Андрей Смирнов
Время чтения: ~3 мин.
Просмотров: 0

Световой поток

Как правильно определять освещенность в люксах

Задаваясь вопросом, как правильно определить освещенность помещения в люксах, люди приходят к выводу, что это возможно только с использованием специальных электронных приборов. Однако для этого нужно знать, из чего состоит процесс измерения.

Определение освещенности

Измерение искусственной и естественной освещенности производится отдельно. При измерении с помощью приборов нужно следить, чтобы на него не падали тени, а также исключить нахождение поблизости источников электромагнитного излучения, поскольку их присутствие может вызвать помехи и помешать расчетам.

Важно! После проведения замеров полученные результаты применяются к формулам, способствующим расчету параметров и постановке общей оценки. Когда ответ получен, он сравнивается со стандартами освещенности в лк

Если полученные данные не совпадают с нормами, световые приборы в здании нуждаются в настройке или замене.

После проведения замерочных работ для измерения в каждом помещении заводится отдельный протокол. Это требование ГОСТ, которое нельзя игнорировать.

Единицы измерения

Международно принятой единицей измерения освещенности является физическая величина люкс. Она равняется силе светового потока в один люмен, распределяемой на поверхность, площадью один квадратный метр. Проверка соответствия норме этого параметра осуществляется с помощью специального прибора – люксметра. Как само устройство, так и методика измерения, так и получаемые данные должны соответствовать российским нормативам ГОСТ Р 54944-2012 или межгосударственному стандарту ГОСТ 24940-96.

Измеряемые параметры проверяются по двум системам нормы освещенности:

  1. Плоскости настольного покрытия или его аналога (для библиотек, классов, аудиторий, кабинетов, лабораторий).
  2. Напольной поверхности (применительно к цехам, складам, уличным территориям, лестничным площадкам).

Определяющие формулы

Если имеется монохроматическое излучение с длиной волны λ{\displaystyle \lambda }, поток излучения которого равен Φe(λ){\displaystyle \Phi _{e}(\lambda )}, то в соответствии с определением световой поток такого излучения Φv(λ){\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )} выражается равенством:

Φv(λ)=Km⋅V(λ)⋅Φe(λ).{\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot \Phi _{e}(\lambda ).}

где V(λ){\displaystyle V(\lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения, имеющая смысл нормированной в максимуме на единицу чувствительности среднего человеческого глаза при дневном зрении, а Km{\displaystyle K_{m}} — коэффициент, величина которого определяется используемой системой единиц. В системе СИ этот коэффициент равен 683 лм/Вт.

Световой поток излучения с дискретным (линейчатым) спектром получается суммированием вкладов всех линий, составляющих спектр излучения:

Φv(λ)=Km∑i=1NV(λi)⋅Φe(λi),{\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\sum _{i=1}^{N}V(\lambda _{i})\cdot \Phi _{e}(\lambda _{i}),}

где λi{\displaystyle \lambda _{i}} — длина волны линии с номером «i», а N — общее количество линий.

В случае немонохроматического излучения с непрерывным (сплошным) спектром малую часть всего излучения, занимающую узкий спектральный диапазон d(λ){\displaystyle d(\lambda )}, можно рассматривать как монохроматическое с потоком излучения dΦe(λ){\displaystyle d\Phi _{e}(\lambda )} и световым потоком dΦv(λ){\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )}. Тогда для связи между ними будет выполняться

dΦv(λ)=Km⋅V(λ)⋅dΦe(λ).{\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Интегрируя данное равенство в пределах видимого диапазона длин волн (то есть от 380 до 780 нм), получаем выражение для светового потока всего рассматриваемого излучения:

Φv=Km⋅∫380 nm780 nmV(λ)⋅dΦe(λ).{\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Если использовать Φe,λ{\displaystyle \Phi _{e,\lambda }}, характеризующую распределение энергии излучения по спектру и определяемую как dΦe(λ)dλ{\displaystyle {\frac {d\Phi _{e}(\lambda )}{d\lambda }}}, то выражение для светового потока приобретает вид:

Φv=Km⋅∫380 nm780 nmV(λ)⋅Φe,λ⋅dλ.{\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot \Phi _{e,\lambda }\cdot d\lambda .}

Интегрирующий сферический фотометр (Шар Ульбрихта)

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации