ЛР_17
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра БТС
ОТЧЕТ по лабораторной работе №17
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Тема: Эффективность и качество освещения
Студент гр. 0502 |
|
Абдрахманов К. |
|
Студентка гр. 0502 |
|
Козлова Е. |
|
Студентка гр. 0502 |
|
Лиоско Е.П. |
|
Преподаватель |
|
|
Маловский А.И. |
Санкт-Петербург
2024
Цели работы:
изучение количественных и качественных характеристик систем освещения;
оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока;
ознакомление с нормативными документами, регламентирующими освещенность на рабочем месте;
ознакомление с методикой оценки условий труда на рабочем месте по фактору «Освещение»;
изучение методик и технической базы для проведения измерений светотехнических параметров.
Общие сведения
Освещение – получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов.
Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне нанометровых длин волн от 380 до 780 нм, регистрируемых человеческим глазом.
Световой поток Ф [лм] – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению.
Сила света Iа [кд] – пространственная плотность светового потока в
заданном направлении.
Ф Iа = Ω,
где dФ – световой поток (лм), равномерно распределяющийся в пределах телесного угла Ω. Телесный угол измеряется в стерадианах и определяется отношением площади сферической поверхности, заключенной внутри конуса телесного угла с вершиной в центре сферы, к квадрату этой сферы.
2
Освещенность Е [лк] – отношение светового потока к площади
освещаемой поверхности S, на которую он падает.
Ф=
Яркость поверхности L [кд/м2] – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению, α – угол между направлением излучения и плоскостью
=
Также важным параметром, характеризующим качество освещения, является коэффициент пульсации освещенности КП [%] – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению.
|
|
− |
|
= |
|
|
100, |
|
|
||
п |
2ср |
||
|
где , , ср – соответственно, максимальное, минимальное и среднее значение освещенности рабочей поверхности.
Стробоскопический эффект – явление искажения информации о вращающемся или периодически колеблющемся объекте, освещаемом
пульсирующим с определенной частотой световым потоком.
= (Δпор) ,
пор
где пор – пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости; (Δпор) – то же при наличии в поле
зрения блеского (яркого) источника света.
Коэффициент использования светового потока ƞ – величина, характеризующая эффективность использования источников света.
= Фф ,
Фист
3
где Фф– фактический световой поток; Фист – суммарный световой поток используемых источников света.
Значение фактического светового потока можно определить по
результатам измерений в помещении средней освещенности Еср по формуле:
Фф = ср,
где S – площадь помещения, м2.
При проектировании освещения для оценки светового потока
Фф используется формула:
Фф = 3
Нормы естественного, искусственного и совмещенного освещения зданий и сооружений, а также нормы искусственного освещения селитебных зон, площадок предприятий и мест производства работ вне зданий устанавливает СНиП 23-05-95. В данном документе представлены таблицы соответствия зрительной работы и значений освещённости при различных вариантах освещения.
Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения,
оборудованного различными источниками искусственного освещения, и
люксметра-пульсметра для измерения значений освещенности и коэффициента ее пульсации. Макет (рисунок 1) имеет каркас из алюминиевого профиля с полом
(размером 0,6 м*0,7 м) и со стенками. Задняя и боковые стенки являются съемными и могут устанавливаться любой из двух сторон внутрь макета помещения. Одна сторона стенок — светлая, другая — темная.
4
Рисунок 1 – Внешний вид стенда Передняя стенка жестко вмонтирована в каркас и выполнена из
тонированного прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса окно для установки внутрь каркаса измерительной головки люксметра-пульсметра.
На полу — вентилятор для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы.
На потолке размещены патроны, в которых установлены две лампы накаливания, три люминесцентные лампы типа КЛ 9, галогенная лампа и люминесцентная лампа типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем (рисунок 2).
Рисунок 2 – Внешний вид потолка стенда с используемыми лампами
5
На передней панели каркаса расположены органы управления и контроля:
лампа индикации включения напряжения сети;
переключатель для включения вентилятора;
ручка регулирования частоты вращения вентилятора;
переключатели для включения ламп.
Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса.
Люксметр-пульсметр содержит корпус, на лицевой панели которого расположены стрелочный индикатор, переключатель режима измерения (освещенность Е — коэффициент пульсации Кп), переключатель диапазона измерения (100 или 30) и переключатель включения напряжения сети со встроенным индикатором. В качестве приемника светового потока используется измерительная головка с насадками.
