Видимые излучения, глаз как преобразователь этого излучения в световой поток и его характеристики

• Название: Видимые излучения, глаз как преобразователь этого излучения в световой поток и его характеристики
• Дата: 17.09.2022
• Размер: 1.93 Mb.
• Имя файла: Ekzamen_El_osveschenie.docx
• Тип: Документы; #681387
• страница: 1 из 2

1. 
   Видимые излучения, глаз как преобразователь этого излучения в световой поток и его характеристики.
   

Человеческий глаз реагирует только на видимый свет, который лежит между инфракрасным и ультрафиолетовым излучением имеющий крошечные длины волн. Длина волны видимого света составляет всего от 400 до 700 Нм.

Искусственное освещение для дома или офиса подразумевает естественное освещение в непрерывном распределении спектральной мощности который представляет мощность источника в зависимости от длины волны с равномерным уровнем лучистой энергии связанный с флуоресцентными и галогенновыми лампами.

 ЭМ излучение передает волны или частицы на различных величинах волн и частотах. Такой широкий диапазон длин волн называется электромагнитным спектром.

Спектр, как правило, делится на семь диапазонов в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Общее обозначение представляет радиоволны, микроволны, инфракрасное (ИК), видимый свет, ультрафиолетовое (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Относительная спектральная эффективность V_λ характеризует чувствительность глаза к свету с данной длиной волны λ к максимальной чувствительности, принятой за единицу. При хорошей освещённости (дневном свете) свет воспринимается, в основном, колбочками. Максимальное значение V_λ , равное, по определению, единице, приходится на длину волны 555 нм (зелёная часть спектра). При слабой освещённости работают почти исключительно палочки (у них порог значительно ниже). В этом случае максимум чувствительности сдвинут на длину волны 510 нм.

Световой поток – это мощность излучения, оцениваемая по тому ощущению, которое это излучение создаёт в глазу человека. Единица светового потока называется люмен (лм).

Понятие светового потока и его единица – люмен были введены ещё в ХVIII веке независимо от других физических величин (и задолго до появления системы СИ). Поэтому возникла задача согласования общефизических и фотометрических величин, о чём далее и пойдёт речь. Сейчас для физической характеристики любого излучения пользуются понятием энергетического потока F_Э, который равен мощности излучения, испускаемого источником. Единицей энергетического потока является единица мощности – ватт. Так как и смысл, и единицы измерения величин F_Э и Ф различаются, необходимо было установить связь между ними. Измерения показали, что при длине волны 555 нм (то есть в области максимальной чувствительности глаза) между энергетическим потоком (в ваттах) и световым потоком (в люменах) имеет место следующее соотношение:

Ф [лм] = 683 лм/Вт • F_Э [Вт].

При свете других длин волн необходимо учесть разную чувствительность глаза к разным длинам волн, то есть относительную спектральную эффективность V_λ . Для монохроматического света с длиной волны λ

2.Световой поток и его характеристики

Световой поток (Ф) — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Единиц — люмен (лм) имеет размерность кандела X стерадиан.

Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:

• 
  от мощности источника
  

Световой поток обозначается Ф.



где: Qе - энергия излучения.

Поток излучения характеризуется распределением энергии во времени и в пространстве.

По спектральному распределению потока излучения источники разбивают на три класса: с линейчатым, полосатым и сплошным спектрами.
В светотехнике используется и такое определение светового потока: световой поток - это мощность световой энергии. Единица светового потока - люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.


Световой поток Ф, падая на тело, распределяется на три составные части: отраженную телом Фρ, поглощенную Фα и пропущенную Фτ. При светотехнических расчетах используют коэффициенты: отражения ρ = Фρ/Ф; поглощенияα=Фα/Ф; пропускания τ=Фτ/Ф.


3. Распределение светового потока в пространстве. Сила света.









где: Ф — световой поток; ω — телесный угол.

Единицей силы света является кандела. 1 кд.

