2. Коэффициент пульсации освещенности

В таблице 4 приведены значения коэффициентов пульсации при включении люминесцентной лампы с фазой А, А и В, А и В и С:

Таблица 4 – Значения коэффициента пульсации для включенных люминесцентных ламп 1-3 в геометрическом их центре

	А	А и В	А, В и С
	25,5	18,1	10,1

В таблице 5 приведены коэффициенты пульсации для различных видов ламп:

Таблица 5 – Значения коэффициента пульсации для различных ламп

	Люминесцентная лампа (P = 9 Вт) Фаза - A	Компактная люминесцентная лампа (P = 13 Вт)	Светодиодная лампа (P = 12 Вт)	Лампа накаливания (P = 60 Вт)	Галогенная лампа (P = 50 Вт)
	26	6,0	12,7	13,0	3,0

В таблице 6 приведены значения коэффициентов пульсации при включении одновременно трех люминесцентных ламп:

Таблица 6 – Значения коэффициента пульсации для одновременно включенных трех люминесцентных ламп в пяти положениях на прямой

	1	2	3	4	5
	8,1	9,9	10,6	10,5	12,9

Построим график зависимости коэффициента пульсации для одновременно включенных трех люминесцентных ламп от положения люксметра на прямой:

Рисунок 4 Зависимости коэффициента пульсации для одновременно включенных трех люминесцентных ламп от положения люксметра на прямой

Выводы

Анализ графиков распределения освещенности разных типов ламп.

Люминесцентная лампа (P = 9 Вт, фаза сети - А):

График освещенности (рисунок 3 а) имеет практически равномерное распределение без выраженных пиков. Снижение напряженности в крайней правой точке обусловлено увеличением расстояния между лампой и люксметром (местом снятия). Из-за того, что лампа была сдвинута влево, а измерения проводились на прямой, то значение освещенности будет немного уменьшаться слева направо. Темные стенки стенда обладают большей поглощающей способностью, поэтому значение освещенности уменьшилось на 43%. При этом общий характер распределения сохраняется.

Компактная люминесцентная лампа (Р = 13 Вт):

На рисунке 3 б график освещенности компактной люминесцентной лампы имеет слабо выраженный максимум в точке 4 при светлых сторонах стенда и в точке 3 при темных сторонах стенда. Это обусловлено смещением лампы вправо. Данная лампа находится в середине верхней стенки стенда, поэтому значения освещенности немного меньше в крайних точках измерения. Темные стенки стенда обладают большей поглощающей способностью, поэтому значение освещенности уменьшилось на 34%. Общий характер распределения сохраняется.

Светодиодная лампа (Р = 12 Вт):

На рисунке 3 наблюдается пик освещенности, соответствующий центральной точки измерения (3), над которой расположена лампа. При смене стенок стенда на темные значение освещенности уменьшается на 37%. Общий характер распределения сохраняется.

Лампа накаливания (Р = 60 Вт):

На рисунке 3 с наблюдается пик освещенности, соответствующий центральной точки измерения (3), над которой расположена лампа. Освещенность уменьшается при увеличении расстояния от лампы до места снятия. При смене стенок стенда на темные значение освещенности уменьшается на 28%. Общий характер распределения сохраняется.

Галогенная лампа (Р = 50 Вт):

Галогенная лампа имеет выраженный пик освещенности в точке 3 и быстрый спад освещенности при удалении снятия (на краях – точки 1 и 5). Цвет стенок практически не влияет на значения и форму распределения освещенности. При смене стенок стенда на темные значение освещенности уменьшается на 5%. Общий характер распределения сохраняется.

Анализ применимости ламп разных типов к 4 разряду работы по СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение”.

