Как измерить световой поток – Как сделать измеритель светового потока за 87 рублей / Мастерская

Световой поток светодиодных ламп – как измерить, правила вычисления

Постепенно уходят в прошлое времена, когда в квартирах и других помещениях все освещение состояло из ламп накаливания. На смену им пришли сначала энергосберегающие лампы, а после и более высокотехнологичные светильники на светодиодах. И если раньше основным критерием яркости свечения лампы была ее мощность, которая измеряется в ваттах, то в чем измеряется она сейчас, если этот показатель востребован при монтаже освещения на кристаллах лишь для правильного подбора стабилизирующего напряжение оборудования – драйвера.

Световой поток светодиодных ламп, которые более высокотехнологичны, гораздо сильнее, нежели у ламп накаливания, потребляющих большую мощность, основная часть которой уходит на вырабатывание тепла. И для простого обывателя встает вопрос, так как же выбрать по яркости светодиод, на какие параметры обратить внимание? Световой поток измеряется в люменах на 1 W. Эта единица измерения полностью отражает его силу, в отличие от мощности.

Определение

У каждого источника света имеется свой показатель того, что подразумевается под понятием световой поток в люменах, и эти данные должны быть зафиксированы на коробке с осветительным прибором. При выборе лампы нужно не только обращать внимание на мощность потребителя, но и учитывать светоотдачу – эти два параметра важны в смысле энергопотребления. Преобразование электрической энергии в световую рождает потери, препятствующие более высоким показателям яркости.

К примеру, сравнивая лампы накаливания с энергосберегающими, мы увидим, что при одинаковых уровнях мощности световой поток у обычных элементов будет равен 12 люмен/ватт, а у КЛЛ – уже 60 люмен/ватт. Ну а самый высокий показатель по этому параметру у светодиодных ламп – он равен 70–90 lm.

Сравниваем лампу накаливания и светодиод по силе светового потока

Для более точного определения того, сколько люмен содержит световой поток различных типов осветительных приборов, можно воспользоваться списком, где Н – лампа накаливания, Э – энергосберегающая и С – светодиод:

  1. Н 20Вт = Э 5–7Вт = С 2–3ВТ = 250 Лм/Вт;
  2. Н 40Вт = Э 10–13Вт = С 4–5Вт = 400 Лм/Вт;
  3. Н 60Вт = Э 15–16Вт = С 8–10Вт = 700 Лм/Вт;
  4. Н 75Вт = Э 18–20Вт = С 10–12Вт = 900 Лм/Вт;
  5. Н 100Вт = Э 25–30Вт = С 12–15Вт = 1200 Лм/Вт;
  6. Н 150Вт = Э 40–50Вт = С 18–20Вт = 1800 Лм/Вт;
  7. Н 200Вт = Э 60–80Вт = С 25–30Вт = 2500 Лм/Вт.

Но при расчетах нужно помнить о том, что при длительной работе светового прибора его показатель светопотока падает. Есть и другие причины ухудшения этого параметра. Одним из них является отражатель светильника. Потери, которые будут в результате этого фактора, могут составить 20–80% светового потока.

Световой поток диодов

Пример того, как выглядит люксметр

Световой поток у ламп накаливания слабее еще и потому, что кажущейся со стороны вроде бы яркой лампочке не хватает концентрации света в одном месте, она просто рассеивает его по сторонам. А вот у светодиодных светильников светодиоды сами по себе светят более «кучно», к тому же диодные лампы имеют свой встроенный отражатель и не зависят от светильника, в который они установлены. Ведь в любой комнате, независимо от ее назначения, никакого смысла в освещении потолка нет.

Основной свет должен поступать вниз от потолочных осветительных приборов. Как раз таким решением будет замена люминесцентных ламп на светодиодные трубки Т5 или Т8. При работе, к примеру, светильников типа «Армстронг» половина лампы светит вверх. Конечно, есть отражатель, но расположен он близко, и отражение затеняет сама лампа. А в результате – светопотери в 20–40%.

Если же заменить лампы на светодиодные трубки – эта проблема решается, т. к. они светят точно вниз, вверху элементы, выделяющие свет, отсутствуют. Как измерить световой поток? Сделать это можно одним из специальных измеряющих приборов – люксметром.

Вычисление светопотока

Световой поток, хотя и примерно, можно вычислить, используя среднее значение отдачи света:

  • светодиоды – необходимо умножение мощности на 80–90 люмен;
  • светодиодные филаментные – умножение на 100 люмен;
  • КЛЛ – на 60 люмен, хотя если лампы дорогие и качественные, их показатель может быть выше;
  • ДНАТ (дуговая натриевая трубчатая) – на 66 люмен при 70 Вт; на 74 люмен при 100, 150, 250 Вт; и на 88 люмен при 400 Вт;
  • ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) – на 58 люмен, при сроке службы 12–18 тыс. часов.

Конечно, китайский вариант лампы, скорее всего, будет иметь меньшие показатели.

Помещение с «теплым» и «холодным» световым потоком

Цветовая температура светового потока

Многие привыкли к желтоватому, «теплому» свету, но нравится он не поэтому. Просто такой цвет более близок к солнечному по ощущениям, создается впечатление, что в помещении действительно теплее. А вот согласно многочисленным исследованиям в этой области, при переходе на белые, «холодные» тона, человек чувствует дискомфорт только в первые пару дней, а после, привыкнув, уже не хочет переходить к теплому свету. Все дело в том, что холодные оттенки имеют более сильный световой поток, такое освещение более яркое.

Равномерное освещение

В электротехнике существует такое понятие, как коэффициент распределения светового потока. Применяется этот параметр для расчета расположения и типа световых приборов с целью того, чтобы равномерно распределить освещение внутри комнаты. Основываются при этом на возможность светоотражения различных отделочных материалов. В основном светопоток отражается от стен, потолка и пола, но также нужно не забывать и о мебели.

Для правильного расчета этого коэффициента используют специальную таблицу с указанием в процентах возможности материалов к отражению светового потока. Необходимо помнить, что более темная поверхность имеет меньше способности к отражению, а значит и показатели данного коэффициента будут ниже.

Таблица коэффициентов отражения материалами светового потока

В любом случае, если задаться целью освещения помещений в полном соответствии с правилами такой работы и своими предпочтениями, необходимо потратить много времени и сил. Процесс этот очень трудоемок, но все же когда все необходимые расчеты будут выполнены, а работа сделана в полном с ними соответствии, можно будет увидеть, как преобразилась комната, квартира или любое другое помещение.

К тому же при правильном освещении, направленности и силе светового потока глаза не будут подвергаться разрушительному воздействию неправильно подобранных ламп. В конечном итоге здоровье важнее, чем время и усилия, которые будут потрачены.

lampagid.ru

Световой поток — Википедия

Световой поток — физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения, где под световой мощностью понимается световая энергия, переносимая излучением через некоторую поверхность за единицу времени. Иными словами, «световой поток является величиной, пропорциональной потоку излучения, оценённому в соответствии с относительной спектральной чувствительностью среднего человеческого глаза»[1]. В свою очередь величина «поток излучения» определяется как мощность, переносимая излучением через какую-либо поверхность[2].

Более формально световой поток можно определить, как световую величину, оценивающую поток излучения по его действию на селективный приёмник света, спектральная чувствительность которого определяется функцией относительной спектральной световой эффективности излучения[3].

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

[1]:

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[Комм 1].

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 спектральную плотность потока излучения 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[1]:

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 .}

Измерение светового потока от источника света производится при помощи специальных приборов — сферических фотометров, либо фотометрических гониометров[4]. Трудность измерения заключается в том, что необходимо измерить поток, который испускается во всех направлениях — в телесный угол 4π.

Для этого можно использовать сферический фотометр — прибор, представляющий собой сферу с внутренним покрытием, имеющим коэффициент отражения, близкий к 1. Исследуемый источник света помещается в центр сферы и при помощи фотоэлемента, вмонтированного в стенку сферы и покрытого фильтром с кривой пропускания, равной кривой спектральной чувствительности глаза, измеряется сигнал, пропорциональный освещенности фотоэлемента, которая, в свою очередь, в данном устройстве пропорциональна световому потоку от источника света (фотоэлемент измеряет только рассеянный свет, так как заслонён от прямого излучения источника специальным экраном). Путём сравнения полученного сигнала с сигналом от эталонного источника света можно измерить абсолютный световой поток источника света.

Другая возможность состоит в применении фотометрических гониометров. В этом случае производится измерение освещённости, создаваемой исследуемым источником, на воображаемой сферической поверхности. Для этого люксметр проходит последовательно при помощи гониометра все позиции на сфере. Интегрируя измеренные освещённости (измеряются в люксах: 1 люкс = 1 люмен/м²) по площади сферы (м²), получим абсолютный световой поток источника света (в люменах). Условием получения абсолютных значений является калиброванный в абсолютных величинах люксметр.

Спектральные зависимости относительной чувствительности среднего человеческого глаза для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения

Значение фотометрического эквивалента излучения Km однозначно задаётся определением единицы силы света канделы, являющейся одной из семи основных единиц системы СИ. По определению одна кандела — это «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540⋅1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683  Вт/ср»[5]. Частоте 540⋅1012 Гц соответствует в воздухе длина волны 555 нм[Комм 2], на которой располагается максимум спектральной чувствительности человеческого глаза для дневного зрения. Поэтому коэффициент Km находится из равенства

1 кд = Km·Vλ(555)·1/683 Вт/ср, откуда следует Km = 683 (кд·ср)/Вт = 683 лм/Вт.

Для случая ночного зрения значение фотометрического эквивалента излучения изменяется.

Человеческий глаз считается светлоадаптированным при яркостях более 100 кд/м². Ночное зрение наступает при яркостях менее 10−3 кд/м². В промежутке между этими величинами человеческий глаз функционирует в режиме сумеречного зрения.

Комментарии[править | править код]

  1. ↑ Иногда коэффициент Km{\displaystyle K_{m}} называют фотометрическим эквивалентом излучения.
  2. ↑ Более точное значение — 555,016 нм. Учёт отличия этого значения от величины 555 нм приводит лишь к незначительным для практики поправкам и поэтому здесь не производится. Подробности имеются в статье «Кандела».

Источники[править | править код]

ru.wikipedia.org

Световой поток светодиодных прожекторов таблица. Разоблачаем мировой заговор или как измерить световой поток светодиодов на коленке. Что такое световая отдача прибора освещения

Даже не самые продвинутые пользователи бытовых приборов сегодня присматриваются к светодиодным светильникам с целью заменить ими морально устаревшие . Но потребителям, привыкшим ориентироваться на единственный параметр источника света – мощность, технические характеристики светодиодных ламп кажутся слишком мудреными. Недобросовестные производители пользуются этим, не указывают на упаковке все необходимые параметры. А среди ЛЕД-светильников встречаются сложные электронные приборы. Они включают в свой состав блок питания на микросхемах, способны излучать световые волны в широком диапазоне, три цвета RGB.

В этой статье представлен краткий обзор терминов, используемых для описания технологий освещения. Краткий обзор терминологии. Интенсивность света - это мера количества света, исходящего от источника, его светового выхода, единицей которого является кандела.

Яркость является мерой яркости конкретной поверхности, если рассматривать ее как большой источник света. Световой поток - это количество энергии света, излучаемой во всех направлениях. Блок светового потока - просвет. Один просвет - это световой поток однородного точечного источника света, который имеет световую интенсивность 1 кандела и содержится в одной единице пространственного угла.

Световой поток светодиодных ламп – это важный критерий выбора прибора. Он может отличаться у разных изготовителей для источников света с одинаковой заявленной потребляемой мощностью. Именно этот параметр характеризует возможность прибора осветить пространство.

Стерадиан - это пространственный угол, который ограничивает площадь поверхности сферы равным квадрату радиуса. Например, источник света может излучать свет с интенсивностью одной кандели во всех направлениях или одну кандела только в узком луче. Интенсивность такая же, но общий поток энергии от лампы, в люменах, не одинаков. Выходной сигнал лампы обычно процитируется в люменах, суммированных по всем направлениям, вместе с диаграммой распределения в канделах.

Его единица - люкс, определяемая как равная одному просвету на квадратный метр. Интенсивность источника света измеряется в канделах, полный световой поток в проходе измеряется в люменах, количество света, принимаемого на единицу площади поверхности, измеряется в люксах. Рассмотрев различные аспекты, связанные с терминологией освещения, важно получить представление о типичных уровнях освещения, которые характерны для повседневной жизни, как показано в табл.

Что такое световой поток?

Сила свечения каждого отдельного источника света зависит от скорости излучения электромагнитных волн – носителей световой энергии.

Человеческий глаз устроен таким образом, что опознает только определенный ограниченный участок спектра излучения. Лучше всего воспринимаются световые волны длиной 555 нм – такой свет имеет желто-зеленый оттенок, хуже всего опознается красный свет (длина волны 632 нм). А фиолетовые и красные оттенки излучения не опознаются глазами людей совсем. Поэтому при определении светового потока все длины волн, излучаемые источником света, суммируются с учетом кривой восприимчивости глаза. В качестве характеристики светодиодных светильников используется мощность светового потока. Она измеряется в люменах. Световой поток, излучаемый точечным изотропным источником при силе света 1 кандела, – это 1 люмен.

