Люксметр — это что такое: устройство, виды и принцип работы

Как проводить замеры освещенности в помещении?

Алгоритм замера:

1. Располагаем прибор или выносной датчик на поверхность, на которую падает измеряемый свет. Кладем люксметр так, чтобы плоскость фотодатчика лежала параллельно измеряемой поверхности.
2. Снимаем итоги расчета, измеряемые в люксах, с экрана или со шкалы стрелочного прибора.
3. Рассчитываем необходимые параметры и оцениваем уровень освещенности.
4. Сравнивая результаты замера с нормами, делаем вывод о качестве освещения.
5. Оптимальный уровень освещения можно узнать из СНиП 23-05-95* — строительных норм и правил.

Не стоит забывать, что натуральный и искусственный свет не измеряются вместе — только по отдельности. Также для того, чтобы избежать ошибок, не проводите расчет, если на освещаемую поверхность падает тень.

Приборы для измерения оптического излучения

Люксметры нового поколения «ТКА-Люкс»
(рис. 7) и «ТКА-ПКМ-31» являются в настоящее
время самыми востребованными и имеют
метрологические характеристики на уровне
приборов лучших мировых производителей
рабочих средств измерения. Диапазон измерения
освещенности в диапазоне 10–200000 лк
с погрешностью 6–8%.

Рис. 7. Внешний вид люксметра «ТКА-Люкс»

«ТКА-Люкс/Эталон» является первым российским
люксметром, метрологические характеристики
которого отвечают требованиям,
предъявляемым к рабочим эталонам. Он предназначен
для измерения освещенности в видимой
области спектра 380–760 нм, создаваемой
стандартными источниками оптического
излучения, расположенными нормально относительно
приемника. Люксметр предназначен
для практической реализации Государственной
поверочной схемы средств
из мерений световых величин в соответствии
с ГОСТ 8.023-2000. Этот прибор по точности
воспроизведения и передачи размеров единиц
силы света и освещенности обеспечивает метрику
прецизионных и рабочих средств измерений
и отличается временной стабильностью
и достоверностью. Допускаемая прибором
основная относительная погрешность измерения
освещенности не превышает 6,0%.

Разработанный комбинированный прибор
люксметр+яркомер «ТКА-ПКМ» (02) служит
для измерения освещенности (в диапазоне
10–200000 лк с погрешностью 8%) и яркости накладным
способом (в диапазоне 10–200 000 кд/м2
с погрешностью 10%) самосветящихся протяженных
объектов (рис. 8).

Рис. 8. Внешний вид прибора «ТКА-ПКМ» мод.0,2

Прибор отличается от традиционных яркомеров
отсутствием в схеме оптических элементов
(линзы, объектива), что значительно упрощает конструкцию и удешевляет стоимость
прибора при сохранении его точностных характеристик.

Для дистанционного определения яркости
протяженных источников разработан недорогой,
отвечающий современным метрологическим
и техническим требованиям прибор для
измерения яркости киноэкранов яркомер «ТКАЯР» (рис. 9), представляющий собой портативный
малогабаритный прибор с автономным
питанием, снабженный функцией запоминания
результата измерения (Hold). Наводка на измеряемый
объект осуществляется с помощью
лазерного прицела.

Рис. 9. Внешний вид яркомера «ТКА-ЯР»

Для упрощения конструкции прибора
в оптической схеме был применен нефокусируемый
объектив. Нерегулируемая фокусировка
на некоторое постоянное расстояние
повышает оперативность работы с прибором,
так как исключается одна из рабочих операций.
При этом не требуется вводить никаких поправок
к градуировке, поскольку показания
прибора пропорциональны яркости объекта
независимо от расстояния. Прибор имеет
следующие технические характеристики:

• угол зрения — 1,0–1,5°;
• диапазон измерения — 10,0–2000,0 кд/м2;
• спектральная коррекция — 2,0%;
• суммарная погрешность — 10,0%;
• расстояние до измеряемого объекта —
  не менее 7,0 м.