Согласно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение", освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения для зрительных работ по наблюдению за ходом технологического процесса или чтения технической документации с объектами различения от 1 до 5 мм при комбинированной системе освещения в том числе от общего должна составлять минимум 200 люксов. Данным требованиям соответствуют все типы ламп, используемые в работе. Однако если не включать общее освещение, то минимальное значение освещенности должно составлять 400 люксов при 4 роде работы. Данному требованию соответствуют следующие типы ламп: компактная

люминесцентная лампа (P = 13 Вт) (при темных стенках) и (при светлых стенках); светодиодная лампа (P = 12 Вт) (при темных стенках) и (при светлых стенках); лампа накаливания (P = 60 Вт) (при темных стенках) и (при светлых стенках); галогенная лампа (P = 50 Вт) (при темных стенках) и (при светлых стенках).

Анализ коэффициентов использования осветительной установки с темной и светлой окраской стен.

Наибольшее значение коэффициента использования, отвечающего за эффективность использования источников света, согласно таблице 3 у компактной люминесцентной лампы (Р = 13 Вт) при светлых стенах стенда η = 0,8. Минимальное же значение коэффициента использования у люминесцентной лампы (Р = 9 Вт, фаза сети - А) при темных стенах стенда η = 0,16. Также значение коэффициента использования светового потока уменьшается при смене стен стенда со светлых на темные. Кроме того, на значения фактического светового потока и на коэффициент использования светового потока влияет форма лампы. Например, при использовании люминесцентной лампы (Р = 9 Вт) основная часть светового потока падает на стенки стенда, следовательно значения и η будут не такими большими, а также будут сильно уменьшатся при смене стен стенда со светлых на темные. Компактная люминесцентная лампа (Р = 13 Вт) концентрирует световой поток в большей степени на полу стенда, поэтому и и η будут больше, чем у люминесцентной (Р = 9 Вт). Значения светодиодной лампы больше, чем у компактной люминесцентной, но η у нее меньше. Следовательно, светодиодная лампа также, как и компактная люминесцентная концентрирует световой поток в большей степени на полу стенда. Лампа накаливания обладает большими значениями и η в отличие от люминесцентной лампы (Р = 9 Вт), но также на эти значения влияет цвет стенок стенда. Следовательно, лампа накаливания имеет более равномерное распределение светового потока на стенки и пол стенда, чем люминесцентная лампы (Р = 9 Вт). Только на значения и η у галогенной лампы не влияет цвет стен стенда (рисунок 4).

Анализ коэффициента пульсации освещенности.

Согласно таблице 4 значение коэффициента пульсации уменьшается при увеличении одновременно включенных люминесцентных ламп, имеющих разные фазы сети. Следовательно, при включении люминесцентных ламп со сдвигом фаз 120 (треть периода колебания напряжения) провалы в световом потоке каждой из ламп компенсируются световыми потоками других ламп, так что пульсации суммарного светового потока существенно уменьшаются.

Чтобы снизить зрительное и общее утомление человека, коэффициент пульсации освещенности должен быть как можно меньше. Согласно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение", коэффициент пульсации для рабочей поверхности от системы общего освещения для зрительных работ по наблюдению за ходом технологического процесса или чтения технической документации с объектами различения от 1 до 5 мм при комбинированной системе освещения не должен превышать 20%. Следовательно, данному требованию согласно таблице 5 удовлетворяют: люминесцентная лампа (фаза сети – А и В) ; люминесцентная лампа (фаза сети – А и В и С) ; компактная люминесцентная лампа ; светодиодная лампа ; лампа накаливания ; галогенная лампа, которая обладает минимальным коэффициентом пульсации, равном 3%.

Согласно рисунку 4 коэффициент пульсации для одновременно включенных трех люминесцентных ламп от положения люксметра на прямой увеличивается слева направо. Это может быть связано с тем, что точка измерения в начале находится ближе к геометрическому центру ламп, а ближе к правой стороне стенда отдаляется от этого центра, из-за чего растет коэффициент пульсации.

Анализ стробоскопического эффекта.

При включении одной люминесцентной лампы (Р = 9 Вт) стробоскопический эффект, при котором искажается восприятие вращающегося объекта при освещении его пульсирующим световым потоком, четко наблюдается. При включении трех люминесцентных ламп, подключенных к разным фазам сети, стробоскопический эффект менее заметен. Это связано с уменьшением коэффициента пульсации при использовании трех лампах.