Как измерить освещенность помещения

Замеры освещенности помещения

Освещение есть везде, так как без него не могут функционировать некоторые приборы, а человек просто не может нормально видеть. Свет в доме, помещениях и на улице подразделяется на множество видов по своими характеристикам и качественным свойствам. Это очень важное явление и всегда стоит знать, как измерить освещенность в домашних условиях. В этом материале будет рассказано, как производить замер освещенности, какие виды света бывают и в каких физических величинах они измеряются.

Что такое освещение

Свет – это один из видов электромагнитных колебательных движений. Отличается он от радио- и электрических волн тем, что их длина значительно меньше. Частицы (кванты и фотоны) излучают эти световые потоки порционно. Когда они попадают на глаз человека, то зрительный нерв превращает их в ощущения (яркости и цвета, преобразуемые в изображение).

Известно два вида освещения:

• Естественное, источником которого служит излучение от Солнца;
• Искусственное, производимое различными специальными устройствами и установками.

Эти виды освещения комбинируются, и на их основе создается множество других классификаций. Среди наиболее известных из них можно выделить следующие:

• Общее – создает достаточный для комфортного пребывания человека в помещении уровень освещенности;
• Зональное – воздействующее на конкретную область (зону) помещения и обеспечивающее повышенный уровень света в ней;
• Местное – предназначено для выделения объекта и места вокруг него (клавиатура, место для чтения, рабочий стол);
• Декоративное – стало популярным сравнительно недавно и используется для украшения тех или иных интерьерных решений и для повышения комфорта;
• Аварийное – включается на производствах и предприятиях во время аварийной ситуации, когда обычные электроустановки перестают нормально функционировать.

Вам это будет интересно Особенности химических источников

Важно! В свою очередь эти виды могут подразделяться и на другие, более мелкие категории в зависимости от функциональных особенностей и требований.

В каких единицах измеряется

Единицей измерения освещенности является люкс. Согласно Международной системе единиц, 1 люкс равен отношению 1 люмена к 1 квадратному метру площади освещаемой поверхности. В люменах измеряют световой поток по системе СИ. В Америке и Великобритании есть свои единицы измерения: люмен на фут в квадрате (фут-кандела).

Как правильно измерять освещенность в разных помещениях

Вне зависимости от типа помещения, произведение замеров должно выполняться только специальными приборами. Оценить характеристику можно и без люксметра (фотоаппаратом или телефоном), но качественные замеры возможны лишь с применением специального оборудования. Перед непосредственным началом замера, требуется заменить все вышедшие из строя осветительные приборы и лампы, чтобы их параметр соответствовал заводскому стандарту. Это характерно для замеров в производственных помещениях и на рабочих местах при соблюдении условий ООТ.

Наиболее часто измерения производят люксметром, помогающим оценить качество света и общие условия труда и быта, либо в дальнейшем создать такие параметры. Процесс замера заключается в следующем:

• Прибор помещается в горизонтальное положение, направляется в точку измерения (устанавливается на стол в непосредственно близости от измеряемого источника света);
• К источнику света, если это возможно, направляется фотографический датчик;
• В случае, если индикатор прибора показывает. Что измерение возможно, то его тумблер переключается в соответствующий режим;
• Зафиксированный на дисплее результат анализируется путём сравнения с нормативными показателями.

Важно! Прибор фиксирует количество света и его лучей, которые попадают на его светочувствительный элемент и, соответственно, на рабочий стол или другую поверхность. Если нужно узнать данные от какого-то обособленного осветительного прибора, то все остальные источники должны быть выключенными.

Вам это будет интересно Для чего нужно выравнивание потенциалов

Как измерять освещенность рабочего места без прибора в домашних условиях

Если у человека нет люксметра, то можно воспользоваться другим, бытовым и менее точным способом, для этого понадобится хороший зеркально-цифровой фотоаппарат. Достаточно его включить и немного подождать. Исходя из текущей освещенности, устройство само подстроится под нее, установив соответствующие настройки выдержки, затвора и светочувствительности.

