Определение количественных и качественных показателей производственного освещения

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 12

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Лабораторная работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ И КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Продолжительность – 2 часа

1. Цель работы

Изучение основных светотехнических величин и единиц освещения производственных помещений.

2. Содержание работы

2.1. Оценка значения отраженной освещенности цветовых образцов.

2.2. Расчет контрастности между различными парами цветовых образцов.

3. Теоретическое обоснование

К количественным показателям освещения относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость.

Световой поток ( F) – определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз. За единицу измерения светового потока принят люмен (лм). Один люмен – это световой поток, испускаемый точечным источником света в телесном угле 1 стерадиан (ср), при силе света 1 кандела (кд).

Сила света ( I) – пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Сила света определяется равенством:

, ( 1 )

где световой поток, лм;

телесный угол, который высекает на поверхности сферы площадь, равную квадрату радиуса сферы. За единицу измерения силы света принята кандела (кд).

Освещенность (Е) – плотность светового потока на освещаемой поверхности:

, ( 2 )

где площадь поверхности, на которую падает световой поток.

За единицу измерения освещенности принят люкс (лк).

Яркость ( L ) – отношение силы света, излучаемого элементом поверхности в рассматриваемом направлении, к площади проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную к этому направлению:

, ( 3 )

где угол между нормалью к элементу поверхности и направлением, для которого рассчитывают яркость. Единица измерения яркости: .

К качественным показателям производственного освещения, определяющим условия зрительной работы, относятся: фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности, коэффициент пульсации и показатель дискомфорта.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения поверхности R, представляющим собой отношение светового потока, отраженного от поверхности , к световому потоку, падающему на нее

, ( 4 )

Фон считается: светлым при R > 0,4, средним - при R = 0,2 - 0,4, тёмным, если R < 0,2.

Контраст между объектом и фоном (К) характеризуется отношением яркостей рассматриваемого объекта и фоном. Контраст определяется по формуле:

, ( 5 )

где и соответственно яркость фона и объекта, .

Контраст объекта с фоном считается: большим при (объект и фон резко различаются по яркости); средним при (объект и фон заметно различаются по яркости); малым при (объект и фон мало различаются по яркости).

Яркость определяется по формуле:

, ( 6)

где освещаемая площадь образца, .

Учитывая, что расстояние , площадь образцов (все образцы имеют формат ), а при угле величина , то можем записать: , ( 7 )

где Е_ф – освещенность фона (лк);

Е_о - освещенность объекта различения (лк).

4. Приборы и установки

В процессе исследования яркости освещаемых поверхностей различного цвета была использована опытная установка (рис. 1). На вертикальной оси 3 установлен щиток 4 с укреплённым образцом исследуемой поверхности. Со щитком жёстко скреплена штанга 5, несущая осветитель 6. Величина угла a поворота щитка и штанги вокруг вертикальной оси регистрируется указателем 2, перемещающимся по шкале 1. В процессе исследования угол поворота щитка не меняется, поэтому . На платформе установки неподвижно установлен люксметр 7, представляющий собой сочетание селенового фотоэлемента 8 и миллиамперметра 9.

Рис. 1. Схема измерительной установки

5. Порядок выполнения работы

5.1. Определение контраста К для пар поверхностей из данных по вариантам образцов различных цветов.

Для этого необходимо:

a) используя измеренные значения отраженной освещенности E(лк) от поверхностей образцов различного цвета ( таблица 1), рассчитать контрасты для пар образцов, данных по вариантам.

b) По полученным данным определить каким является контраст между объектом и фоном: большим, средним или малым.

Таблица 1. Измеренные значения отраженной освещенности

6. Содержание отчёта и его форма

Отчёт должен содержать:

a) цель работы;

b) расчёты контраста сочетания пар образцов (цветов) по вариантам;

c) вывод.

Таблица 2. Исходные данные для расчета

7. Контрольные вопросы

7.1 Какие светотехнические величины относятся к количественным показателям?

7.2 Дать определение, привести расчетную формулу для каждой из светотехнических величин, относящейся к количественным показателям.

7.3 В каких единицах измеряются световой поток , сила света, освещенность и яркость света.

7.4 Какие светотехнические величины относятся к качественным показателям?

7.5 Дать определение фона и контраста между объектом различения и фоном.

7.6 Какой коэффициент характеризует фон.

7.7 Как рассчитывается контраст между объектом различения и фоном.

7.8 Каково влияние контрастности объекта различения на условия зрительной работы?