Единица силы света — кандела, кд является одной из основных величин в системе СИ и соответствует световому потоку 1 лм, равномерно распределенному внутри телесного угла 1 стерадиан (ср.). Телесный угол — часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Телесный угол ω измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.

4. Поверхностная плотность светового потока. Освещенность и её вычисление.





Горизонтальная освещенность

Для расчета горизонтальной освещенности целесообразно изменить последнюю формулу, заменив расстояние d между источником света и точкой измерения на высоту h от источника света к поверхности.



6. Вертикальная освещенность

Освещение той же точки Р в вертикальной плоскости, ориентированной к источнику света, можно представить как функцию высоты (h) источника света и угла падения (γ) силы света (I) (рисунок 3).


5. Яркость источника света и освещенной поверхности.





Поверхность сама по себе может излучать свет, как поверхность лампы, или отражать свет, который поступает из другого источника, например поверхность дороги.

Поверхности с разными свойствами отражения при одинаковой освещенности будут иметь разную степень яркости.

Яркость, излучаемая поверхностью dA под углом Ф к проекции этой поверхности, равняется отношению силы света, излучаемого в данном направлении, к проекции излучающей поверхности (рис. 4). 



Рис. 4. Яркость

Как сила света, так и проекция излучающей поверхности, не зависят от расстояния. Следовательно, яркость также не зависит от расстояния.

Несколько практических примеров:

• 
  Яркость поверхности солнца - 2000000000 кд/м2
  
• 
  Яркость люминесцентных ламп - от 5000 до 15000 кд/м2
  
• 
  Яркость поверхности полной луны - 2500 кд/м2
  
• 
  Искусственное освещение дорог - 30 люкс 2 кд/м2
  

6. Видимость объектов в условиях изменения яркости во времени и их последствия. Влияние освещения на производительность труда.



Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

7-12

7. Нормирование освещения. Выбор параметров нормирования. Основные документы по нормированию.

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами-толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах - толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Еmin) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности kE).

Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20...80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсации не должна превышать 10...20 % в зависимости от характера выполняемой работы.

При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I...IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров.

КЕО - это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Евн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т.е.

КЕО = 100 Евн/Ен.

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхним и комбинированным освещением - по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны.

Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны

Ен = КЕО тс,

где КЕО - коэффициент естественной освещенности; определяется по СНиП 23-05-95;

т - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны;

с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света;

коэффициенты т и с определяют по таблицам СНиП 23-05-95.

Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков, электропрецизионного оборудования). При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а нормы освещенности повышаются на одну ступень.

8. Выбор параметров нормирования освещения.

Количественные и качественные показатели искусственного освещения определяют согласно действующим нормам [СНиП II– 4 – 79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.]

В качестве количественной характеристики освещенности принята наименьшая освещенность рабочей поверхности Е_min, которая зависит от разряда зрительных работ, фона и контраста объекта с фоном и системы освещения.. Разряд зрительных работ определяется минимальным размером объекта различения, т.е. размером предмета, его части или дефекта на нем, которые необходимо обнаружить или различить в процессе производственной деятельности.

Качественные показатели освещения (коэффициент пульсации и показатель ослепления) в данной работе не рассматриваются.

Можно принять значение Е_min для точных работ III разряда 300–500 лк, для средней точности IV разряд 150 –300 лк, для работ малой точности V разряд 100 –150 лк. Меньшее значение освещенности в каждом разряде для светлого фона и большого контраста, большее для темного фона и малого контраста. В таблицах Справочной книги для проектирования электрического освещения приведены значения Emin для всех разрядов зрительных работ и различных контрастов.

9. Лампы накаливания, устройства и основные характеристики.



Несмотря на расширяющееся применение газоразрядных ламп, лампы накаливания (ЛН) остаются численно преобладающими в выпуске источников света.

Основные особенности ламп накаливания: изготовление в широком сортаменте, на самые разные мощности и напряжения и различных типов, приспособленные к определенным условиям применения; непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов; работоспособность (хоть и с резко изменяющимися характеристиками) даже при значительных отклонениях напряжения сети от номинального; незначительно (около 15%) снижение светового потока к концу срока службы; почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженной в воду), в том числе от температуры; компактность. Недостатками ЛН являются и низкая световая отдача, преобладание в спектр излучения желто-красной части спектра, ограниченный срок службы.

Основными характеристиками ламп являются номинальные значения напряжения, мощности, светового потока (иногда — силы света), срок службы, также габаритные размеры (полная длина L, диаметр D, высота светового центра от центрального контакта резьбового цоколя ил штифтов штифтового цоколя до центр нити). Наиболее употребительные типы цоколей: Е — резьбовой; Bs — штифтовый одноконтактный; Bd — штифтовый двухконтактный. Применяются также фокусирующий (Р), гладкий цилиндрически софитные (SV) и некоторые другие цоколи. Маркировка ламп общего назначения буквой В означает вакуумные лампы, Г — газонаполненные, Б — биспиральные газонаполненные, БК — биспиральные криптоновые. Большое значение имеет зависимость характеристик Л от фактически подводимого напряжения. С повышение последнего возрастает температура накала нити, как следствие, свет становится белее, быстр возрастает поток и несколько медленнее световая отдача, резко уменьшается срок службы.

10. Газоразрядные лампы. Разряд в газах и его характеристика. Люминесцентная лампа, ее устройство и характеристика.

Газоразрядными называют лампы, у которых оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в газах, парах или их смесях при пропускании через них электрического тока. Они имеют по сравнению с лампами накаливания боле высокую световую отдачу и больший срок службы. Особенно они эффективны для освещения. Так, в передовых странах мира они создают более половины светового потока. Световая отдача современных люминесцентных ламп достигает более 100 лм/Вт.

Подбирая соответствующее наполнение и условия разряда удается создавать высокоэффективные источники практически в любой области спектра, в том числе в ультрафиолетовой и инфракрасной. При этом можно получать излучение как в отдельных спектральных полосах, так и излучение с непрерывным спектром.

Натриевые лампы высокого давления и металлогалогенные лампы превышают по своим параметрам дуговые ртутные лампы. Яркость газоразрядных ламп превосходит яркость ламп накаливания в десятки и сотни раз.

К первому недостатку газоразрядных ламп следует отнести сложность их включения, так как для их поджига требуется напряжение большее, чем для устойчивого горения. Для устойчивого горения необходим балласт, ограничивающий ток разряда до определенного предела. Второй недостаток – это зависимость характеристик газоразрядных ламп от температуры, от которой зависит давление паров рабочего вещества лампы. Это приводит к тому, что номинальный режим устанавливается лишь спустя некоторое время после включения. Повторное зажигание ламп с разрядом в парах металлов при высоком и сверхвысоком давлении без специальных приемов возможно только по истечении некоторого времени после выключения.

Принцип действия газоразрядных ламп основан на электрическом разряде между электродами, запаянными в прозрачную колбу. Иногда вводят дополнительные электроды для зажигания. Внутреннее пространство колбы после обезвоживания и обезгаживания заполняют инертным газом или инертным газом с небольшим количеством металла с высокой упругостью паров (ртутью, натрием). Также вводят галогениды некоторых металлов.

Для создания газоразрядных лам применяют тлеющий и дуговой разряд в газе. Вид разряда определяется параметрами элементов внешней цепи (питающее напряжение) и балластного сопротивления, типом катода, давлением газа и пара, наполняющих лампу. Тлеющий разряд горит при низком давлении газа порядка десятков миллиметров ртутного столба (несколько тысяч паскалей). Плотность тока составляет 10^-5-10^-2А/см². Дуговой разряд отличается от тлеющего высокой плотностью тока на катоде (10²-10⁴) А/см² и малым катодным падением потенциала (5-15) В. Давление газа составляет 10^-1-10⁸Па. Разрядный ток в дуговом разряде может быть от долей ампера до сотен ампер. Во всех лампах используется свечение положительного столба.

Люминесцентные лампы.

Принцип действия люминесцентных ламп основан на использовании фотолюминесценции люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхности колбы лампы, под действием ультрафиолетового резонансного излучения паров ртути при их давлении 5-10 Па. В основном применяется излучение двух линий ртути с длинами волн 253,7 и 184,9 нм. Добавка инертного газа (аргон, смеси аргона с натрием) при давлении 200-400 Па облегчает зажигание дугового разряда и повышает излучение резонансных линий ртути. На долю резонансного излучения приходится более 60 % мощности лампы, из них 55 % на долю линии 253,7 нм.

Существуют безртутные люминесцентные лампы с разрядом в инертных газах. Они нетоксичны и могут работать при низкой температуре, но имеют малый срок работы и низкую светоотдачу.

Цвет свечения люминесцентных ламп определяется составом люминофора. В основном, в качестве люминофора используют галофосфат кальция, легированный марганцем и сурьмой. При этом концентрацию марганца варьируют от 0,35 до 1,2 % по массе, а концентрация сурьмы остается постоянной и составляет 1 %. Такое варьирование состава люминофора позволяет реализовать люминесцентные лампы с различной цветовой температурой свечения. Другие люминофоры применяются для рекламных трубок. Выпускаются трубки с 17 цветовыми оттенками, что достигается смешиванием люминофоров, а также наполнением трубок неоном, аргоном или их смесью с ртутью.

11. Ртутные газоразрядные лампы высокого и сверхвысокого давления, их устройства и характеристики.

Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления являются самой распространенной и многочисленной группой источников оптического излу­чения среди разрядных ламп высокого и сверхвысокого давления. Дуговой разряд в парах ртути при давлении 0,3 МПа позволяет получит эффективные и мощные потоки излучения в ультрафиолетовой, видимой и ближней ин­фракрасной части спектра. Источники эти компактны, надежно зажигаются и работают в сетях напряжением 380/220 В, а номинальная их мощность может быть от нескольких десятков Вт до нескольких десятков кВт.

Классификацияразрядных ламп высокого исверхвысокого давления:

1. 
   разрядные лампы высокого давления ДРТ - дуговая ртутная трубчатая лампа;
   
2. 
   разрядные лампы высокого давления ДРЛ - дуговая ртутная люминесцентная;
   
3. 
   трубчатые разрядные лампы сверхвысокого давления с естест­венным охлаждением;
   
4. 
   капиллярные РЛСВД с принудительным (воздушным или водя­ным охлаждением);
   
5. 
   шаровые РЛСВД с естественным охлаждением.
   

Лампа ДРТ включается в сеть на 220В последовательно с дросселем, предназначенным для ограничения тока и стабилизации разряда в лампе. Кнопка КП и конденсатор С1, подключенные параллельно лампе, служат для получения импульса высокого напряжения за счет взаимодействия дросселя и конденсатора.



Рис.Устройство и схема включения лампы ДРТ: 1- кварцевая трубчатая колба; 2- электрод; 3- держатели лампы; 4- лента из фольги.

Лампы ДРТ, как многоцелевые источники оптического излучения, используются в с.-х. производстве, как правило, в подвижных облучательных установках для восполнения ультрафиолетовой недостаточности у животных и птицы при безвыгульном содержании, а также для предпосевной обработки семенного материала в полеводстве.

Основа лампы ДРЛ горелка в виде трубки из кварцевого стекла с основ­ными и зажигающими электродами из вольфрама.



Зажигание лампы ДРЛ. При подаче напряжения на электроды между близко расположенны­ми основным и вспомогательными электродами возникает тлеющий разряд, ионизирующий газ горелки лампы и повышающий концентрацию паров рту­ти. При достижении достаточной концентрации паров ртути и электронов для снижения U₃ до U_c, т.е. при достижении U₃=U_c, происходит пробой горелки и зажигание дугового разряда. Балластное сопротивление в виде Др - дросселя ограничивает ток разряда и стабилизирует его при отклонениях напряжения сети U_c.

Принцип действия лампы ДРИ состоит в свечении дугового разряда в среде, содержащей ионы редкоземельных металлов, обеспечивающих спектр излучения лампы. Область применения этих ламп определяется широким диапазоном варь­ирования, спектральным составом оптического излучения, от практически однородного до непрерывного, при высоком кпд и высокой удельной мощ­ности. Главные трудности при эксплуатации ламп МГЛ - трудности с зажи­ганием и нестабильность параметров, а также высокая цена.



Зажигание лампы ДРИ.Схема содержит трансформатор ТР2, вторичная обмотка которого вы­полняет роль балластного сопротивления, после зажигания лампы стабилизирующего разряд между электродами. Первичная обмотка ТР2 является частью зажигающего устрой­ства ЗУ, содержащего, трансформатор ТР1, конденсатор С и раз­рядник Р. Ввиду того, что лампа ДРИ зажигающих электродов не имеет, поэтому для зажигания разряда требуется значительно больший импульс на­пряжения, который и обеспечивается ЗУ. При включении кнопкой КП транс­форматора ТР1 конденсатор С на протяжении части полупериода сети заря­жается от вторичной обмотки ТР1 до напряжения пробоя разрядника Р. В момент пробоя разрядника по первичной обмотке ТР2 протекает импульс разряда конденсатора, а во вторичной обмотке ТР2 возникает импульс на­пряжения с амплитудой 2-3 кВ, обеспечивающий пробивание газового промежутка лампы ДРИ и зажигание дугового разряда. Если зажигание не произошло, в следующий полупери­од сети процесс повторяется.

40 ºС. Светотехнические и электрические параметры лампы во время разогрева меняются как и у ламп ДРЛ. Время разгорания и стабилизации ламп ДРИ – 2…4 мин, повторное зажигание после ее погашения возможно лишь через 5…10 мин в зависимости от условий ох­лаждения.Зажигающее устройство обеспечивает надежное зажигание лампы при температуре окружающей среды до

Дуговые натриевые лампы низкого и сверхвысокого давления, представ­ляют группу наиболее эффективных газоразрядных источников видимого из­лучения, так как они обладают наивысшей светоотдачей и незначительным снижением светового потока в процессе длительной службы. До недавних пор серьез­ным их недостатком было низкое качество цветопередачи.

12. Ртутно-вольфрамовые и металлогалогенные лампы.

Ртутно-вольфрамовая лампа имеет заполненную газом и покрытую изнутри люминофором стеклянную колбу, в которую помещена кварцевая ртутная горелка. Последовательно с ней соединена вольфрамовая нитью накала, которая одновременно является накальным источником света и устройством, ограничивающим электрический ток. Данный тип ламп отличается высоким световым потоком и хорошей цветопередачей. Ртутные лампы применяются для освещения открытых пространств, в промышленности, в уличном освещении. Главное преимущество РВЛ ламп - эксплуатация без ПРА и более высокая световая отдача по сравнению с лампами общего назначения.
Ртутно-вольфрамовые лампы – это низкая стоимость самой лампы, использование без ПРА и ИЗУ, возможность замены ртутно-вольфрамовой лампы обычной лампой накаливания и наоборот. Заменив обычную лампу накаливания РВЛ, мы получаем экономию электроэнергии в два раза, а срок службы увеличивается в двое.
Следует отметить, что газоразрядные, в том числе и ртутно-вольфрамовые лампы светят в полную силу не сразу, а по истечении времени выхода на рабочий режим - до 5 минут в зависимости от типа. Зато такие газоразрядные лампы характеризуются длительным сроком службы в широком диапазоне температур окружающей среды. Колба лампы может быть покрыта люминофором, а вольфрамовая спираль является источником света в красной области спектра и одновременно выполняет функцию балластного давления для ртутной горелки. Благодаря этому устройству улучшается передача цвета и отпадает необходимость использования дополнительного дросселя.
Металлогалогенная лампа (МГЛ) относится к газоразрядным источникам света высокого давления. В процессе работы лампы, дуговой разряд происходит в парах ртути в инертной аргоновой среде, при этом спектр определяется специальными излучающими добавками — галогенидами некоторых металлов. 

Галогениды, такие как йодиды скандия и натрия, помогают разряду существовать, и не реагируют с кварцевым стеклом колбы. Пока лампа холодная, галогениды сконденсированы в виде тонкой пленки на стенках разрядной трубки (горелки), но при повышении температуры — галогениды испаряются, перемешиваются с парами ртути в районе разряда, и разлагаются на ионы. В итоге, возбужденные ионизированные атомы излучают видимый свет.

Горелка изготавливается из кварцевого стекла или керамики, а внешняя защитная колба — из боросиликатного стекла.

В ряде промышленных видов МГЛ внешняя колба отсутствует, в этом случае для изготовления основы применяют безозонное кварцевое стекло. Оно препятствует повышенному образованию озона и снижает риск возникновения в лампе резонанса ртути .



Пуск лампы осуществляется при помощи высоковольтных импульсов с пускорегулирующего устройства, которое в начале обеспечивает зажигание дуги, а затем поддерживает работу лампы.

Пусковым устройством может быть непосредственно дроссель или вспомогательный высоковольтный трансформатор. Затем, когда разряд зажегся, на электродах поддерживается номинальное напряжение, и лампа излучает видимый свет.

Сегодня лампы типа МГЛ выпускаются в широком диапазоне мощностей. Для наружного освещения применяют лампы на 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 ватт, одноцокольные или двухцокольные, со штыревыми или софитными цоколями.

Характеристики металлогалогенных ламп

Цвет свечения металлогалогенной лампы и цветовая температура, связаны главным образом с видом применяемого галогена. Соединения натрия дают желтый оттенок, таллия — зеленый, индия — голубой. Изначально металлогалогенные лампы применяли там, где требовался свет близкий к естественному, белый, без примеси синего. 

Есть возможность получить от металлогаллогенных ламп чистый дневной свет с индексом цветопередачи выше 90. Принципиально достижима любая цветовая температура из диапазона от 2500 до 20000 К.

Специальные типы МГЛ применяются в парниках и теплицах для растений, в аквариумах для животных, где требуется особый спектр. При этом, выбирая лампу важно помнить, что характеристики цвета в реальности будут сначала отличаться от тех, что указаны в спецификации, поскольку указанные характеристики относятся к лампе, уже отработавшей 100 часов, то есть вначале они будут несколько отличаться.

Наибольшее расхождение по характеристикам наблюдается у металлогалогенных ламп с предварительным прогревом, в них различие по цветовой температуре доходит до 300 К. У ламп с импульсным стартом расхождение меньше — от 100 до 200 К.

Длительное отклонение питающего напряжения от номинального может привести к изменению цветности света и светового потока. Резкое колебание сетевого напряжения свыше +/-10% может привести к выключению ламп.

Если питание в сети скачет, цветовая температура тоже будет плавать — если напряжение меньше номинального, то свет будет холоднее, поскольку добавки ответственные за цвет не ионизируются в достаточном количестве. 

Если же напряжение окажется больше номинала — цвет окажется теплее, однако длительное превышение напряжения грозит взрывом колбы из-за повышенного давления в ней. Лучше всего предусмотреть стабилизацию питающего напряжения. 