Измерение цветовой температуры спектрометром.

МК350N — буквенно-цифровое название самого популярного измерительного устройства для выявления физических характеристик световых источников.

Параметры, которые определяет МK350N:

• данные о цветовой температуре всех осветительных приборов;
• информация о длине волны;
• количество люксов;
• индекс цветопередачи;
• максимальный и минимальный углы освещения.

Этот список можно пополнить, но ограничимся лишь основными пунктами.

Спектрометр славится эффективностью, точностью расчетов и функционированием без сложной калибровки, поэтому часто покупается «домашними» измерителями. После всех преимуществ сложилось впечатление, что это изделие идеально. Устройство и вправду получит все необходимые данные о температуре свечения, уровне освещенности и другие, но и стоит оно недешево. В России профессиональную модель можно найти за 2 тысячи долларов, которые отбивают всякое желание исследовать. Не спешите расстраиваться Измерение цветовой температуры можно проводить и не профессиональными устройствами, потому что на российском рынке продаются и любительские приборы, стоимость которых устроит почти каждого измерителя.

Коэффициент пульсации освещенности: сущность и нормы

Не секрет, что все осветительные приборы излучают неравномерный световой поток, имеющий различное число колебаний. Этот эффект скрыт от глаз, но его действие на здоровье человека весьма существенно.

При этом опасность света как раз и заключается в том, что его нельзя распознать, но результатом действия может стать расстройство сна, слабость, депрессия, сбои в работе сердца, дискомфорт и так далее.

Коэффициент пульсации освещения — параметр, который отражает силу изменения светового потока, направляемого на единицу поверхности в определенный временной промежуток.

Расчет коэффициента производится по простой формуле — максимальный параметр освещенности в определенный промежуток времени «минус» минимальный показатель за тот же промежуток времени.

Полученное число необходимо поделить на средний параметр освещенности и умножить на 100%.

Стоит учесть, что существующими санитарными правилами установлен верхний лимит на параметр коэффициента пульсации.

В месте организации рабочего места он не должен быть выше 20%. При этом чем ответственней вид деятельности у работника, тем ниже должен быть этот параметр.

Так, для офисных помещений и административных зданий, где подразумевается напряженный зрительный труд, коэффициент пульсации не должен быть больше 5%.

При этом в учет берется световой поток с пульсаций до 300 Гц, ведь более высокий параметр частоты просто не воспринимается организмом человека и не может оказывать на него какое-либо влияние.

Главные характеристики света

Человек видит спектр цветов – малую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфортность среды пребывания и самочувствие человека. Существует определение для одного из свойств – световой поток (Ф), который измеряют в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует вызванное ощущение восприятия света. По его распределению для замкнутого пространства выделяют потоки света: прямого, рассеянного, отраженного. Чем больше света, тем выше число люменов.

Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или производительность свечения, потому что учитывает весь рассеянный поток. Для того, чтобы измерить световой поток требуется много времени и при этом нужно учитывать пространственные характеристики явления

Основные характеристики светоизлучений

Главная характеристика источника – сила света (I), определяющая интенсивность излучения в направлении потока. Она вычисляется через частное светового потока (Ф) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), внутри которого распределяется. В СИ единицу измерения силы света, кандела, обозначают кд, cd.

Вам это будет интересно Определение силы тока в цепи

Телесный угол

Важно! Восковая свеча излучает с около одной канделы (от лат. candela), и ранее эта единица измерения называлась «свечой»

Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении.

Покупатели ламп обычно оценивают яркость по мощности потребления (Вт) источника. При хорошей яркости получается четкое и контрастное видение предметов. Однако и слабый, и очень яркий свет неблагоприятен для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и вычисляется делением I на площадь проекции на перпендикулярную поверхность (зависит от cos угла).

Измеряют показатель яркости (L) света в кд/м². Главной характеристикой восприятия светового ощущения глазами является яркость освещаемой поверхности или источника.