Также, для данного замера можно воспользоваться фотофиксацией:

• Взять лист бумаги белого цвета;
• Положить его на место замера;
• Сфотографировать без использования вспышки;
• НА фотоаппарате или ПК узнать значения диафрагмы, выдержки и ISO;
• На их основе подсчитать параметр освещенности по формуле Е=125•F2•t/ISO, где F – диафрагма, t – время выдержки, а ISO – светочувствительность.

Какие есть приборы для измерения

Как уже было сказано, для измерения освещенности следует использовать люксметры. Они должны иметь измерительные преобразователи излучения со спектральной погрешностью не более 10%. Она определяется как интегральное отклонение относительной кривой спектральной чувствительности. Приборы также должны быть освидетельствованы метрологической аттестацией и проверкой на соответствие ГОСТ.

Важно! Также для измерения освещения и других величин (яркости, коррелированной цветовой температуры и т.д.) используют колориметры, яркомеры и их различные вариации.

Таким образом, на сегодняшний день существует множество приборов для измерения света в помещении. Все они обладают светочувствительными элементами – измерителями, помогающими зафиксировать световые лучи даже самого тусклого и слабого света.

Помогла статья? Оцените

Особенности измерения освещенности

Освещенность — это величина, часто используемая при расчетах электроэнергии. Обладает большим количеством необходимых свойств для измерений. Численно равняется тому значению, какое имеет световой поток, падающий на территорию единичного участка поверхности. Что собой представляет уровень освещенности, в чем измеряется, как измерить освещенность? Об этом и другом далее.

Свойства света

Свет представляет собой электромагнитный вид излучения, который воспринимается человеческим глазом в объеме 400 ньютон на метр. В физике это суммарное количество фотонов. Фотоны отражаются и преломляются. Это основные свойства света. Если отражение зависит от того, какая плотность у материала и угол лучевого падения, то преломление зависит от направления лучевого распределения в процессе прохождения их через материал.

Единица измерения

Освещенностью называют световую величину, которая равно потоку света, падающему на поверхность, к его площади. Считается прямо пропорциональной световому источнику. Отличается равномерным распределением на площади. Находится делением канделовой силы света на расстояние до светоисточника и перемноженного на косинус угла падения солнечных лучей.

Обратите внимание! Измеряется согласно международной классификационной системе в люксах, что равно десяти фотам или одному люмену на один квадратный метр. Поэтому единицей измерения освещенности является именно люкс. Стоит отметить, что его можно перевести в канделу и ватт.

Кандела

Кандела, что в переводе с английского свеча, является единицей измерения силы светоисточника по международной единичной системе. Была сформирована в 1979 году. Равна 540⋅1012 Гц или 683 лм/Вт. Измеряется в канделах разные светоисточники, к примеру, лампа накаливания со свечой, сверхъярким светодиодом, люминесцентной лампой и солнцем. Дополнение: примерная солнечная сила в канделах равна 2,8⋅10, что в переводе на ватты 3,83⋅1026

Люмены и люксы

Люмен является единицей измерения, которая равна потоку солнечного света, который испускает источник, равный канделе и стерадиану. В люменах измеряется весь светопоток, однако при вычислении не учитывается сила линзы с отражателям, поэтому получающийся показатель — не прямой параметр оценки яркости с КПД источника.

Вам это будет интересно Особенности замены лампочки в подвесном потолке

Люкс — измерительная подъединица люмена по СИ. В отличие от люмена, люкс дает оценку светового потока, который падает на квадратный метр. Тот же дает понимание того, какой световой поток у светоисточника.

Обратите внимание! То есть люкс это характеристика, которая позволяет узнать КПД светильника на конкретной площади.

Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок. Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость.

Люмен и ватт

Как было изложено выше, люменом называют полноценное число света от светоисточника. Ватт — показатель того, какая мощность, тепловой поток, звуковая энергия и полная мощность электротока или излучения у прибора. Один ватт равен 100 люменам. Перевод самостоятельно можно осуществить по специальным формулам или с содействием калькуляторов. Нередко все необходимые показатели даны на самом приборе.