6
ПРОТОКОЛ
к лабораторной работе №17
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема: Эффективность и качество освещения
Таблица 1 – Расчет среднего значения освещенности и лампы
|
№ точки |
|
Освещенность, лк |
|
||
|
|
|
|
|
||
Тип лампы |
Светлые стены |
Темные стенки |
||||
измерения |
||||||
|
, лк |
ср, лк |
, лк |
ср, лк |
||
|
|
|||||
Люминесцентная |
1 |
418 |
|
210 |
|
|
2 |
414 |
|
230 |
|
||
лампа |
|
|
||||
3 |
400 |
|
240 |
|
||
(P = 9 Вт) |
|
|
||||
4 |
380 |
|
240 |
|
||
Фаза - A |
|
|
||||
5 |
330 |
|
195 |
|
||
|
|
|
||||
Компактная |
1 |
630 |
|
390 |
|
|
2 |
850 |
|
570 |
|
||
люминесцентная |
|
|
||||
3 |
936 |
|
650 |
|
||
лампа |
|
|
||||
4 |
960 |
|
640 |
|
||
(P = 13 Вт) |
|
|
||||
5 |
910 |
|
585 |
|
||
|
|
|
||||
|
1 |
790 |
|
510 |
|
|
Светодиодная |
2 |
1100 |
|
830 |
|
|
лампа |
3 |
1300 |
|
1003 |
|
|
(P = 12 Вт) |
4 |
1140 |
|
860 |
|
|
|
5 |
845 |
|
550 |
|
|
|
1 |
485 |
|
333 |
|
|
Лампа |
2 |
590 |
|
440 |
|
|
накаливания |
3 |
650 |
|
515 |
|
|
(P = 60 Вт) |
4 |
620 |
|
455 |
|
|
|
5 |
507 |
|
350 |
|
|
|
1 |
670 |
|
440 |
|
|
Галогеновая |
2 |
2950 |
|
2830 |
|
|
лампа |
3 |
5850 |
|
6260 |
|
|
(P = 50 Вт) |
4 |
3000 |
|
2700 |
|
|
|
5 |
640 |
|
423 |
|
7
Таблица 2 – Значения коэффициента пульсации для включенных люминесцентных ламп 1-3 в геометрическом их центре
Фаза лампы |
А |
А и В |
А, В и С |
|
|
|
|
Кп, % |
25,5 |
18,1 |
10,1 |
|
|
|
|
Таблица 3 – Значения коэффициента пульсации для одновременно включенных
трех люминесцентных ламп в пяти положениях на прямой
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
Кп, % |
8,1 |
9,9 |
10,6 |
10,5 |
12,9 |
|
|
|
|
|
|
Наблюдается ли стробоскопический эффект при включении 1 люминесцентной лампы: ____________
Наблюдается ли стробоскопический эффект при включении 3 люминесцентной лампы: ____________
Студент гр. 0502 |
|
Абдрахманов К. |
|
Студентка гр. 0502 |
|
Козлова Е. |
|
Студентка гр. 0502 |
|
Лиоско Е.П. |
|
Преподаватель |
|
|
Маловский А.И. |
Дата 09.02.2024 |
|
|
8
Обработка результатов эксперимента
1. Коэффициент использования осветительной установки
Для компактной люминесцентной лампы Madix U+ (фаза сети А), компактной люминесцентной лампы Madix 2U, светодиодной лампы Osram Paraphom Classic A60, лампы накаливания Osram Paraphom Classic A и
галогеновой лампы PAR20 HalogenA 10 были измерены значения освещенности в пяти разных точках макета, расположенных на одной прямой на одинаковом расстоянии друг от друга. Полученные значения освещенности, а также средние значения освещенности представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Значения освещенности для темных и светлых сторон
|
№ точки |
|
Освещенность, лк |
|
||
|
|
|
|
|
||
Тип лампы |
Светлые стены |
Темные стенки |
||||
измерения |
||||||
|
, лк |
ср, лк |
, лк |
ср, лк |
||
|
|
|||||
Люминесцентная |
1 |
418 |
|
210 |
|
|
2 |
414 |
|
230 |
|
||
лампа |
|
|
||||
3 |
400 |
388 |
240 |
223 |
||
(P = 9 Вт) |
||||||
4 |
380 |
|
240 |
|
||
Фаза - A |
|
|
||||
5 |
330 |
|
195 |
|
||
|
|
|
||||
Компактная |
1 |
630 |
|
390 |
|
|
2 |
850 |
|
570 |
|
||
люминесцентная |
|
|
||||
3 |
936 |
857 |
650 |
567 |
||
лампа |
||||||
4 |
960 |
|
640 |
|
||
(P = 13 Вт) |
|
|
||||
5 |
910 |
|
585 |
|
||
|
|
|
||||
|
1 |
790 |
|
510 |
|
|
Светодиодная |
2 |
1100 |
|
830 |
|
|
лампа |
3 |
1300 |
1035 |
1003 |
751 |
|
(P = 12 Вт) |
4 |
1140 |
|
860 |
|
|
|
5 |
845 |
|
550 |
|
|
|
1 |
485 |
|
333 |
|
|
Лампа |
2 |
590 |
|
440 |
|
|
накаливания |
3 |
650 |
570 |
515 |
419 |
|
(P = 60 Вт) |
4 |
620 |
|
455 |
|
|
|
5 |
507 |
|
350 |
|
|
|
1 |
670 |
|
440 |
|
|
Галогеновая |
2 |
2950 |
|
2830 |
|
|
лампа |
3 |
5850 |
2622 |
6260 |
2531 |
|
(P = 50 Вт) |
4 |
3000 |
|
2700 |
|
|
|
5 |
640 |
|
423 |
|
9
Построим график зависимости освещенности от расположения люксметра |
||||||
с темными и светлыми сторонами стенда: |
|
|
|
|
||
|
Зависимость освещенности от точки ее измерения |
|
||||
E, лк |
|
(светлые стороны) |
|
|
||
7000 |
|
|
|
|
|
|
6000 |
|
|
|
|
|
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Люминесцентная лампа (9 Вт) |
|
Люминесцентная лампа (13 Вт) № точки |
|||
|
Светодиодная лампа (12 Вт) |
|
Лампа накаливания (60 Вт) |
|
||
|
Галогеновая лампа (50 Вт) |
|
|
|
|
|
Рисунок 1 − Зависимость освещенности от точки ее измерения |
|
|||||
|
|
(светлые стороны) |
|
|
E, лк |
|
Зависимость освещенности от точки ее измерения |
|
|||
|
(темные стороны) |
|
|
|||
7000 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
6000 |
|
|
|
|
|
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Люминесцентная лампа (9 Вт) |
|
Люминесцентная лампа (13 Вт) № точки |
|||
|
Светодиодная лампа (12 Вт) |
|
Лампа накаливания (60 Вт) |
|
||
|
Галогеновая лампа (50 Вт) |
|
|
|
|
|
Рисунок 2 − Зависимость освещенности от точки ее измерения |
|
|||||
|
|
(темные стороны) |
|
|
10