Освещение помещений

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Исходные данные

Вариант 9

Объект измерения, условия измерения

Предельные значения измеряемой величины,

Относительная погрешность измерений

Допуск, мкм

Освещенность помещения

500 Лк

3,0%

-

Xi

Xi

1.

500,125

11.

500,409

2.

500,231

12.

500,271

3.

500,322

13.

605,998

4.

860,811

14.

501,375

5.

500,641

15.

500,663

6.

500,011

16.

500,294

7.

500,023

17.

500,621

8.

420,543

18.

500,000

9.

500,738

19.

505,350

10.

500,581

20.

500,512

Глоссарий

Абсолютный порог яркости — наименьшая воспринимаемая яркость.

Аварийное освещение — освещение, позволяющее не прекращать работу в случае аварии в сети обычного освещения.

Балластное сопротивление — это устройство, обеспечивающее горение разрядной лампы в заданном рабочем режиме.

Блескость — свойство световых приборов или светящих поверхностей при неблагоприятном соотношении между их яркостью, силою света и яркостью окружающего пространства нарушать условия комфортного зрения или ухудшать контрастную чувствительность, или оказывать одновременно оба эти действия.

Боковое естественное освещение — естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах

В зависимости от высоты солнца естественное освещение делится на периоды эффективного утреннего и вечернего, нормального, зенитного и сумеречного освещения.

В характерный разрез помещения должны попадать — участки с наибольшим количеством рабочих мест; и — точки рабочей зоны, наиболее удаленные от световых проемов.

Вакуумная лампа — лампа накаливания со светящим телом, находящимся в колбе, из которой выкачан воздух.

Верхнее естественное освещение — естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.

Взрывозащищенный светильник — светильник закрытой конструкции, отвечающий правилам применения во взрывоопасной среде.

Видеоэкология — научное направление, занимающееся изучением видимой среды как экологического фактора.

Встраиваемый ПРА — ПРА, рассчитанный только на встраивание в светильник, коробку, кожух и т. п. Отсек блока управления в основании опоры для светильника наружного освещения считают кожухом.

Встроенный светильник — светильник, вмонтированный в потолок, стену или другую поверхность.

Двусветное освещение — расположение окон друг над другом для лучшего освещения глубоких помещений.

Дежурное освещение — освещение в нерабочее время.

Дневное освещение — освещение, создаваемое естественными дневными источниками света.

Естественное верхнее — естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.

Естественное комбинированное (верхнее и боковое) — сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Естественное освещение — освещение, создаваемое:

— направленным или рассеянным солнечным светом; или небом.

Естественное освещение помещений — освещение помещений прямым или отраженным светом неба, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное боковое — естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.

Естественное верхнее — естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.

Естественное комбинированное (верхнее и боковое) — сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Зрительная адаптация — процесс приспособления зрительного анализатора к работе в изменившихся условиях световой среды.

Естественный свет — в оптике — совокупность некогерентных световых волн со всеми возможными направлениями колебаний, быстро и беспорядочно сменяющими друг друга. Причем по всем направлениям амплитуда колебаний естественного света (в среднем) одинакова.

Естественный свет — свет солнца или луны, излучаемый или отраженный от любых источников.

Зажигающее устройство — вспомогательное электрическое устройство разрядной лампы, обеспечивающее возбуждение электрического разряда.

Закрытая дуговая лампа — дуговая лампа, действующая в закрытом пространстве с ограниченным доступом воздуха.

Защитный угол светильника — угол, характеризующий зону, в пределах которой глаз наблюдателя защищен от прямого действия лампы. Он заключен между горизонталью и линией, касательной к светящемуся телу лампы и краю отражателя или непрозрачного экрана.

Зрительная адаптация — процесс приспособления зрительного анализатора к работе в изменившихся условиях световой среды. Различают два вида адаптации — темновую (при переходе от света к темноте) и световую (при переходе от темноты к свету).

Зрительное ощущение — первый этап зрительного восприятия, возникающего в высших отделах нервной системы в результате действия излучения на орган зрения.

Индекс помещения — числовой множитель, определяемый геометрическими характеристиками помещения и применяемый для вычисления коэффициента использования светового потока.

Инсоляция — степень освещенности солнечным светом зданий, сооружений и их внутренних помещений.