Стоит отметить, что самыми лучшими показателями обладают современные светодиоды. Они имеют высокую яркость, гармоничное спектровое распределение, долговечность, устойчивость к разного рода воздействиям. Интересно, если взять приборы с одинаковой освещенностью, то ими будет потребляться в десять раз меньше электрической энергии, чем лампами накаливания.

Обратите внимание! Учитывая реальный срок службы и сниженные эксплуатационные инвестиционные расходы, то покупка этих изделий будет экономически целесообразной.

Кратные единицы

Чтобы было удобно, люменные единицы разбирают на части. Так, есть килолюмены, мегалюмены и гигалюмены. В одном килолюмене 1000 люмен, мегалюмене — 1000000, а гигалюмене — 1000000000. Также есть еще величины с приставками дека, гекто, тера,пета, экса, зетта и иотта.

Дольные единицы

К дольным величинам применяется тот же подход. Базовыми являются миллилюмены, микролюмены и нанолюмины, которые равны 10 в −3 степени, 10 в минус 6 степени и 10 в минус 9 степени. Также имеются приставки деци, санти, пико, фемто, атто, зепто и иокто. Стоит отметить, что дольные, как и кратные величины используются только в профессиональных условиях и при выполнении физических задач. В жизни не используются для расчетов меры освещенности и прочих параметров.

Прибор для измерения освещенности

Чтобы проверить, соответствует ли нормативам освещенность помещения, берется в работу люксметр. В конструкцию измерителя входит встроенный или выносной чувствительный датчик с преобразователем, стрелочным или цифровым индикатором. Детектор помещается на поверхности в горизонтальном положении.

Вам это будет интересно Принципы работы и характеристика освещения индукционных ламп

Обратите внимание! Замеры выполняются по госту от 1996 и 2012 годов. Используется аппарат согласно инструкции на упаковочном изделии. Добавочно, при желании, можно просмотреть имеющиеся видеоуроки.

В дополнение к теме, как называется прибор для измерения освещенности, стоит отметить, что также есть люменометр. Отдельно проверяется искусственная с естественной освещенностью. В момент исполнения процедуры проверки исключается попадание тени с другими помехами. Важно отметить, что для того чтобы результаты не были искажены, измерительную проверку проводят после нескольких часов непрерывной работы осветительных источников. Желательно, чтобы процедура была повторена.

Мера освещения

Согласно существующей нормативной документации, мера освещения в каждом помещении своя. Отличается величина на производстве и складе, в общественном, жилом и вспомогательном здании. Свои нормативы имеются для наружного, витринного, рекламного и аварийного светопотока.

Если привести некоторые примеры, то необходимая величина светопотока автомагистрали — 30 люкс, пешеходной зоны — 6, пешеходных подземных переходов — 50, архивов — 75, конференцзалов — 200, аналитических лабораторий — 500, учебных аудиторий — 400, спортивных залов — 200, обеденных ресторанных залов — 200, парикмахерских — 500. Весь представленный список дан в актуальных стандартах и снипах. Стоит отметить, что есть не только минимальные, но и предельно допустимые нормы. Особенно это правило действует на витрины и рекламные стенды.

Обратите внимание! Узнать показатель освещенности конкретного помещения можно при помощи люксметра или любого другого измерительного агрегата, выводящего результаты в ваттах, канделах и прочих величинах.

В целом, освещенность — понятие, обозначающее суммарное количество солнечного света. Измеряется в люменах и люксах при помощи специального измерительного прибора, переводится при необходимости в ватты. Пользоваться измерительным прибором очень просто, согласно инструкции. Сфер применения его очень много: начиная бытовым электрооборудованием, заканчивая промышленным.

Помогла статья? Оцените

5.2 Проведение замеров освещенности искусственного освещения

Перед измерением освещенности от искусственного освещения следует провести замену всех перегоревших ламп и чистку светильников. Измерение освещенности может также производиться без предварительной подготовки осветительной установки.

Перед измерениями выбирают и наносят контрольные точки для измерения освещенности на план помещения, сооружения или освещаемого участка с указанием размещения светильников.

Контрольные точки для измерения минимальной освещенности от рабочего освещения размещают в центре помещения, под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии 0,15l — 0,25l, но не менее 1 м, где l — расстояние между рядами светильников.

Измерение освещенности при рабочем освещении следует производить в темное время суток, когда отношение естественной освещенности к искусственной составляет не более 0,1.

В начале и в конце измерений следует измерить напряжение на щитках распределительных сетей освещения.

При измерениях освещенности необходимо соблюдать следующие требования:

— на измерительный фотометрический датчик не должна падать тень от человека;

— измерительный прибор не должен располагаться вблизи сильных магнитных полей.

Освещенность на рабочем месте определяют прямыми измерениями в плоскости, указанной в нормах освещенности, или на рабочей плоскости оборудования. При наличии нескольких рабочих поверхностей, освещенность измеряется на каждой из них, указанной в нормах.

При комбинированном освещении рабочих мест освещенность измеряют сначала от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения в их рабочем положении и измеряют суммарную освещенность от светильников общего и местного освещения.

Для оценки уровня освещенности при наличии нескольких контрольных точек в зоне обслуживания (по помещению, на протяженных рабочих поверхностях, на идентичных рабочих поверхностях) используется минимальное фактическое значение из последовательности значений освещенности в контрольных точках.

6 Порядок выполнения работы

6.1. Не вынимая прибора из футляра, подключить к нему фотоэлемент с помощью штепсельной розетки, находящейся на боковой стенке прибора. Обратить внимание, чтобы выступ в розетке соответствовал при включении пазу на вилке фотоэлемента.

6.2. Установить на фотоэлемент одну из поглотительных насадок (начиная с насадки Т), чтобы стрелка прибора находилась в диапазоне измерения шкалы.

6.3. Произвести измерения естественной освещенности вне помещения на расстоянии не ближе 10 м от здания на открытой территории. Располагать фотоэлемент на открытом солнце не следует, для чего искусственно создать тень.

6.4 Выключить искусственное освещение.

6.5 Устанавливая соответствующую поглотительную насадку произвести измерения естественной освещенности вдоль стены, противоположной световым проемам, в пяти равноудаленных точках, расположенных на высоте рабочих мест (парт) и на расстоянии 1 метра от стены. Фотоэлемент при этом должен находиться в горизонтальном положении, а также отсутствовать тени от человека и посторонних предметов.

6.6 Полученные результаты измерений естественной освещенности занести в таблицу 3 с учетом коэффициента ослабления насадок.

6.7 Для измерения искусственной освещенности следует закрыть световые проемы шторами, включить искусственное освещение.

6.8 Устанавливая соответствующие поглотительные насадки произвести измерения искусственной освещенности в пяти равноудаленных точках по диагонали помещения на высоте рабочих мест (парт). Первая и последняя точка измерений должна отстоять от стены на расстоянии 1 метра.

6.9 Данные измерений занести в таблицу 3.

6.10 По окончании измерений отсоединить фотоэлемент от прибора, установить на фотоэлемент насадку Т, уложить фотоэлемент и поглотительные насадки М и Р в футляр и закрыть его крышкой.

6.11 Рассчитать коэффициент КЕО по предлагаемой формуле и минимальное значение величин искусственной освещенности.

6.12 По таблицам 1 и 2 определить разряд выполняемой работы, сравнить полученные данные с нормами освещения по СНиП 23.05-95, сделать выводы и предложить мероприятия, направленные на нормализацию освещения в данном помещении. Работа в учебной аудитории согласно СНиП 23-05-95 относится к 3 разряду зрительной работы.

Таблица 1 — Значение коэффициента естественной освещенности по СНиП 23-05-95

Характеристика зрительной работы

Наименьший размер объекта, мм

Разряд зрительной работы

КЕО верхнее и комбинированное освещение

Измерение освещенности помещения

Цель работы: Освоить основы фотометрии и научиться определять освещенность помещения при помощи люксметра.

Приборы и принадлежности:

1. переносной фотоэлектрический люксметр Ю116;
2. фотоэлемент;
3. комплект насадок.