Таблица 1: Типичные уровни освещенности в повседневной жизни. Искусственный свет создается пользователем за счет некоторой энергии, и его можно классифицировать как. Освещение на основе пламени и освещение на основе электричества. . Освещени

electricianprof.ru

Световой поток, освещенность, сила света

Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?

Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.

Что такое световой поток

В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.

Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.

Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.

Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.

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

  • от мощности источника

Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников: 

А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ: 

Лампочка накаливанияЛюминесцентная лампаГалогеннаяДНаТДРЛ

Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.

Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.

Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.

На коробочке красиво напишут:

  • светопоток 1000Лм
  • аналог лампы накаливания 100Вт
На что вы будете смотреть в первую очередь? Правильно, на то что более знакомо и понятно - показатели аналога лампы накаливания.

Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.

  • от эффективности

То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт. 

Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!

Измеряется световой поток в Люменах – Лм.

Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.

Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.

Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.

Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.

Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.

Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.

В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.

Для чего нам нужна такая величина как световой поток? С ее помощью можно легко произвести расчет освещенности помещения.

Это напрямую влияет на зрение человека.

Отличие освещенности от светового потока

При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.

Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.

Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.

1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.

Допустим, у вас есть некая лампа со световым потоком в 1000 Лм. Внизу этой лампы стоит стол.

На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330

Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.

Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.

От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.

Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.

Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.

Расчет светового потока

А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.

  • для светодиодных ламп с матовой колбой - мощность лампы умножьте примерно на 80лм/Вт и узнаете сколько в ней люмен
  • для филаментных – умножайте мощность лампы на 100
  • энергосберегайки КЛЛ – на 60лм/Вт
  • ДРЛ = мощность * 58лм/вт

Безусловно, свет от разных источников распространяется не равномерно. Один светильник бьет очень узким пучком света, а другой наоборот максимально широким.

Но если сравнить их паспортные данные, оба они могут иметь одновременно одинаковое количество люмен.

Именно поэтому ориентироваться только на люмены, в корне не правильно.

Например, при покупке светильника через интернет, можно получить вовсе не то освещение, на которое изначально рассчитывали.

Еще раз запомните, световой поток показывает только КОЛИЧЕСТВО света, без учета направления его распространения.

Поэтому здесь еще нужно учитывать и другую характеристику – силу света. Что это такое?

Это величина светового потока разделенного на телесный угол, внутри которого он распространяется.

Проще говоря, если световой поток это количество света, то сила света – это его ”плотность”.

Измеряется сила света в канделах – Кд.

1 кандела – это 1 люмен распространяющийся в пределах конуса с углом в 65 градусов.

Чтобы визуально представить себе силу в 1 канделу, посмотрите опять же на обыкновенную свечу. Именно поэтому определение кандела произошло от латинского слова ”candela” – что в переводе означает свеча.

Кстати, теоретически человеческий глаз может увидеть свет от такого источника на расстоянии почти 50км!

Однако из-за кривизны поверхности земли, данное расстояние фактически сокращается до 5км.

svetosmotr.ru

Как измерить световой поток

Простой способ измерения светового потока, подходит для приближенной оценки светового потока большинства светильников или светодиодных модулей.

Большинство бытовых и офисных матовых светильников имеют круглосимметричную «косинусную» кривую силы света (КСС) в нижней полусфере, то есть в направлении фотометрической оси (ориентация светильника — основной поток света вниз). Ширина угла излучения (по уровню 0,5) составляет 120°.

Для измерения светового потока потребуется: рулетка до 3 метров и бытовой люксметр для измерения освещенности. Измерение лучше всего проводить в большой комнате с темными стенами, при отсутствии естественного освещения и выключенных посторонних источниках света. Измерительный датчик люксметра располагают на расстоянии 2,5 метра от центра стекла (рассеивателя) светильника. Для первого измерения, плоскость стекла светильника должна быть перпендикулярна направлению на люксметр. Для второго измерения, можно повернуть светильник на месте, или переместить по окружности датчик, так чтобы расстояние до центра стекла не изменилось, а угол между плоскостью стекла и направлением на датчик люксметра стал 45⁰.

Далее смотрим таблицу соответствия освещенности и светового потока, выбираем ближайшее к измеренному значение освещенности из таблицы, и соответствующее значение светового потока в люменах. Зависимость освещенности и светового потока — линейная, поэтому промежуточные значения можно аппроксимировать через пропорцию. Для косинусной формы КСС первое измерение больше второго в 1,41 раза. Если соотношение другое, то форма КСС не косинусная и таблица не подходит. Для измерения светового потока с любой формой КСС можно обратиться в нашу светотехническую лабораторию.

Вид «косинусной» КСС в полярных и декартовых координатах.

 

power-led.ru

Как измерить и изменить уровень светового потока в помещении?

class="eliadunit">

 

Вступление

Электрические лампы для создания светового потока имеют различные характеристики. Лампы в настоящее время бывают в нескольких вариантах исполнения – накаливания, светодиодные, газоразрядные, натриевые, металлогалогенные. Электроосветительные приборы с всевозможными лампами в зависимости от их числа могут создавать разные уровни освещения и комфортности в помещениях.

Теплый и холодный спектры

Электроосветительные приборы имеют теплый и холодный спектры. Для жилых помещений лучше использовать теплый световой индекс освещения, это создаст более высокий уровень комфорта. Для медицинских учреждений допустимо использование света холодного спектра излучения.

Световой поток холодного спектра обычно выдают энергосберегающие лампы ртутного типа. Их можно использовать в медицинских кабинетах в учреждениях здравоохранения. Небольшая ультрафиолетовая составляющая в световом спектре позволит незначительно дезинфицировать предметы интерьера в помещении и воздух в кабинетах.

Световые потоки от специализированных медицинских ультрафиолетовых светильников предназначены для продолжительной дезинфекции медицинских помещений:

  • хирургические залы,
  • процедурные кабинеты,
  • перевязочные комнаты.

Как измерить световой поток?

Как измерить световой поток? Для этих целей используются приборы, именуемые люксометрами. Они предназначены для измерения силы световых потоков в комнатах и в рабочих помещениях. Сила светового потока измеряется в люксах (lx) или люменах (lm). Определить мощность можно в различных единицах измерения уровня яркости ламп.

Излучение света от разнообразных устройств можно изменять за счет установки на светильник всякого рода прозрачных и полупрозрачных коробов. Эти конструкции из пластика или оргстекла помогут сделать необходимый фон помещения (как жилого так и нежилого). Также конструкция из стекла будет служить как световой фильтр, убирая из спектра некоторые составляющие.

Для изменения уровня светового потока в помещениях можно применять точечные светильники с подключенными устройствами регулирования яркости приборов. В настоящее время появились модели светодиодных ламп (диммируемые), позволяющие изменять уровень яркости свечения.

Светодиодные электротехнические приборы обеспечивают самый ровный световой поток в помещениях. Очень удобно применять их для освещения в офисах, жилых строениях и квартирах. Также светодиодные лампы стали широко применяться в автомобильной электрике, как для подсветки приборных панелей и автомобильных салонов, так и для применения в габаритных огнях и фарах дальнего и ближнего света.

Поток светового излучения при применении в автомашинах будет получаться немного пульсирующим, это связано с тем, что в современных машинах находятся генераторы переменного тока, в корпусе которых установлены электротехнические выпрямительные элементы. Для того чтобы сгладить пульсацию напряжения в сети автомобиля, можно использовать электролитические конденсаторы на 25 вольт. При их подключении в параллельную работу с лампами необходимо соблюсти полярность подключения, то есть электролитические конденсаторы требуется подключать соответственно плюсом к плюсу, а отрицательный вывод – к корпусу автомашины.

Комбинация разных источников светового потока

Электрические источники позволяют комбинировать построение светового потока за счет создания определенного порядка при их монтаже. Приборы в настоящее время позволяют создавать комбинированное освещение за счет подключения различных источников света – здесь могут применяться потолочные, настенные, напольные источники излучения.

Для создания комфортных условий домашнего освещения можно скомбинировать разные источники светового потока. Это может быть применено в комбинации с настенными, потолочными и светильниками, установленными на полу (торшеры). При помощи каждого из этих источников света можно создавать всевозможные комбинации.

Поток в помещениях и комнатах можно изменять за счет переключения различных светотехнических устройств. Это позволяет добиться оптимально приемлемого освещения и создания комфортного режима для просмотра телевизора или чтения журналов или газет в комнате.

Подбор уровня освещения

Уровень освещения можно подбирать самостоятельно при помощи двух- или трехклавишных выключателей, а также при помощи устройств регулирования напряжения на источник света (электрические диммеры).

Диммер освещения позволит плавно убавлять или добавлять уровни светового потока в помещениях, также он нужен для регулировки внешнего освещения дома или офиса. Световой поток от светодиодных ламп является самым ровным источником, то есть он дает свет без различных пульсаций, как в газоразрядных лампах.

Свет от источников электрического освещения можно оптимизировать под свои потребности с использованием фильтров различного уровня. В качестве фильтров можно использовать оргстекло, кварцевое стекло, прозрачные или полупрозрачные пластиковые панели различной конфигурации.

class="eliadunit">

Применение пластиковых панелей для создания световых фильтров – наиболее приемлемый вариант в отличие от панелей из оргстекла. Пластиковые панели со временем не будут терять прозрачность от воздействия солнечной радиации. Если применять в качестве светофильтров панели из оргстекла, то нужно понимать, что этот материал со временем становится матовым, и световой поток через такие фильтры ухудшается.

При помощи различного вида электроосветительных источников получаются интересные световые комбинации. Также в настоящее время есть немало светотехнических устройств, использующих в своей конструкции лазерные излучатели светового потока. Сами по себе лазеры работают в разных диапазонах светового спектра, диапазон излучения может быть как в видимом спектре излучения, так и в невидимом уровне света для глаз человека.

Лазерные световые потоки могут быть как опасным уровнем излучения для зрения человека или животных, так и безопасным. Все зависит от мощности излучателя лазерного устройства и длины радиоволн светового спектра излучения.

При помощи лазерных световых потоков можно создавать различные пространственные эффекты, объемные графические визуализации (3D, 5D). Также с помощью лазерных установок делается всевозможное освещение или подсветка фасадов зданий или рекламных баннеров.

Световые потоки от лазерных устройств позволяют получать контрастные и четкие изображения. Они дают возможность воспроизводить тексты, видеоизображения (в том числе объемные), качественные фотоизображения.

Поток от лазеров, особенно от достаточно мощных, следует направлять вверх, избегая попадания лазерного излучения в сторону людей или животных. Попадание излучения в глаза может нанести вред здоровью, в том числе и непоправимый.

Световые потоки различных источников

Различные потоки от всевозможных источников имеют разную силу и интенсивность своего излучения. Лампы накаливания дают силу уровня своего класса, газоразрядные световые устройства ртутного типа обеспечивают свечение другого вида спектра с ультрафиолетовой составляющей, светодиодные светильники выдают ровный световой поток (что весьма удобно использовать в библиотеках, медучреждениях). Светодиоды питаются постоянным током, поэтому свет, исходящий от них, не мигает и не пульсирует.

От светодиодных источников всегда получается ровный поток в отличие от ламп других типов. Для освещения различных мест необходимо подбирать соответствующий световой поток.

Ртутные лампы лучше не использовать для освещения в цехах металлообработки, так как частота пульсации иногда может совпадать с частотой вращения станочного оборудования.

Ультрафиолетовые светильники или натриевые лампы лучше всего подойдут для создания потока в тепличных хозяйствах. При таком освещении урожай в теплицах будет быстрее созревать и давать плоды.

Световой поток можно комбинировать с ультрафиолетовыми светильниками и натриевыми лампами, это позволит создавать в тепличных помещениях лучший спектр для роста и созревания растений и саженцев. Для фильтрации светового излучения от электроосветительных приборов можно использовать различные светофильтры, как заводского изготовления, так и изготовленные самостоятельно.

Светофильтры

Светофильтры помогут правильнее подобрать световой спектр излучения от источников электрического освещения. При помощи фильтрующих элементов на светильниках можно создавать оптимальный поток для комнатных или тепличных растений.

Светофильтры могут быть закреплены на конструктивных элементах световых приборов, либо можно использовать самостоятельно изготовленные крепежные держатели. Фильтры помогут снизить или совсем убрать из спектра ненужные для растений лучи. Некоторые лучи могут не оказывать на развитие растений положительного воздействия, либо пагубно действовать на рост и плодовитость взращиваемых культур растений.

Источник.

 

class="eliadunit">

elesant.ru

измерение, коэффициент использования и мощность

Содержание статьи:

Для определения количества света на квадратный метр площади используется понятие световой поток. Величина измеряется в люменах и позволяет уточнить, сколько света выдает отдельная лампа или система освещения.

Что такое световой поток

Соотношение мощности лампы со светоотдачей

Под потоком света понимается мощность излучения, которое может увидеть человек или световая энергия, поступающая от поверхности (свечение или отражение луча). Полный поток без учета сосредоточенной эффективности приборов, но с учетом бесполезного света, замеряется в люмен-секундах.

Световая величина не является аналогом энергетической, характеризующей свет без зрительных ощущений. Световая, или лучистая энергия может измеряться в джоулях. Единица измерения светового потока – люмен, что значит свечение от одного источника с силой 1 кандела. Телесный угол в данном случае составляет 1 стерадиан.

Количество люменов излучения зависит от яркости источника.

Как освещенность связана со световым потоком

Освещенность и световой поток – разные, хотя и сходные понятия. Измерение освещенности производится в люксах, а не люменах. 1 люкс означает попадание 1 люмена на 1 м2 участка.

Для наглядности можно сравнить силу и давление. Используя небольшую иголку и прилагая минимум силы, создается высокий коэффициент удельного давления для конкретной точки. Аналогичным образом световой слабый поток может освещать отдельную зону.

Взаимодействие потока света и освещенности легко понять на примере настольной лампы со световым потоком 1000 Лм. Чтобы освещение было полноценным, ориентируются на нормативы СНиП 52.13330. Для рабочего места применяется значение 350 Люкс, для произведения манипуляций с мелкими деталями – 500 Люкс. На освещенность также влияет отдаления источника света, расцветка посторонних предметов, наличие зеркала или окна. То есть, стол рядом с белой стеной получит больше люксов, чем стол, стоящий у темной.

Для замера освещенности используйте прибор-люксметр или приложение-измеритель на смартфоне.

Отличие освещенности от светового потока

Спектральная эффективность светового потока

Освещенность – это поверхностная плотность при попадании светового потока на участок. В условиях горизонтальной плоскости поверхность освещается при горизонтали. Для обозначения величины используется литера Е. Рассчитать параметры освещенности (Люксы) можно по формуле Е = Ф/S, где:

  • Ф – светопоток в Люменах;
  • S – площадь поверхности в мм2.

Разница между физическими величинами – 1 люкс равняется 1 люмену на м2 площади освещения.

Для определения освещенности понадобится соотнести световую силу с расстоянием до конкретного участка. Когда свет падает под прямым углом на поверхность, площадь светового потока меньше. При увеличении угла процент освещенности уменьшается.

Меньше света попадет на объект, расположенный вдали от источников излучения.

Нормы освещения помещений по использованию (СНиП)

Норма освещенности обязательно учитывается при обустройстве административных, образовательных, досуговых учреждений, бытовых предприятий, торговых объектов, жилых домов, придомовых территорий, гостиниц, предприятий, а также пешеходно-автомобильных зон в городах и селах.

При подборе осветительной системы руководствуются документами СНиП 23-05-95 от 1995 г. и его обновленной версией СП 52.13330 от 2011 г. для естественных и искусственных источников света.

Освещение в офисе

От уровня освещения будут зависеть стрессоустойчивость, концентрация внимания, умственная деятельность персонала. Ознакомиться с нормативными требованиями можно в таблице.

Тип помещения Освещенность, лк
Большой офис с компьютерной техникой 200-300
Большой офис с планировкой свободного типа 400
Офис для работы с чертежами 500
Конференц-зал 200
Лестница 50-100
Холлы, коридоры 50-75
Архивные помещения 75
Подсобки 50

Интенсивность освещенности на производстве

Для определения показателя принимается во внимание зрительная нагрузка.

Зрительная работа, разряд Напряжение органов зрения Комбинированное освещение Общее освещение
1 Наивысшая точность 1500-5000 400-1250
2 Очень высокая точность 1000-4000 300-750
3 Высокоточная 400-2000 200-500
4 Средняя точность 400-700 200-300
5 Минимальная точность 400 200-300
6 Грубая 200
7 Контроль производства (системы наблюдения) 400 200-300

Освещение на складах

Интенсивность источников света зависит от типа хранения и разновидности ламп.

Хранение Лампы
Газоразрядные Накаливания
На полу 75 50
На полках 200 100

Параметры освещения в жилых домах и досуговых центрах

Для кабинета, бильярдной, библиотеки стандартная высота стола – 0,8 м от линии пола.