Искусственное комбинированное освещение- освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение — освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Искусственное общее освещение — освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение.

Искусственное освещение — освещение помещения только источниками искусственного света.

Искусственное освещение — освещение помещения только источниками искусственного света.

Искусственное общее освещение — освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение.

Искусственное комбинированное освещение — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение — освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Искусственное рабочее — освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Контраст объекта различения с фоном (К) — определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.

Контрастная чувствительность зрительного анализатора — способность глаза различать едва заметные разности яркостей.

Коэффициент запаса (Кз) — расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.

Коэффициент пульсации освещенности Кп — критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

Искусственное рабочее — освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Комбинированное естественное освещение — комбинация верхнего и бокового естественного освещения.

Комбинированное освещение — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное освещение.

Контраст объекта различения с фоном (К) — определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.

Контрастная чувствительность зрительного анализатора — способность глаза различать едва заметные разности яркостей.

Коэффициент естественной освещенности — отношение:

— естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения непосредственным или отраженным светом неба;

к — одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Коэффициент естественной освещенности выражается в процентах.

Коэффициент запаса — расчетный коэффициент, учитывающий:

— снижение коэффициента естественной освещенности КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света и светильников; а также — снижение отражающих свойств поверхностей помещения.

Коэффициент запаса (Кз) — расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.

Коэффициент пульсации освещенности Кп, — критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

Кривая силы света светильника (КСС) — график зависимости силы света светильника от меридиональных и экваториальных углов, получаемый сечением его фотометрического тела плоскостью или поверхностью.

Люкс — в СИ — единица освещенности; освещенность, создаваемая световым потоком 1 лм, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 кв.м.

Местное освещение — освещение, дополнительное к общему и создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. На поверхностях фотоизображений, освещенных солнцем, образуется световой ряд, а на теневых поверхностях — теневой ряд.

Натурная съемка — фотографирование:

— под открытым небом при искусственном или естественном освещении; или — в интерьере в условиях естественного освещения.

Неравномерность естественного освещения — отношение — среднего значения коэффициента естественной освещенности КЕО; к — наименьшему значению КЕО в пределах характерного разреза помещения

Общее освещение — освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения:

— равномерно (общее равномерное освещение);

или — применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение)

Освещение — применение света в конкретной обстановке, рядом с объектами или в их окружении, с целью сделать их видимыми.

Освещение безопасности — освещение, предназначенное для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.

Освещенность E — поток, проходящий через бесконечно малую поверхность площадью dS;- величина светового потока, падающего на единицу поверхности. Освещенность измеряется в люксах.

Показатель ослепленности Р — критерий слепящего действия осветительной установки.

Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.

Сила света I — пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла dw.

Светлота фона — светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Световой поток Ф — видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Световая чувствительность зрительного анализатора — способность сетчатой оболочки глаза реагировать на видимое излучение.

Светильник — осветительный прибор, осуществляющий перераспределение светового потока лампы внутри значительных телесных углов. Светильник состоит из лампы и арматуры.

Совмещенное освещение — освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Телесный угол w — часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой ею из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.

Фотометрическое тело светильника — область пространства, ограниченная поверхностью, являющейся геометрическим местом концов радиусов векторов, выходящих из светового центра светильника в соответствующем направлении.

Яркость L — поверхностная плотность силы света в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла dw в направлении оси этого телесного угла.

Освещенность E — поток, проходящий через бесконечно малую поверхность площадью dS.

Относительная площадь световых проемов — выраженное в процентах отношение площади фонарей или окон к освещаемой площади пола помещения.

Отраженная блескость — характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего.

Отраженная блескость определяет снижение видимости в результате чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.

Показатель ослепленности Р — критерий слепящего действия осветительной установки.

Постановочное освещение — освещение, предназначенное для светового оформления театральных постановок, концертов, эстрадных и цирковых представлений.

Рабочая поверхность — поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.

Рабочее освещение — освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность и качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) — наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы.

Светильник — осветительный прибор, осуществляющий перераспределение светового потока лампы внутри значительных телесных углов. Светильник состоит из лампы и арматуры.

Светлота фона — светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Световая чувствительность зрительного анализатора — способность сетчатой оболочки глаза реагировать на видимое излучение.