Краткая теория

Фотометрия – раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников. В фотометрии используются следующие величины, характеризующие свет с точки зрения переносимой им энергии: световой поток, сила света, освещенность, светимость и яркость.

Световым потоком Ф называется мощность видимого излучения, которое оценивается по действию этого излучения на нормальный глаз. Иными словами, световой поток есть энергия световых электромагнитных волн, переносимая в единицу времени через некоторую площадь поверхности и оцениваемая по зрительному ощущению. Для монохроматического света соответствующего максимуму спектральной чувствительности глаза (λ = 550 нм), световой поток равен 683 Лм, если мощность излучения равна 1 Вт.

Единица светового потока – Люмен (Лм): 1Лм – световой поток, испускаемый точечным источником силой света в 1 Кд (Кандела) внутри телесного угла 1 стерадиан (при равномерности поля излучения внутри телесного угла) (1Лм = 1Кд•1 стерадиан).

Силой света I точечного источника называется величина, численно равная световому потоку, который этот источник создает в единичном телесном угле:

Телесный угол Ω определяется как отношение площади поверхности ∆S шарового сегмента к квадрату радиуса сферы:

Если точечный источник равномерно излучает свет по всем направлениям, то , где Ф_полн – полный световой поток источника света, т.е. мощность излучения, создаваемое источником по всем направлениям. Единицей силы света в СИ является кандела (Кд).

Освещенностью Е некоторой поверхности называется отношение светового потока ΔФ, который падает на площадь ΔS поверхности, к величине этой площади:

За единицу освещенности в 1 Люкс (Лк) принимают освещенность, создаваемую равномерно распределенным потоком в 1 Лм на поверхности в 1 м 2 , нормально расположенной к световому потоку.

Пусть точечный источник S освещает небольшую поверхность ΔS, расположенную на расстоянии R от источника (рис.1.).

Построим телесный угол, вершина которого лежит в точке S, и который опирается на края площадки ΔS. Величина этого телесного угла, согласно определению, определяется следующим соотношением:

Обозначим поток, посылаемый источником через этот телесный угол, ΔФ.

Тогда сила света, согласно уравнению (1), с учетом формулы (4) определяется:

Освещенность, согласно уравнению (1),

С учетом уравнения (7), получим

т.е. освещенность площадки равна силе света, деленной на квадрат расстояния до точечного источника.

Если бы площадка ΔS была расположена не перпендикулярно к оси потока, а повернута на угол α, то она имела бы размеры (рис.1), где S₀ – площадка, пересекающая тот же телесный угол перпендикулярно к оси пучка светового потока, следовательно .

В данном случае предполагаем площадки настолько малыми и удаленными от источника, что для всех точек этих площадок расстояние до источника может считаться одинаковым и лучи во всех точках составляет с перпендикуляром к площадке ΔS один и тот же угол α.

В этом случае освещенность площадки ΔS равна

Следовательно, освещенность, создаваемая точечным источником на некоторой площадке, равна силе света, умноженной на косинус угла падения света на площадку и деленной на квадрат расстояния до источника. Уравнения (7), (8) носит название законов освещенности.

Светимость R определяется соотношением

Единица светимости – Люмен на метр в квадрате (Лм/м 2 ).

Яркость В_φ – светящейся поверхности в некотором направлении φ есть величина, равная отношению силы света I в этом направлении к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярно данному направлению:

Единица яркости – кандела на метр в квадрате (Кд/м 2 ).

Освещенность жилых домов рабочих мест и т.д. имеет большое значение. При недостаточной освещенности мелкие детали становятся трудно различимыми, скорость работы падает, увеличивается число ошибок. При слишком ярком освещении наступает ослепление глаза. Правильное освещение способствует повышению качества и скорости работы. Поэтому очень важно соблюдать нормы освещения. Необходимая норма освещенности рабочего стола – от 30 до 50 Лк, для столов чертежников – 300 Лк. Освещенность в комнате в ясный солнечный день достигает 1000 Лк, а на улице — 100 000 Лк.