Области применения металлогалогенных ламп

Лампы МГЛ применяются сегодня очень широко. Киносъемочное освещение, наружное освещение в архитектуре, декоративное освещение, сценическое и студийное освещение и т. д. Крайне популярны металлогалогенные лампы в промышленном освещении в цехах, в прожекторах на открытых пространствах железнодорожных станций, в карьерах, на стройплощадках, на спортивных объектах и т. д.

Освещение общественных и промышленных зданий, специальное освещение для растений и животных, в качестве источника ближнего ультрафиолета. Наконец, освещение улиц, подсветка ландшафтов и витрин, для создания световых эффектов в дизайне и в рекламе, в торговых центрах… - всюду заняли свое достойное место металлогалогенные лампы.

13. Светодиодные источники света и их применение.

Светодиодное освещение — одно из направлений искусственного освещения основанное на использовании светодиодов в качестве источника света. Светодиоды, пожалуй, на сегодняшний день являются самыми перспективными источниками света. 

ПРЕИМУЩЕСТВА

• 
  Экономичность. Светодиоды работают от низкого напряжения и, соответственно, потребляют очень мало электроэнергии, по сравнению с обычными источниками света почти всю энергию превращают в свет. Это позволяет снизить потребление энергии на 75%.
  
• 
  Практически вечный срок службы. Теоретически до 100 000 часов горения, то есть при использовании светильника в среднем по 8 часов в день он прослужит 35 лет! Для сравнения – продолжительность срока службы ЛН составляет в среднем 1000 часов. 
  
• 
  Прочность. В отличие от традиционных источников света светодиоды намного прочнее и менее подвержены механическому воздействию, поскольку в них отсутствуют элементы (спирали, электроды), которые могут быть повреждены.
  
• 
  Отсутствие у светодиодов ультрафиолетового и инфракрасного излучения, что позволяет использовать их, в частности, для экспозиционной подсветки.
  
• 
  Любой оттенок (световая отдача). Особая система цветосмешения (установка в одном корпусе трех групп светодиодов) позволяет получить практически любой цвет светового потока, что, несомненно, расширяет возможности использования светодиодов.
  
• 
  Безопасность.
  В конструкции светодиодного светильника отсутствуют вредные и опасные компоненты (ртуть, аргон, неон, криптон), что обеспечивает экологическую и противопожарную безопасность его эксплуатации и не требует специальных условий для утилизации.
  

К недостаткам 1.светодиодов можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с другими источниками освещения. 2.Низкая яркость светового потока по сравнению с традиционными источниками света. 3. Боятся включения и выключения

Популярность светодиодных светильников объясняется множеством вариантов их ПРИМЕНЕНИЯ:

1. 
   Рабочее освещение. Для обеспечения светом рабочего пространства наиболее часто используют потолочные световые приборы, линейные или стоящие отдельно светильники. Эффективные, надежные и качественные светодиодные светильники для производственных помещений для каждого предприятия являются основой энергосбережения. Кроме производства светодиоды в качестве рабочего освещения используются для освещения кухонной рабочей поверхности, письменного стола и многих других рабочих мест.
   
2. 
   Общее освещение обеспечивает пространство светом в достаточном количестве.
   
3. 
   Уличное и садово-парковое освещение отличается высокой надежностью, на дорогах позволяет предотвратить аварийные ситуации. Светильники для сада позволяют создавать разнообразные художественные дизайнерские эффекты для подсветки элементов.
   
4. 
   Световые карнизы главным образом применяются для создания эффектов, и очень подходят для использования в торговых залах, ресторанах, музеях и т.д.
   
5. 
   Заливающее освещение очень востребовано на спортивных площадках и стадионах, для подсветки больших архитектурных поверхностей, и в сравнении с традиционными прожекторами составляет весомую конкуренцию по энергоэффективним и эксплуатационным характеристикам.
   
6. 
   Утилитарное и аварийное освещение применяется для отображения разнообразных информационных сообщений и направления движения.
   

Сегодня светодиодные светильники – это очень востребованное и популярное световое оборудование, которое выгодно и удачно применяется в самых разнообразных направлениях, и воспроизводит свет высокого качества. 

14. Осветительные приборы (светильники) и их светотехнические характеристики

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

- Источник света всегда устанавливается в светильник. В зависимости от условий окружающей среды применяются светильники с разной степенью защиты:

1. Открытые - в жилых помещениях, административных, общественных

2. Защищенные, закрытые – применяются там, где есть возможность попадания пыли или возможность разрушения источника света ( защита от осколков стекла)

3. Пыленепроницаемые, влагозащитные – уличные светильники

4. Взрывозащищенные, взрывобезопасные – для работы во взрывоопасных и пожароопасных помещениях, имеют герметично закрытый корпус. ( защита плафоном и решёткой)

- По назначению светильники делятся на светильники общего и местного освещения.

- По конструкции крепления: подвесные и потолочные.

Приведенная классификация относится ко всем светильникам независимо от используемого источника света.

Светотехническими характеристиками светильников являются их кривые силы света, соотношение потоков, излучаемых в нижнюю и верхнюю полусферы, коэффициент полезного действия и защитные углы.

- Коэффициент полезного действия – отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы.

Световой поток Ф – это энергия световых электромагнитных волн, переносимая в единицу времени через некоторую площадь поверхности и оцениваемая по зрительному ощущению. Единицей измерения светового потока является люмен (лм).

Сила света I – пространственная плотность светового потока, численно равная световому потоку, излучаемому точечным источником света в телесный единичный угол w (стер):

 

.Единица силы света I – кандела (кд).

Освещенность Е в люксах (лк) – поверхностная плотность светового потока. Характеризуется световым потоком, приходящимся на единицу площади освещаемой поверхности S (м²): .





15. Кривая силы света светильников, защитный угол и конструктивное исполнение светильников.



Тип 2 – можно отнести к брызгозащитным

См. предыдущий вопрос!!!

16. Виды, системы и способы освещения и их выбор.

Существует 4 вида освещения: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное.

1. Рабочее освещениепредназначено для обеспечения нормального выполнения производства, прохода людей, движения транспорта и обязательно для всех производственных помещений.

2. Аварийное освещение – устанавливают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (например, при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования, может вызвать взрыв, пожар, отравление, людей, нарушение технологического процесса и т. д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5% от нормированной освещенности рабочего освещения.

3. Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организовывается в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений и на ступеньках. При эвакуационном освещении освещенность должна быть не менее 0,5 лк.

- По способам размещения светильников в помещениях различают системы общего и комбинированного (общего и местного) освещения. 

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и рабочих поверхностей. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. 1. Светильники общего освещения располагают в верхней зоне помещения и крепят их на строительных основаниях здания непосредственно к потолку. 2. Общее локализованное освещение предусматривается в помещениях, в которых разные участки требуют различной освещенности, или когда рабочие места в помещении сосредоточены группами и необходимо создание определенных направлений светового потока. 

3. При общем равномерном освещении создается равномерная освещенность по всей площади помещения. Освещение с равномерным размещением светильников применяется в производственных помещениях, в которых технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади с одинаковыми условиями зрительной работы или в помещениях общественного или административного назначения. 

Местное освещение. Местное освещение предусматривается на рабочих местах (станках, верстках, столах, разметочных плитках и т.д.) и предназначено для увеличения освещенности рабочих мест. Устройство в помещениях только местного освещения нормами запрещено.

Комбинированное освещение Местное и общее освещения, применяемые совместно, образуют систему комбинированного освещения. Применяется она в помещениях с точными зрительными работами, требующими высокой освещенности. При такой системе светильники местного освещения обеспечивают освещенность только рабочих мест, а светильники общего освещения – всего помещения, рабочих мест и главным образом проходы, проезды. 

При выборе систем освещения рекомендуется руководствоваться характеристиками зрительных работ в цехах.

17. Размещение светильников.

Основное требование при выборе расположения светильников – доступность их для обслуживания.