Единицы измерения света

Световая отдача (H) фиксирует экономичность преобразования электрической мощности в световую. При переходе от электрической энергии к световой появляются потери, что вызывает снижение показателей яркости излучения. Измеряют световую отдачу в люменах на ваттах. Можно вычислить световой поток, зная среднее значение световой отдачи.

Практичную светоотдачу имеют светодиодные лампы (потери менее 5%).

Важно! Существуют стандарты качества освещения для помещений, а также для растений или для животных. Освещенность характеризуется отношением светового потока к площади поверхности

Единицы измерения освещения

Что такое люксметр и для чего он нужен?

«Измеряй все, поддающееся измерению, а что не поддаётся — сделай измеряемым» — этот афоризм, приписываемый Галилею, подтверждает, что освещённость тоже можно измерить. Поскольку её единицей служит люкс (по-гречески — свет), то и прибор для измерения освещённости называется люксметр (метр — измеряю). Применяется как внутри помещения, так и на открытом пространстве. В каких случаях он используется?

Установлено, что как слабый, так и чрезмерно яркий свет действует неблагоприятно на протекающие в мозгу процессы. При недостатке освещения падает работоспособность, снижается концентрация внимания, возникает сонливость. Излишне яркий свет приводит к возбуждению нервной системы. И то, и другое создаёт предпосылки для несчастного случая. Поэтому в число плановых мероприятий по охране труда на рабочих местах входит и проверка освещения рабочих мест. ГОСТ Р 55710-2013 устанавливает нормы освещённости (в люксах) помещений различного назначения. Упрощенно, в офисе согласно санитарным нормам и правилам (СНИП) освещённость должна быть от 200 до 300 лк.

Процесс фотосинтеза у растений, в результате которого вырабатываются питательные вещества из углерода воздуха, происходит под воздействием света. При этом растения по-разному реагируют на температурные условия и уровень освещённости. Практически все культурные растения и большинство овощей хорошо развиваются в условиях умеренного освещения. Другие виды требовательны к высокой температуре и освещённости. Поэтому люксметры используют для контроля и поддержания требуемой освещённости для различных культур в тепличных хозяйствах, оранжереях, ботанических садах.

Цифровой люксметр

Пользоваться современными моделями удобнее, по сравнению с предыдущим вариантом. Они компактнее, лучше защищены от неблагоприятных внешних воздействий. Электронное оснащение подразумевает расширенную функциональность. Кроме освещенности, в некоторых моделях предусмотрено измерение пульсаций, иных параметров.

Осциллограмма и распределение спектра упрощают изучение показаний

Новейшие модели оснащают сенсорами с широким диапазоном чувствительности. Распределение рабочих параметров соответствует характеристикам человеческого глаза, что повышает достоверность результатов. Погрешность серийных изделий – от 3 до 10 %. Подключение компьютера расширяет базовые возможности, позволяет автоматизировать измерительные процедуры.

Популярные модели

Стандартные

МЕГЕОН 21550.

МЕГЕОН 21550

Модель изготовлена в виде моноблока. Люксметр компактный, замер проводится одной рукой. Дисплей оснащен подсветкой, интерфейс простой и понятный. Автоматически находит нужный диапазон измерений. Работает при температурах от 0 до 40⁰С. Есть функция автоматического выключения. Не внесен в госреестр средств измерений.

Диапазон измерений: 0- 200000 лк.

Погрешность: 3% для измерений до 10000 лк; 4% свыше 10000 лк.

Габаритные размеры: 53×37×165 мм.

Вес: 145 г.

Цена: от 2200 рублей.

МЕГЕОН 21010.

МЕГЕОН 21010

Модель с выносным датчиком и специальной интегральной схемой, которая обеспечивает высокую точность измерений и минимальную погрешность. Работает при температурах от 0 до 40⁰С. Не внесен в госреестр средств измерений.

Диапазон измерений: 0 — 50000 лк.

Погрешность: 5%.

Габаритные размеры: 68×28×116 мм.

Вес: 170 г.

Цена: от 3300 рублей.

СЕМ DT-1300 481639.

СЕМ DT-1300 481639

Простая, легкая, удобная модель с выносным датчиком. Удобный дисплей. Не внесен в госреестр средств измерений. Нет подсветки дисплея. Диапазон измерений задается ручкой.

Диапазон измерений: 0 — 50000 лк.

Погрешность: 5% для измерений до 10000 лк; 10% свыше 10000 лк.

 Габаритные размеры: 64,5×24,5×188 мм.

Вес: 160 г.

Цена: от 2700 рублей.

Профессиональные

Testo 540.

Testo 540

Модель изготовлена в виде моноблока. Сенсор оснащен особым спектральным чувствительным глазом для высокой точности измерений. Подходит для измерений в закрытых пространствах. Внесен в госреестр средств измерений. Работает при температурах от 0 до 50⁰С. Удобный дисплей, понятный интерфейс, встроенная память.

Диапазон измерений: 0 — 99999 лк.

Погрешность: 3%.

 Габаритные размеры: 46×25×113 мм.

Вес: 160 г.

Цена: от 11500 рублей.

СЕМ DT-8809A 481929.

СЕМ DT-8809A 481929

Модель с выносным датчиком. Удобный дисплей. Длинный кабель – 150 см. Автоматическое выключение. Подключение к компьютеру через USB, встроенная память.  Для нестандартных источников света не нужны дополнительные вычисления. Автоматическая коррекция при косых лучах света. Не внесен в госреестр. 

Диапазон измерений: 0 — 400000 лк.

Погрешность: 3,5% для измерений до 10000 лк; 4% свыше 10000 лк.

 Габаритные размеры: 80×40×170 мм.

Вес: 390 г.

Цена: от 10000 рублей.

Radex LUPIN.

Radex LUPIN

Моноблок, можно носить с собой на ремешке. Легкий, компактный. Встроенная дополнительная функция пульсметра. Простой интерфейс. Особый датчик с коррекцией под спектральную чувствительность глаза и специальными фильтрами. Аккумулятор встроенный. В госреестр не внесен. Диапазон рабочих температур: -10⁰С + 40⁰С.

Диапазон измерений: освещенность 10 — 200000 лк; яркость 3-70000 кд/м2; коэффициент пульсации 1-100%.

Погрешность всех измерений: 10%.

 Габаритные размеры: 42×17×101 мм.

Вес: 50 г.

Цена: от 5000 рублей.

ТОП 10 Недорогих люксметров

CEM DT-1301

Компактный прибор, хорошо подойдет для замеров в школах, больницах и спортивных заведениях. Имеет широкий диапазон отображаемых данных. Есть индикатор перегруза и состояния батареи.

Средняя стоимость – 2 650 руб.

CEM DT-1301

Достоинства:

• хороший контрастный экран;
• простота настройки;
• автоотключение.

Недостатки:

Sanpometer LX1010B

Продвинутая цифровая модель для профессиональной работы в производственных и бытовых помещениях. Здесь предусмотрено три режима измерений от 0 до 100 000 люкс. Кроме того устройство может запоминать данные, дли последующего использования.

Средняя цена – 3 290 руб.

Sanpometer LX1010B

Достоинства:

• большой, контрастный экран;
• подсветка;
• три диапазона измерений.

Недостатки:

Smart Sensor AR823

Данный измеритель имеет погрешность всего 3%, поэтому подходит для широкого спектра задач бытового и специального назначения. Запоминает данные, самостоятельно рассчитывает величину между максимальным и минимальным значением, а так же отслеживает уровень заряда батареи.

Средняя стоимость – 4 290 руб.

Smart Sensor AR823

Достоинства:

• компактный размер;
• эргономичная рукоятка;
• экран с подсветкой.

Недостатки:

LX-1010B ФАZА

Компактный и простой прибор от российской компании. Фотодатчик с блоком соединен витым каналом. Диапазон измерения до 50 тыс. люкс, 18 миллиметровый ЖК дисплей, корпус выполнен из АВС пластика.

Средняя цена – 1500 руб.

LX-1010B ФАZА

Достоинства:

• оптимальное соотношение цена-качество;
• простота и точность;
• компактность.

Недостатки:

• малый диапазон измерений;
• нет дополнительного транспортировочного чехла.

Smart lab FVL-001

Это решение для тех, кому необходимо оперативно проверить интенсивность освещения на объекте, но нет желания носить с собой дополнительные устройства. Данный модуль дополнит любой смартфон и расширит его функции до аппарата по измерению света. Маленький, компактный, он занимает место не больше батарейки. Работает совместно с Android, iOS устройствами.

Средняя цена – 1990 руб.

Smart lab FVL-001

Достоинства:

• компактный;
• корпус из металла;
• не требует дополнительного питания.

Недостатки:

• большая погрешность – до 15%;
• небольшой диапазон работы.

МЕГЕОН 21010

Простой в использовании и компактный аппарат. Его можно использовать в любом помещении. Современная интегральная сема LSI позволяет ему проводить замеры с минимальной погрешностью и обеспечивает долгую работоспособность.

Средняя стоимость – 2 530 руб.

МЕГЕОН 21010

Достоинства:

• погрешность измерений – менее 5%;
• лёгкость и компактность;
• хороший читаемый дисплей.

Недостатки:

• высокая цена;
• качество сборки.

Benetech GM1020

Моноблочный измеритель. Принимающий датчик поворачивается на 180 градусов. Встроена дополнительная возможность измерения температуры воздуха окружающей среды и возможность связи с ПК. Питание от двух батарей типа ААА (в комплект не входят).

Средняя цена – 2 529 руб.

Benetech GM1020

Достоинства:

• удобен в использовании;
• встроенный температурный датчик;
• настраиваемая функция автоматического отключения;
• работает от питательных элементов распространенного типа.

Недостатки:

Mastech «MS6610»

Работает в диапазоне до 50 000 люкс. Отличается от аналогов возможностью удержания данных и наличием счётного устройства. Кроме этого здесь ударопрочный корпус и длинный кабель связывающий фотодатчик и расчетный блок – около 150 см.

Средняя цена – 2090 руб.

Mastech «MS6610»

Достоинства:

• приемлемая цена;
• наличие счётного устройства;
• функция «Data Hold».

Недостатки:

LuxLiner LME-10

Полимерный основной блок сделан не стандартной для большинства люксметров формы – он расширяется там. Где расположен дисплей и сужается к низу, это обеспечивает более удобную посадку в руке. Управление обеспечивается двумя кнопками. Одной включается и выключается устройство, другой выбирается режим работы.

Средняя стоимость – 2 740 руб.

LuxLiner LME-10

Достоинства:

• автоматическая калибровка;
• защитный чехол в комплекте;
• удобная форма;
• функция фиксации результата.

Недостатки:

PeakMeter PM6612

Бытовой измеритель уровня освещённости. Можно использовать для замеров в помещении и на улице. Оснащён дружественным интерфейсом и удобной системой управления. Большой экран с подсветкой позволяет делать замеры даже в условиях недостаточной видимости.

Средняя цена – 2 500 руб.

PeakMeter PM6612

Достоинства:

• противоударный корпус;
• удобный чехол в комплекте;
• высокая производительность.

Недостатки:

Полезные материалы

Что такое люксметр и для чего он нужен?

Тем, кто принял решение сделать ремонт в квартире или офисе, особенно если в планах имеется перепланировка помещений, может понадобиться такой прибор для измерения освещенности, как люксметр. Данное устройство нужно для того, чтобы правильно спроектировать величину и расположение оконных проемов, распланировать, в каких местах будут установлены источники искусственного освещения. Не лишним этот прибор окажется и для бригад, занимающихся ремонтами. 

Принцип работы люксметра прост: на специальный встроенный фотоэлемент, сделанный из селена, падает поток света, который и преобразуется в электрические импульсы, величина которых измеряется и выводится на экран. Стоит отметить, что сверхчувствительный элемент способен улавливать и инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, которые невидимы человеческому глазу, а потому качественный прибор должен иметь фильтры, отсекающие излучения в этих диапазонах.

Первое, на что следует обратить внимание, это диапазон освещенности. Обычно этот параметр составляет от нуля до 200-300 килолюкс, чего вполне достаточно для проведения измерений в бытовых условиях

Второе — это погрешность измерений. Не секрет, что в мире не существует абсолютно точных приборов и даже атомные часы могут спешить или опаздывать, все же чем точнее устройство, тем лучше. Для люксметров приемлемой считается погрешность в 3-5%.

Третье — это возможность кроме освещенности измерять и другие параметры, такие как пульсации освещения, коэффициент естественной освещенности. Отметим, что существуют устройства, позволяющие дополнительно измерять влажность, уровень шума, температуру.

Четвертое — это вес устройства и его размеры.

Отметим, что наиболее важной кроме возможности измерять освещенность считается способность прибора фиксировать такой показатель, как коэффициент пульсаций, который измеряется в процентах. Речь идет о том, что любой искусственный источник света не может выдавать поток света постоянной интенсивности

Связано это с тем, что из-за перепадов напряжения в сети лампы накаливания горят то ярче, то тускнее. В целом эти колебания могут составлять до 30%. То же самое можно сказать и о светодиодных светильниках, но здесь ситуация усугубляется невысоким качеством микросхем, под управлением которых работает лампа. Не лучше работают и лампы дневного освещения, у которых этот коэффициент может достигать 60%.

Учитывая все вышеописанные критерии и стоит выбирать идеальный прибор.

Категория:
Недвижимость

Похожие материалы

Что нужно знать о люксметрах?

При проведении измерений люксметром, важно знать о некоторых особенностях его работы:

• Если используется аналоговое измерительное оборудования, то до начала проведения замеров стрелка должна находится на нуле.
• Если прибор показывает освещенность менее 30 люкс, при этом используются насадки на фотоэлемент, продолжать измерения следует без них.
• Движения прибора непосредственно в процессе замера создают дополнительную погрешность.
• Посторонние источники света способны значительно исказить результаты замеров.

Из-за высокой стоимости профессиональных люксметров, покупать их для проведения единичных замеров нецелесообразно.

Выгоднее взять прибор в аренду на требуемое время у специализированных компаний, занимающихся продажей геодезического и контрольно-измерительного оборудования.

Модели, предоставляемые подобными фирмами, всегда имеют актуальную поверку.

Важные моменты при выборе освещения. Измерение цветовой температуры.

Уют и психологический комфорт интерьера, дизайн которого включает в себя освещение полупроводниковым излучателем, зависит именно от температуры свечения. Например, поток света, исходящий от стандартной лампы накаливания, имеет 2800 Кальвинов, а солнечное сияние — примерно 5500 К. Пламя восковой свечи, которую часто применяют для создания романтической обстановки, — 1500 К. Не для кого не секрет, что холодные тона лучше устанавливать в офисных помещениях, кабинетах или зданиях государственных органов, где все должно быть серьезно и официально, так как холодный тон настраивает людей на работу, заряжает их энергией. Теплые или даже горячие оттенки, напротив, расслабляют человека, позволяет ему отдохнуть от тяжелого рабочего дня и прибавляют уюта домашней обстановке.

Как выглядит цветовая температура

Рассмотрите следующие картинки, чтобы представить, как определяется температура цвета в реальной жизни.

Ксеноновые автомобильные фары:

Как мы видим, высокая температура присуща желтым оттенкам, низкая же — белым или голубым. Интересно, что холодные и теплые цвета не зря так называются. Присмотритесь к фаре с температурой 15000 К. Не напоминает кусочек льда? А светильник на 3000 К похож на солнце, горячее, струящее лучи света.

Люминесцентные лампы:

Здесь горячий цвет представляется в виде оранжевой лампочки, а холодный — в виде пурпурной. Промежуточные оттенки: белый и голубой.