Pomiar natężenia oświetlenia

POLITECHNIKA ŁÓDZKA
INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
Instrukcja do ćwiczenia O1
Temat ćwiczenia
POMIAR NATĘŻENIA
OŚWIETLENIA
Ćwiczenie O1
POMIAR NATĘŻENIA OŚWIETLENIA
Ćwiczenie O1
POMIAR NATĘŻENIA OŚWIETLENIA
1. Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z obiektywną metodą pomiaru
natężenia oświetlenia we wnętrzach.
2. Opis stanowiska laboratoryjnego
Pomiary natężenia oświetlenia jako jedyne nie wymagają korzystania z wzorca.
Dokonuje się ich za pomocą miernika nazywanego luksomierzem. Na fot. 1
przedstawiono wygląd typowego luksomierza. Składa się on z dwóch zasadniczych
elementów: głowicy pomiarowej – wyposażonej w fotoogniwo oraz miernika prądu
fotoelektrycznego ze wzmacniaczem.
głowica fotometryczna
miernik ze wzmacniaczem
Fot. 1. Widok luksomierza – miernika natężenia oświetlenia
Pomiar
natężenia
oświetlenia
należy
do
najprostszych
i
najczęściej
przeprowadzanych pomiarów w technice świetlnej. Przeprowadza się go w terenie –
na zewnątrz budynków (np. ulicy) oraz wewnątrz budynków (np. hali produkcyjnej).
A zatem w celu dokonania pomiarów nie jest potrzebne żadne stanowisko
laboratoryjne jak np. przy pomiarach strumienia świetlnego.
Dokładność pomiarów natężenia oświetlenia wymaga przestrzegania kilku zasad:
-1-
Ćwiczenie O1
POMIAR NATĘŻENIA OŚWIETLENIA
Po pierwsze, przed przystąpieniem do pomiarów, należy oświetlić przez kilka
minut światłoczułą powierzchnię głowicy luksomierza światłem o natężeniu
panującym podczas pomiarów. Ogniwo fotoelektryczne bezpośrednio wystawione na
działanie światła, w ciągu kilku pierwszych minut wykazuje kilku – kilkunastu
procentowy spadek prądu fotoelektrycznego.
Po drugie, podczas pomiarów, nie należy zasłaniać powierzchni światłoczułej
przed światłem pochodzącym bezpośrednio od źródeł światła jak i światłem odbitym
od ścian, sufitu. Wskazane jest też aby ubiór obserwatora (osoby wykonującej
pomiary) był ciemny.
Po trzecie, w czasie wykonywania pomiarów, należy uwzględnić temperaturę
otoczenia, co jest szczególnie istotne przy pomiarach na otwartej przestrzeni
w okresie zimy. W danych technicznych luksomierza producent podaje zakres
temperaturowy pracy przyrządu, który najczęściej zawiera się w przedziale 0-400C.
Pomiary dokonywane w tych warunkach nie powinny wpływać w istotny sposób na
zmianę dokładności wskazań.
Po czwarte należy okresowo (np. co 2 lata) sprawdzać prawidłowość wskazań
luksomierza. Z biegiem czasu bowiem (na skutek starzenia) prąd fotoelektryczny
głowicy pomiarowej może ulegać zmianom przy tym samym natężeniu oświetlenia,
dlatego też luksomierz powinno poddawać się wzorcowaniu.
3. Program ćwiczenia
1. W pomieszczeniu wskazanym przez prowadzącego wyznaczyć rozkład
natężenia oświetlenia.
2. Na wskazanym przez prowadzącego stanowisku pracy wyznaczyć rozkład
natężenia oświetlenia.
4. Przebieg ćwiczenia – sposób wykonania pomiarów
4.1. Pomiar natężenia oświetlenia we wnętrzu
Kolejność czynności podczas pomiaru natężenia oświetlenia:
4.1.1.
Sporządzić szkic pomieszczenia wskazanego przez prowadzącego
zajęcia, z uwzględnieniem położenia okien, drzwi, stanowisk pracy,
opraw oświetleniowych.
-2-
Ćwiczenie O1
POMIAR NATĘŻENIA OŚWIETLENIA
4.1.2.
Dokonać pomiarów (długości i szerokości) pomieszczenia.
4.1.3.
W celu wyznaczenia rozkładu natężenia oświetlenia na płaszczyźnie
należy podzielić ją na równe, elementarne pola np. 1 x 1 m, które należy
nanieść na szkic.
4.1.4.
W środku każdego pola zmierzyć natężenie oświetlenia – a wskazaną
przez luksomierz wartość nanieść na wcześniej przygotowany szkic.
W przypadku pomiarów w ciągach komunikacyjnych (np. korytarze, hole, klatki
schodowe) pomiary przeprowadzać trzymając głowice pomiarową bezpośrednio na
podłodze (fot. 2.), w pozostałych przypadkach (w pomieszczeniach w których praca
wykonywana jest na stołach, obrabiarkach itp.) – na płaszczyźnie pracy wzrokowej.
Z otrzymanych wyników pomiarów natężenia oświetlenia należy wyznaczyć jego
wartość średnią Eśr. Średnie natężenie oświetlenia w danym pomieszczeniu
otrzymamy sumując pomierzone natężenia oświetlenia Ei w środkach elementarnych
pól i dzieląc tę sumę przez liczbę tych pól n, zgodnie z zależnością:
Eśr =
Rozkład
natężenia
oświetlenia
na
Ei
n
danej
(4.1.)
powierzchni
charakteryzuje
równomierność oświetlenia opisana zależnością:
δ=
Emin
Eśr
(4.2.)
Jako minimalną wartość natężenia oświetlenia Emin należy przyjąć najmniejszą
pomierzoną wartość Ei.
Wyznaczone wartości średniego natężenia oświetlenia oraz równomierności
oświetlenia są oceniane z wymogami normy PN-EN 12464-1:2004. Światło i
oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.
-3-
Ćwiczenie O1
POMIAR NATĘŻENIA OŚWIETLENIA
punkt pomiarowy
Fot. 2. Ilustracja sposobu pomiaru natężenia oświetlenia w ciągu komunikacyjnym
5. Opracowanie sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
o
plan
pomieszczenia
wraz
z
ewentualnym
rozmieszczeniem
opraw
oświetleniowych,
o
pomierzone rozkłady natężenia oświetlenia w pomieszczeniu oraz na
stanowisku roboczym wskazanych przez prowadzącego,
o
obliczone wartości średniego natężenia oświetlenia oraz równomierności
oświetlenia
o uwagi i wnioski.
6. Literatura
1. PN-EN 12464-1:2004
2. Bąk J., Pabjańczyk W.: Podstawy techniki świetlnej, Wydawnictwo PŁ, 1994.
-4-