Световой климат — совокупность условий естественного освещения в той или иной местности за период более десяти лет.

Световой климат характеризует освещенность и количество освещения:

— на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях;

— создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца;

+ продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности.

Световой поток Ф — видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Светораспределение светильника — распределение его светового потока в пространстве.

Сила света I — пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла d.

Совмещенное освещение — освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным освещением.

Совмещенное освещение — освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Средняя яркость дорожной поверхности — средневзвешенная по площади яркость сухих дорожных покрытий в направлении глаз наблюдателя, находящегося на оси движения транспорта.

Телесный угол — часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой ею из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.

Техника освещения — раздел светотехники, охватывающий область применения света для освещения.

Трубчатая разрядная лампа — разрядная лампа, имеющая форму прямой или изогнутой трубки.

Угольная дуговая лампа высокой интенсивности — дуговая лампа с угольными электродами, работающая при большой плотности тока и имеющая высокую яркость в прианодной области преимущественно за счет излучения дуги.

Угольная дуговая лампа — дуговая лампа с угольными электродами, не содержащими примесей, работающая при небольшой плотности тока.

Условная рабочая поверхность — условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0.8 м от пола.

Фотометрическое тело светильника — область пространства, ограниченная поверхностью, являющейся геометрическим местом концов радиусов векторов, выходящих из светового центра светильника в соответствующем направлении.

Характерный разрез помещения — поперечный разрез помещения, плоскость которого перпендикулярна:

— к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении); или — к продольной оси пролетов помещения.

Эвакуационное освещение — освещение, предназначенное для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.

Экономический эффект энергосбережения — система стоимостных показателей, отражающих прибыльность (или убыточность) мероприятий по энергосбережению.

Электрическая лампа (лампа) — источник оптического излучения, создаваемого в результате преобразования электрической энергии.

Электродосветная лампа — дуговая лампа, в которой свет создается в основном накаленными в дуговом разряде вольфрамовыми электродами.

Электронный ПРА, питаемый от источника переменного тока — устройство, присоединяемое к источнику переменного тока для преобразования переменного тока, включающее регулирующие элементы для зажигания и работы одной или нескольких трубчатых люминесцентных ламп, как правило, на высокой частоте.

Электронный ПРА, питаемый от источников постоянного и переменного тока, для поддержания аварийного освещения — инвертор для постоянного и переменного тока, подключенный к основной сети или к батарее, содержащий регулирующие элементы для зажигания и работы одной или более трубчатых люминесцентных ламп, в основном для работы на высокой частоте, для аварийного освещения.

Энергетический ресурс — носитель энергии, который используется в настоящее время или может быть использован в перспективе.

Энергосбережение — реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Яркость L — поверхностная плотность силы света в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла d в направлении оси этого телесного угла.

освещенность люксметр погрешность измерение

Введение

Объект исследования:

— освещенность помещения

— выбранное средство измерения — люксметр Ю-117

Цель — разработка методики измерения освещенности в помещении и обработка результатов измерений; закрепление теоретических знаний и практических навыков по дисциплине — «Метрология»; теоретическое и практическое ознакомление с выбранным прибором.

Для жизнедеятельности человека показатели освещенности являются очень важным аспектом, так как восприятие мира для человеческого зрения связано именно со светом. Рациональное освещение помещении и рабочих мест — один важнейших элементов благоприятных условии труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. Следовательно, от качества освещения зависит производительность труда, поэтому освещение промышленных предприятий имеет большое значение для обеспечения нормальных условий труда: улучшает условия зрительной работы, снижает утомление, повышает безопасность, а также способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Плохая освещенность влияет на общую утомляемость, притупление внимания перенапряжение мышц глаза, и влечет за собой негативные последствия. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зрительного восприятия создает солнечный свет. Производственное освещение должно обеспечивать не только достаточную освещенность рабочих мест, но и обладать высоким качеством — равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, отсутствие слепящих бликов и резких теней, быть экономичным и безопасным.

Люксметр — это переносной прибор представляющий собой один из разновидностей фотометров, с помощью которого производят замеры освещенности.

Основным элементом прибора является селеновый фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую, и измеряющий фототок микроамперметра, шкалы которого проградуированы в люксах. Простейший люксметр состоит из фотоэлемента, который преобразует световую энергию в энергию электрического тока, и измеряющего этот фототок стрелочного микроамперметра со шкалами, проградуированными в люксах.