Тип помещения Освещение, лк
Лифтовые шахты 5
Ходы по этажам, чердакам, коридорам 20
Помещения для коммуникационного оборудования 20
Помещения для колясок и велосипедов 30
Лестницы 20
Пункты консьержа 150
Санузлы, душевые, ванны 50
Бильярдные 300
Тренажерные залы 150
Раздевалки, бассейны, сауны 100
Гардеробные помещения 75
Подсобки 300
Коридоры и холлы в квартирах 50
Библиотеки, кабинеты 300
Детская комната 200
Кухня 150
Жилые помещения 150
Вестибюль 30

Указанные нормы принимаются во внимание при обустройстве электропроводки и установке осветительных приборов.

Расчет светового потока

Лампа LED D60х108мм Матовая колба 320º 1600Лм A60 23229, Gauss

Для вычисления светового потока можно применить специальный измерительный прибор или ориентироваться на показатель светоотдачи в зависимости от потока:

  • светодиодная лампочка в матовой колбе – мощность прибора, умноженная на 80 лм/Вт, будет величиной светового потока;
  • филаментные источники – мощность лампы умножается на 100 лм/Вт;
  • энергосберегающие устройства КЛЛ – умножается на 60 лм/Вт;
  • ДРЛ – мощность требуется умножить на 58 лм/Вт.

Эффективность метода зависит от интенсивности светового потока в лампе, норм освещенности, коэффициентов запаса (чистота объекта и тип источника), использования светопотока, поправочного, количества светильников, площади комнаты. При расчетах также ориентируются на конструкцию устройства, наличие защитного покрытия.

Погрешность теоретических вычислений составляет около 30%.

Сила света

Под силой света понимают величину светового потока, разделенную на телесный угол, в пределах которого он находится. Если световой луч установить в качестве объема, сила будет пространственной плотностью. Показатель измеряется в канделах (Кд).

Канделой называется единица измерения силы света, которую имеет пульсация восковой свечи. Она равна 1/683 Вт при частоте от 540 до 1012 Гц, что соответствует зеленому оттенку. 1 кандела совпадает с 1 люменом только при условии распространения светового луча под конусным углом 65 градусов. Милликанделы применяют для обозначения прибора направленного действия – индикаторных светодиодов, небольших фонариков.

Ватты и люмены

До недавнего времени при выборе лампочек ориентировались на мощность, или количество ватт. Чем оно больше, тем выше лучше было освещение. Сейчас обозначение качества освещения производится в люменах.

Но Ватт нельзя просто перевести в Люмен, поскольку первое обозначение – мощность, а второй – объем световых лучей источников. Для трансформации требуется знать светоотдачу (лм/Вт), а также тип лампы, эффективность светоотражателя, потери при наличии рассеивателя, процент утечки светового потока.


Вместо длительных расчетов стоит ориентироваться на сводную таблицу.
Мощность, Вт Световой поток, Лм
Лампы накаливания
20 250
40 400
60 700
75 900
100 1200
150 1800
Люминесцентные светильники
5-7 250
10-12 400
15-16 700
18-20 900
25-30 1200
40-50 1800
Светодиодные источники
3-4 250-300
4-6 300-450
6-8 450-600
8-10 600-900
10-12 900-1100
12-14 1100-1250
14-16 1250-1400

Если хотите сэкономить, замените лампочку накаливания 1000 Вт на люминесцентный (25-30 Вт) или светодиодный (12-15 Вт) прибор.

Как и в чем измеряется световой поток

Световая величина – СП измеряется в люменах. Один люмен аналогичен СП изотропного источника света с силой 1 канделу и углом 1 стерадиан.

На производстве для замеров используют специальные приборы. Этот метод позволяет точно определить СП:

  • Фотометр – устройство со сферой-камерой. Коэффициент отражения внутренней части равен 1. Измерение проводится по принципу размещения лампочки в центре камеры и установления рассеянного светового луча.
  • Гониометр – фотометрический прибор со встроенным люксметром, способным перемещаться по сфере. В процессе интеграции освещенностей выводится величина в люменах.
Фотометр
Гониометр

Калибровка люксметра осуществляется в абсолютных показателях: 1 лм/м2 равняется 1 лк.

Обычному человеку, выбирая светильник или лампу, не обязательно углубляться в точную систему измерений. Заменяя прибор накаливания на галогенный, стоит помнить, что ватты – это не люмены. Первые используются для определения мощности, вторые – от освещенности, а при эксплуатации стандартная лампа теряет 15 % яркости, люминесцентная – 30 %, светодиодная – от 5 до 10 %.

strojdvor.ru

0 comments on “Как измерить световой поток – Как сделать измеритель светового потока за 87 рублей / Мастерская

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *