреден для малыша. Плафон должен закрывать ее в достаточной степени. Родителям стоит включить прибор перед покупкой и убедиться в его качестве лично.

Ассортимент магазинов электроники достаточно велик, детские лампы производители оформляют ярко и привлекательно. Плафоны с изображением мультипликационных персонажей или даже в виде их — не редкость. Выбор светильника ребенку доверять не стоит. Он скорее всего, потянется к эффектной модели, не всегда, к сожалению, отвечающей нормативным требованиям.

Позаботиться придется и об оформлении рабочего уголка: светлые оттенки мебели и обоев визуально делают помещение более светлым. Темные тона трудно компенсировать даже очень ярким светильником. Отказаться придется и от глянцевого стола, дающего яркие блики. Они мешают сосредоточиться и снижают остроту зрения. Если лакированный стол уже приобретен, то перед выполнением домашнего задания ребенок должен закрывать бликующую поверхность. Купить такую скатерть не сложно. Оптимальными цветами подкладываемой силиконовой салфетки будут кремовый и светло-серый. Они и выделят визуально белые странички тетради, и не отвлекут ярким рисунком.

История создания прибора

Современные люксметры

Впервые простейший фотометр изобрел граф Румфорд Бенджамин Томпсон. Произошло это довольно давно: в 18 веке. Прибор был простейшим, предназначался для изучения поглощения света различными веществами. С развитием фотометрии прибор совершенствовался, пока не были изобретены современные электронные люксметры.

Интересно, что Томпсон кроме оптики изучал термофизику, конвекцию в газах и жидкостях, науку о питании человека. Ученый изобрел камин, симпатические чернила, кухонную плиту, печь для обжига кирпичей. Особой популярностью в кризисные времена пользуется его рецепт его супа, которым массово кормят бездомных людей.

Компьютер и настольная лампа: правила сосуществования

Сегодня трудно представить себе рабочий стол взрослого без компьютера. Те, кто проводит за ним продолжительное время, приходят к мысли о необходимости настольной лампы самостоятельно с первыми ощущениями “песка” в глазах. Тех, кто присаживается к компьютеру всего на несколько минут в день, специалисты интернет-журнала WESTWING предупреждают, что даже эти минутки могут пагубно повлиять на зрение, если освещение рабочего места организовано неграмотно. Света самого монитора недостаточно, дополнительная подсветка клавиатуры необходима даже тем, кто печатает “в слепую”. Выключать свет в комнате при работе за компьютером темное время суток недопустимо. Перепады освещенности быстро вызовут снижение остроты зрения, а опухшие и слезящиеся глаза будут беспокоить постоянно.

Освещение рабочего места за компьютером должно охватывать клавиатуру, но не вызывать бликов на мониторе. Свет должен быть рассеянным, чтобы бегающие по клавиатуре пальчики не давали контрастной тени. Питание таких светильников иногда осуществляется не от сети, а от самого компьютера, что позволяет комфортно работать не только стационарно. Расстояние до самого монитора должно превышать его диагональ пятикратно.

Правильная организация рабочего места — залог работоспособности и высокого КПД. Освещение — один из кирпичей в фундаменте общей системы охраны труда. Оперативно и успешно закончив все дела, так приятно уделить сэкономленное время себе, любимому. Например, полистать свежие новости от интернет-клуба WESTWING, обогащаясь новыми креативными идеями по благоустройству дома и быта.

Как вычисляется нормальный уровень освещенности

Минимальный показатель освещенности, при котором работает дневное зрение человека, равен 50 лк. Ночью он составляет 0,05 лк. В промежутке происходит переход от одного состояния к другому, который определяется как сумеречное зрение, при котором глаза работают на полную мощность». Длительная работа в таких условиях является причиной травматизма и глазных болезней. Не случайно сумеречное время суток в правилах дорожного движения определено как самое опасное.

Выведение показателей нормального уровня освещенности достигалось путем постепенного увеличения минимального значения 50 лк с одновременной оценкой утомляемости. При достижении определенных граничных значений устанавливался гигиенический минимум освещенности.

При дальнейшем увеличении показателя условия труда улучшаются, утомляемость стабилизируется, а уровень освещенности, который им соответствует, считается оптимальным.

Если еще больше увеличивать освещенность, улучшения условий труда не происходит, напротив, наблюдается эффект ослепления. Описанная методология лежит в основе определения существующих предельных значений.

Нормы освещенности различных административных зон отражены в следующей таблице:

В жилых помещениях нормы освещения зависят от типа и характеристик источников света, что наглядно демонстрирует таблица:

Искусственное освещение, кроме соответствия установленным нормам,

должно отвечать следующим требованиям:

• быть равномерным, иметь комфортную яркость;

• максимально приближенным к естественному спектру;

• не создавать шума и не оказывать теплового воздействия;

• быть пожаробезопасным.

Если перечисленные условия не выполняются, снижается зрительная работоспособность, т. е. возможность человека заметить, опознать, обработать деталь или предмет, находящийся в поле зрения. При постоянной работе в плохих условиях освещения, необходимости приложения усилий для опознания или манипуляций с предметами развивается зрительная усталость, приводящая к упомянутым выше заболеваниям.

Метод оценки уровня естественной освещенности прост: определяется световой коэффициент. Данная величина является соотношением площади остекленной поверхности окон к площади пола помещения. Гигиенические нормативы естественной освещенности:

• один к восьми для жилых помещений;

• один к четырем для лабораторий и учебных комнат;

• один к пяти для кабинетов лечебных учреждений.

Уровень освещенности зависит не только от светового коэффициента, но и от конфигурации помещения.

Нормы освещения для разных помещений

Необходимо обеспечивать нормальную освещенность помещений для поддержания здоровья человека, которая регламентируется стандартами.

Нормативы искусственного освещения с люминесцентными лампами приведены ниже.

Важно! Для районов севера, полярных станций существуют свои нормы и стандарты. Так, выпускаются специальные «лампы полного спектра», которые частично компенсируют отсутствие на солнце допустимым количеством УФ

Принятые расшифровки при определении интенсивности освещённости:

• СИ – Система единиц физических величин;
• ИК – Инфракрасное излучение;
• УФ – Ультрафиолетовое излучение;
• нм – нанометр (1/10*9 м);
• ТГц – Терагерц (1х10*12 Гц).

Изучив природу света, от свечи до лазера, используя электричество, ученые управляют разнообразной работой излучений. Но людям свойственно излучать свою энергию и эмоции, мысли и чувства, добро и радость. Хорошо сказал французский ученый Паскаль: «Существует достаточно света для тех, кто хочет видеть, и достаточно мрака для тех, кто не хочет.

С помощью каких приборов можно измерять свет

С люксометром измеряют освещенность, яркость и пульсацию света в школах, офисах, теплицах, хранилищах. При работе с люксометром его включают, выбирают режим измерения и смотрят результат на экране-индикаторе. На фотодатчик попадают лучи света с энергией, передаваемой электронам. Образуется ток, по величине определяющий освещенность или яркость. Среди приборов популярны следующие модели люксметров:

• Эколайт.
• ТКА.
• TESTO 545.

Они отличаются фотоэлементами, чувствительностью, другими возможностями (передача данных на компьютер, измеряют яркость). Например, люксометр Аргус-01 предназначен для измерений освещенности до 200000 лк,

Прибор люксометр

Приборы используют для определения светового потока отдельных источников.

Определение и свойства

Освещённость численно равна световому потоку, падающему на участок поверхности единичной площади:

Ev=dΦvdσ.{\displaystyle E_{v}={\frac {d\Phi _{v}}{d\sigma }}.}

Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10 000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется .

Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (Закон обратных квадратов).

Когда лучи света падают наклонно к освещаемой поверхности, освещённость уменьшается пропорционально косинусу угла падения лучей.

Освещённость Ev{\displaystyle E_{v}} от точечного источника находят по формуле:

Ev=Ivr2cos⁡i,{\displaystyle E_{v}={I_{v} \over r^{2}}\cos i,}

где Iv{\displaystyle I_{v}} — сила света в канделах; r{\displaystyle r} — расстояние до источника света; i{\displaystyle i} — угол падения лучей света относительно нормали к поверхности.

Аналогом освещённости в системе энергетических фотометрических величин является облучённость.

Освещённость в фототехнике определяют с помощью экспонометров и экспозиметров, в фотометрии — с помощью люксметров.