1. Выбор средства измерения

Рациональное освещение помещений и рабочих мест — один из важнейших элементов благоприятных условии труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость.

Для условий трудовой деятельности различают три основных вида освещения: естественное (только за счет солнечного света, инсоляции), искусственное (используются только искусственные источники света и освещения) и совмещенное (иногда называют смешанным), когда недостаточное естественное освещение дополняется искусственным светом.

Освещённость -- физическая величина, характеризующая освещение поверхности, создаваемое световым потоком, падающим на поверхность. Освещённость прямо пропорциональна силе источника света. При его удалении от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается. Освещение характеризуют такие величины как световой поток, сила света, освещенность, яркость и показатель ослепленности.

Основным параметром, используемым при оценке освещения, является освещенность. В Международной системе единиц мерой освещенности принят 1 люкс — освещённость поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения.

1.1 Измерение освещенности

Измерение освещенности производят в соответствии с ГОСТ 24 940–96 (Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»). В данном стандарте определены методы, с помощью которых рассчитывается минимальная, средняя, а также цилиндрическая освещенность, коэффициент естественной освещенности в помещениях зданий и сооружений, а также на рабочих местах, минимальная освещенность в местах, где осуществляется производственные операции вне помещений, средняя освещенность улиц, дорог, а также площадей, тоннелей.

1. Измерение освещенности люксметром

Возьмите люксметр и установите его датчик на поверхность, освещенность которой измеряется. При этом обязательно проследите, чтобы плоскость светочувствительного элемента датчика обязательно была параллельна освещаемой источником света поверхности. После этого снимите показания со шкалы аналогового прибора или дисплея цифрового — это и будет освещенность данной поверхности в люксах.

2. Измерение освещенности от точечного источника света

Включите точечный источник света (это такой источник, размеры которого пренебрежимо молы по сравнению с расстоянием, на котором производятся измерения). Это может быть обычная лампа с заранее известной силой света в канделах, которую можно найти в справочнике. После этого на некотором расстоянии от нее (оно должно значительно превышать ее размеры), поместите поверхность, освещенность которой нужно измерить. Измерьте расстояние от источника света до поверхности в метрах любым доступным способом. Можно использовать обычную рулетку или дальномер любого типа. Затем измерьте угол, под которым падают лучи света от источника на освещенную поверхность. Для этого восстановите к ней перпендикуляр и с помощью транспортира или того же дальномера измерьте угол между перпендикуляром и падающим лучом. Рассчитайте освещенность. Для этого силу света поделите на квадрат расстояния до источника, а получившийся результат умножьте на косинус угла падения луча (E=I/rІ*Cos (б)).

3. Определение освещенности с помощью селенового фотоэлемента

Присоедините селеновый фотоэлемент к миллиамперметру. Вставьте в миллиамперметр пустую шкалу и затемнив фотоэлемент, сделайте на ней черту, которая будет означать нулевую освещенность. Затем, рассчитав освещенность, по методике, изложенной в предыдущем пункте, установите фотоэлемент в точке с известной освещенностью. Амперметр покажет наличие тока, и его стрелка отклонится. Поставьте черту на том месте шкалы, где остановилась стрелка и укажите не ней освещенность в люксах. Затем проградуируйте шкалу, деля ее на пропорциональные части. В результате получится самодельный люксметр, которым можно измерять освещенность.

1.2 Устройства для измерения уровня освещенности

При оценке освещения применяют несколько параметров (сила света, яркость и пр.), однако главным показателем является освещенность. Сам термин «освещенность» используется для определения физической величины, которая обозначает освещение поверхности, возникающее в результате распределения по поверхности объекта светового потока.

Люксметр — это прибор, который используется для измерения освещенности, созданной разными источниками освещения. Работа такого люксметра заключается в использовании фотоэлемента, который призван видоизменять в электрический ток световую энергию.

Учеными доказано, что освещение любого помещения воздействует на зрительное восприятие и работоспособность человека, самочувствие и, в следствии, на производительность труда. Поэтому сегодня приборы для измерения освещенности люксметры повсеместно применяется для аттестации рабочих мест. В настоящее время люксметр востребован на предприятиях легкой промышленности, центрами госсанэпиднадзора, в медицинских и учебных учреждениях, и пр.

Наши приборы для измерения освещенности рекомендованы уполномоченными министерствами и ведомствами по результатам испытаний.

Перед применением прибора для измерения освещенности искусственного освещения необходимо проводить чистку светильников и замену всех неработающих ламп. Измерение освещенности специальными приборами может также применяться без предварительной подготовки соответствующей осветительной установки, однако эти нюансы должны быть зафиксированы при занесении результатов измерения на носитель.

Измерение коэффициента естественной освещенности (КЕО) люксметрами проводят в помещениях, которые заранее освобождены от оборудования и мебели, также не затеняемых деревьями и озеленением, при очищенных и исправных светопрозрачных наполнениях в светопроемах. Но при применении приборов для измерения освещенности в помещениях с мебелью, с неисправными или неочищенными светопрозрачными заполнениями, или при затенении деревьями данные должны быть учтены и зафиксированы в результатах измерения.

Освещенность необходимо измерять не меньше 1 раза в месяц, а в системах с комбинированным освещением следует измерять освещенность отдельно: от местного освещения, от ламп общего освещения и от всей системы в целом. Для проверки уровня реальной освещенности приборами для измерения освещенности человек, отвечающий за эксплуатацию осветительных установок, должен иметь люксметр с селеновым фотоэлементом.

Рис. 1. Общий вид люксметра

1.3 Люксметр Ю-117

Данная методика предназначена для производства измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра Ю117.

Переносной фотоэлектрический люксметр Ю117 общепромышленного назначения применяется для контроля освещенности в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и других отраслях народного хозяйства, а также для исследований, проводимых в научных, конструкторских и проектных организациях.

Люксметр предназначен для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от минус 10С до плюс 35С и относительной влажности до 80% при (205)С.

Область применения прибора

Предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра.

Переносной фотоэлектрический люксметр Ю-117 общепромышленного назначения, применяется для контроля освещенности в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте и других отраслях народного хозяйства, а также для исследований, проводимых в научных, конструкторских и проектных организациях.

Технические характеристики.

Люксметр Ю117 предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра. Переносной фотоэлектрический люксметр Ю117 общепромышленного назначения применяется для контроля освещенности в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и других отраслях народного хозяйства, а также для исследований, проводимых в научных, конструкторских и проектных организациях.

Вид климатического исполнения У категории 3.1 по ГОСТ 15 150–69, но для рабочих значений температуры от минус 10 до плюс 35 гр. цельсия и относительной влажности до 80% при 20 гр. цельсия.

Технические параметры прибора:

Диапазон измерений люксметра от 0,1 до 100 000 lx. Пределы допускаемой погрешности люксметра в основном диапазоне измерений от 2 до 100 lx без насадок соответствуют ±10% от значения измеряемой освещенности, а вдиапазоне от 0,1 до 0,2 lx (без насадок) — ±30% от значения измеряемой освещенности.

Увеличение допускаемой погрешности при переходе с основного диапазона измеренийна остальные диапазоны измерений, посредством установления или удалениясоответствующих насадок, не привышает ± 5 от значения измеряемой освещенности.

Люксметр является восстанавливаемым изделием.

Полный средний срок службы не менее 10 лет.

Габаритные размеры:

измерителя люксметра — 210×125×85

фотоэлемента — 185×105×55

футляра — 300×155×135

Рабочие условия эксплуатации прибора:

1) температура окружающего воздуха, °С от 0 до 40

2) относительная влажность воздуха при температуре окружающего воздуха 25 °C, % 65±15

3) атмосферное давление, кПа 86−107

4) для питания прибора используется батарея типа «Крона» ТУ 16 729. 060−91.

Устройство и работа люксметра.

Люксметр состоит из измерителя люксметра и отдельного фотоэлемента с насадками. На передней панели измерителя имеются кнопки переключателя и табличка со схемой, связывающей действие кнопок и используемых насадок с диапазонами измерений, приведенных в табл. 1

Прибор магнитоэлектрической системы имеет две шкалы: 0−100 и 0−30. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0−100 точка находится над отметкой 20, на шкале 0−30 точка находится над отметкой 5. Прибор имеет корректор для установки стрелки в нулевое положение.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема люксметра Ю-117

На боковой стенке корпуса измерителя расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента.

Селеновый фотоэлемент находится в пластмассовом корпусе и присоединяется к измерителю шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения. Длина шнура — 1,5 м. Светочувствительная поверхность фотоэлемента составляет около 30 см2.

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы, и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль. Насадка обозначена буквой К, нанесенной на ее внутреннюю сторону. Эта насадка применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т.

Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с общим номинальным коэффициентом ослабления 10, 100, 10 000 и применяется для расширения диапазонов измерений.

Насадки К, М, Р и Т могут использоваться только в том люксметре, для которого они предназначены.

2. Разработка методики измерения

Для подготовки к измерению установите измеритель люксметра в горизонтальное положение. Проверьте, находится ли стрелка прибора на нулевом делении шкалы, для чего нажмите кнопку ВЫКЛ (фотоэлемент должен быть отключен). В случае необходимости с помощью корректора установите стрелку на нулевую отметку шкалы.

Перед измерением освещенности в диапазонах, где работает усилитель, то есть от 0.1 до 10 lx без насадок и от 2 до 100 lx с насадками КМ, проверьте напряжение батарей питания и установку нуля. Для проверки напряжения батарей питания усилителя нажмите кнопку КОНТРОЛЬ ПИТАНИЯ. При этом стрелка прибора должна отклоняться на участок шкалы, отмеченный черным сектором. Если стрелка прибора не отклоняется на черный сектор, замените батареи.

Для проверки установки нуля нажмите кнопку УСТАНОВКА НУЛЯ на 3−5 мин (тем самым произведя подогрев усилителя измерителя) и, при необходимости, поворотом ручки потенциометра установите стрелку измерительного прибора на нулевую отметку шкалы. Затем подключите фотоэлемент к измерителю и производите измерения.

При измерениях не допускайте длительного воздействия на фотоэлемент освещенности, превышающей конечное значение шкалы. Для того, чтобы предохранить прибор от перегрузок, начинайте измерения, включив переключатель, соответствующий положению 100 000 lx, а на фотоэлемент наденьте насадки КТ. Если стрелка прибора отклоняется менее чем на 20 делений, замените насадку Т на насадку Р, затем на насадку М. Применяйте насадку К только совместно с одной из насадок Т, Р или М.

Порядок отсчета измеряемой освещенности следующий: против нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок (или без насадок) наибольшее значение диапазонов измерений. Если нажата кнопка, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений: 1, 10, 100 и т. д., то следует пользоваться для отсчета показателей шкалой 0−100. Если нажата кнопка, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений: 3, 30, 300 и т. д., то следует пользоваться для отсчета показателей шкалой 0−30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на общий номинальный коэффициент ослабления, зависящий от применяемых насадок.

Измерения в диапазоне 0. 1−0.2 lx без насадок производите по шкале 100 при нажатой кнопке диапазона измерений 0. 2−1 lx.

Закончив измерения, нажмите кнопку ВЫКЛ, наденьте на фотоэлемент насадку Т и, отсоединив от измерителя, уложите его в крышку футляра. Если измерения производятся с перерывом более 7 дней, отсоедините батареи от измерителя и держите их отдельно.

3. Определение погрешности измерений

Пределы допускаемой погрешности люксметра в основном диапазоне измерений соответствуют 10% от значения измеряемой освещенности, а в диапазоне от 0.1 до 0.2 lx (без насадок), расширяющем возможности измерения, — 30% от значения измеряемой освещенности.

Увеличение допускаемой погрешности при переходе с основного диапазона измерений на неосновные диапазоны посредством установления или удаления соответствующих насадок, не превышает плюс или минус 5% от значения измеряемой освещенности.

Пределы допускаемой дополнительной косинусной погрешности люксметра соответствуют величинам, указанным в таблице прибора.

Допускаемое изменение показаний люксметра при переходе от измерения освещенности, создаваемой источником света с цветовой температурой 2800 К (нормированного для градуировки, испытаний и проверки), к освещенности, создаваемой источниками света с цветовой температурой 4800 или 6500 К, не превышает 10% от значения измеряемой освещенности в диапазонах измерений с применением насадок; изменение показаний люксметра в диапазонах измерений без насадок — не нормируется.

Источники света с цветовой температурой 2800, 4800 и 6500 К, воспроизводящие соответственно условия искусственного освещения электрическими лампами накаливания, прямого солнечного освещения и освещения рассеянным дневным светом, определяются как источники света с относительным спектральным распределением плотности потока излучения в видимой области спектра (от 400 до 700 нм) такой же, как и у абсолютного черного излучателя при температурах 2800, 4800 и 6500 К.

Время успокоения подвижной части измерителя люксметра не превышает 4 с.

Допускаемое изменение показаний люксметра, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от 20С до любой температуры в диапазоне от минус 10С до плюс 35С, не превышает 1% от измеряемой величины на каждый 1С.

4. Алгоритм обработки результатов измерений

Исходные данные

xi (x1, x2, x3,…xn); n=; Р=%, б=0,05

да нет

Обработка результатов измерений:

1. =

=

=

500,125−519,97 595=(-19,85 095)2=394,6 021

500,231−519,97 595=(-19,74 495)2=389,86 305

500,322−519,97 595=(-19,65 395)2=386,27 775

860,811−519,97 595=(340,83 505)2=116 168,53130

500,641−519,97 595=(-19,33 495)2=373,84 029

500,011−519,97 595=(19,96 495)2=398,59 922

500,023−519,97 595=(-19,95 295)2=398,12 021

420,543−519,97 595=(-99,43 295)2=9886,91 154

500,738−519,97 595=(-19,23 795)2=370,9 872

500,581−519,97 595=(-19,39 495)2=376,16 408

500,409−519,97 595=(-19,56 695)2=382,86 553

500,271−519,97 595=(-19,70 495)2=388,28 505

605,998−519,97 595=(86,2 205)2=7399,79 308

501,375−519,97 595=(-18,60 095)2=345,99 534

500,663−519,97 595=(-19,31 295)2=372,99 003

500,294−519,97 595=(-19,68 195)2=387,37 915

500,621−519,97 595=(-19,35 495)2=374,61 408

500,000−519,97 595=(-19,97 595)2=399,3 857

505,350−519,97 595=(-14,62 595)2=213,91 841

500,512−519,97 595=(-19,46 395)2=378,84 534

Sx = =

= =

=

= 85,257

r =

rкр = 2,78

rкр результат содержит грубую погрешность, исключается

2. =

=

=

500,125−496,1 281=(4,11 219)2=19,46 742

500,231−496,1 281=(4,21 819)2=17,79 312

500,322−496,1 281=(4,30 919)2=18,56 911

500,641−496,1 281=(4,62 819)2=24,42 014

500,011−496,1 281=(3,99 819)2=15,98 552

500,023−496,1 281=(4,1 019)2=16,8 162

420,543−496,1 281=(-75,46 981)2=6595,69 222

500,738−496,1 281=(4,72 519)2=22,32 742

500,581−496,1 281=(4,65 819)2=20,86 835

500,409−496,1 281=(4,39 619)2=19,32 648

500,271−496,1 281=(4,25 819)2=18,13 218

605,998−496,1 281=(109,95 519)2=12 096,742013

501,375−496,1 281=(5,36 219)2=28,75 308

500,663−496,1 281=(4,65 019)221,62 426

500,294−496,1 281=(4,28 119)2=18,32 858

500,621−496,1 281=(4,60 819)2=21,23 541

500,000−496,1 281=(3,98 719)2=15,89 768

505,350−496,1 281=(9,33 719)2=87,18 311

500,512−496,1 281=(4,49 919)2=20,24 271

Sx = =

= =

=

r =

rкр = 2,78

rкр результат не содержит грубую погрешность, не исключается

r =

rкр = 2,78

rкр результат содержит грубую погрешность, исключается

3. =

=

=

Sx = =

= =

=

r =

rкр = 2,78

rкр результат содержит грубую погрешность, исключается

r =

rкр = 2,78

rкр результат не содержит грубую погрешность, не исключается

4. =

=

=

Sx = =

= = 1,2421

r =

rкр = 2,78

rкр результат содержит грубую погрешность, исключается

5. =

=

Sx = =

= = 0,3528

r =

rкр = 2,78

rкр результат не содержит грубую погрешность, не исключается

6.

P=95%

Заключение

В курсовом проекте была проделана работа по определению средств измерений для измерения освещенности помещения. Также в данной работе приведена методика измерения освещенности, общие технические, конструкционные, эксплуатационные требования, предъявляемые к выбранному прибору и обработка результатов исключением грубой погрешности.

Освещённость -- физическая величина, характеризующая освещение поверхности, создаваемое световым потоком, падающим на поверхность. Освещённость прямо пропорциональна силе источника света.

Освещенность помещения измеряется непосредственно с помощью специальных приборов. При выборе средств измерений учитываются их метрологические параметры, эксплуатационные факторы (организационная форма контроля, особенности конструкции и размеры изделий, производительность оборудования), экономические соображения и др. Важное значение имеет правильный выбор допускаемой погрешности средств измерений: недостаточная точность измерений приводит к снижению качества продукции и увеличению ее себестоимости, завышенная точность повышает трудоемкость и стоимость измерений и ведет к увеличению затрат на производство. Измерение освещенности производят в соответствии с ГОСТ 24 940–96 (Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»). Для измерения освещенности следует использовать люксметры с измерительными преобразователями излучения, имеющими спектральную погрешность не более 10%.

Люксметры — это наиболее доступные и популярные светоизмерительные приборы, из числа которых был выбран люксметр Ю-117, так как его метрологические характеристики соответствуют данной погрешности и прибор обладает следующими достоинствами: простотой конструкции и методикой измерений, возможностью измерения освещенности, высокой перегрузочной способностью

Также в работе приведено оформление результатов поверки и обработка результатов измерений. Был рассмотрен определенный ряд значений, в котором были найдены и исключены согласно алгоритму грубые погрешности.

В данном проекте были закреплены теоретические знания и практические навыки по дисциплине — «Метрология», систематизированы и закреплены теоретических знаний по методикам измерений и обработке результатов измерений исходных данных, теоретически и практически ознакомилась с выбранным прибором измерений, рассмотрела объекты исследования, подробно изучила прибор для измерения освещенности- люксметр Ю-117.

Список используемых источников

1. Безопасность жизнедеятельности/ Н. Г. Занько. Г. А. Корсаков, К. Р. Малаян и др. Под ред. О. Н. Русака. — С. -П.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996.

2. Крылов В. К. Освещение производственных объектов. — М., ВЗИИТ, 1995.

3. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Ч.2 /Е.А. Резчиков, В. Б. Носов, Э. П. Пышкина, Е. Г. Щербак, Н. С. Чверткин /Под редакцией Е. А. Резчикова. М.: МГИУ, — 1998.

4. СНиП 23−05−95. Строительные нормы и правила РФ. Естественное и искусственное освещение. М.: Информрекламиздат, 1995.

5. Безопасность технологических процессов. Справочник / С. В. Белов, В. С. Бринза, Б. С. Векшин и др. М.: Машиностроение, 1985. — с. 402−406.

6. Справочная книга по светотехнике /Под ред. Ю. Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995.

7. Девисилов В. А. Освещение и здоровье человека //Безопасность жизнедеятельности / - М.: ООО «Издательство «Новые технологии», 2003. — № 7. Приложение, с. 12−13

8. Димов Ю. В. «Метрология, стандартизация и сертификация»; Учебник для вузов 2-е изд. -Спб: Питер, 2006−433с, ил.

9. Бурсиан Э. В. «Физические приборы»; Учеб. Пособие для студентов — М: Просвещение 1984−271 с.

10. Оболенцев Ю. Б. Гнидин Э. Л. «Электрическое освещение общепромышленных помещений» — М.: Энергоатомиздат, 1990.

11. В. Т. Иванченко «Определение освещенности помещений естественным светом»

12. «Охрана труда в химической промышленности» Г. В. Макаров, А. Я. Ясин 1989 г.

13. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С. В. Белова. — М.: Высш. шк., 1999.

14. Естественное и искусственное освещение. — М.: Стройиздат, 1980.

15. Клюев С. А. Освещение производственных помещений. — М.: Энергия, 1979.

16. Электроснабжение объектов строительства Щербаков Е. Ф.

17. Безопасность жизнедеятельности — Никифоров Л. Л.

18. Оболенцев Ю. Б. Гиндин Э.Л. Электрическое освещение общепромышленных помещений

24. Лесман Е. А. Освещение административных здании и помещений

25. Освещение при студийной фотосъемке, Кэлви Тэйлор-Хоу

26. Охрана труда в химической промышленности./ Г. В. Макаров, А. Я. Ясин.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой