Методика измерения освещенности: 24940-96 01.01.1997 . . .

Особенности измерения освещенности люксметром: методы и ГОСТы

Уже давно доказано, что качество освещения оказывает значительное воздействие на человека, в частности на его мозговую активность, состояние нервной системы и функционирование различных органов и систем. При этом, отрицательное влияние может оказывать как недостаточное, так и слишком яркое освещение. К примеру, плохой свет вызывает снижение работоспособности, депрессию, сонливость, нарушение зрения, быструю утомляемость, а слишком хороший – возбуждает и активирует ресурсы организма, без которых человек мог бы и обойтись, поэтому итогом этих процессов также является усталость. Ненормальное освещение влияет также и на любой живой организм: растения и животных. Вследствие этого растения плохо растут, а животные снижают свою продуктивность, плохо набирают вес и значительно ухудшают свои репродуктивные показатели. В условиях сельскохозяйственного комплекса данная проблема негативно сказывается на рентабельности производства.

Если в домашних условиях мы можем самостоятельно подобрать для себя необходимый уровень искусственного освещения, регулируя количество, мощность и яркость ламп, то в условиях производства это сделать сложнее. Это же касается любых предприятий, офисов, учреждений и организаций, в которых освещение будет влиять на производительность. Именно поэтому Санитарные нормы и правила обязательно регламентируют проведение измерения параметров освещенности, которое в основном проводится одновременно с измерениями других показателей в помещении: уровень пылевой загрязненности, шума, вибрации и т.д. Правильное измерение освещенности – залог надлежащей работы и здоровья человека. Ведь плохое освещение – первая причина травматизма на производстве.

Услуги по измерению освещения.

Освещенность и ее показатели

Если обратиться к физике, то освещённость – это отношение светового потока к площади, на которую он падает строго перпендикулярно. Единицей измерения светового потока является люмен. Люкс (lux) – это единица измерения освещенности. В различных странах используют различные единицы измерения освещенности, но смысл данной процедуры всегда одинаковый.

Если рассматривать конкретные примеры и рекомендации, то для обычного офиса, где отсутствует необходимость работать с документами, достаточно освещения в 300 lux. Если же работа связана с работой за компьютером, анализом документации, то следует соблюдать освещенность не менее 500 lux. А на производствах и в местах работы с чертежами – не менее 750 lux.

Все мы знаем, что существует естественное (солнечный свет) и искусственное освещение (множество видов ламп, светильников, а также мониторы и дисплеи электронной техники). Грамотная комбинация естественного и искусственного освещения позволяет достичь оптимальных условий для работоспособности и жизнедеятельности человека.

Как следует из вышесказанного, чтобы понять, какой уровень освещения имеется в помещении, нужно его измерить. Прибор для измерения освещения называется люксметр.

Основные нормативы, регламентирующие измерение освещенности люксметром

Люксметр – это портативный прибор, принцип работы которого основан на попадании потока света на специальный чувствительный элемент, высвобождении электронов и анализ возникающего вследствие этого процесса тока. Данные выводятся на аналоговый или цифровой дисплей. Благодаря возможности использования различных светофильтров, можно значительно расширить возможности прибора, при этом, не забывая пользоваться специальными коэффициентами пересчета. Нормативы устанавливают, что погрешность при измерениях не должна превышать 10%.

Измерение освещенности люксметром проводят согласно требованиям и методикам ГОСТ 24940-96 Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

Помимо указанного ГОСТа, в России еще в 2012 году был принят собственный национальный ГОСТ Р 59944-2012, который определил методы измерения освещенности. В нем были добавлены термины, но в целом оба ГОСТа в полной мере описывают процедуры, необходимые для замеров и получения корректных показателей.

Любой метод измерения освещенности должен проводиться люксметром, имеющим свидетельство о поверке и метрологической аттестации. При измерении прибор всегда должен находиться в строго горизонтальном положении. Отдельно проводят замеры по естественному и искусственному освещению.

Методика проведения измерений

Перед началом работ люксметр устанавливают на необходимую поверхность таким образом, чтобы элемент датчика был расположен параллельно поверхности. При этом необходимо следить, чтобы на датчик не падала тень, а также вокруг не было активного источника электромагнитного излучения. Все это вызовет значительное отклонение в показателях прибора. После правильной установки снимают показания с прибора и по специальным формулам делают расчеты. Полученный показатель сравнивают с нормативами ГОСТа и делают вывод о качестве освещенности в помещении. По итогам проверки составляется протокол (отдельно по каждому помещению или участку и отдельно по видам освещенности).

На производстве и в местах, где нужна достаточная яркость, измерение освещенности проводится один раз в месяц. В других местах этот диапазон может быть значительно увеличен и достигать 1 раза в год или в два года. Зафиксированные ненадлежащие результаты являются причиной немедленного устранения нарушений и приведения качества света к нормативным показателям.

Цель проведения измерений освещенности – не наказать собственников предприятий, организаций, учреждений или прочих ответственных лиц. Они предназначены для сохранения здоровья человека. Поэтому периодический контроль освещенности крайне необходим и рекомендуем всеми специалистами.

Люксметры и измерение освещенности. Принцип действия и применение люксметров.

Люксметр – это прибор, который используется для измерения уровня освещенности. Принцип работы люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. Свет, при попадании на полупроводниковый фотоэлемент, передает свою энергию электронам. В результате происходит высвобождение электронов в объеме полупроводника, вследствие чего через фотоэлемент начинает проходить ток. Величина силы тока пропорциональна освещенности фотоэлемента. Единица измерения освещенности называется люкс. К примеру, в яркий солнечный день освещенность составляет от 32 тысяч до 130 тысяч люкс, а при полнолунии в ясном небе — всего 0,27 люкс.

В первых аналоговых люксметрах шкалой служил гальванометр, проградуированный в люксах. Освещенность вычислялась по углу отклонения стрелки гальванометра. Сейчас широкое распространение получил цифровой портативный люксметр. Такие приборы отображают результат на цифровом жидкокристаллическом экране. Корпус портативного люксметра сделан из прочного материала, а приемная часть прибора покрыта матовым стеклом для защиты фотоэлемента от механических повреждений и попадания на него прямых солнечных лучей. Измерительная часть прибора может быть жестко закреплена с корпусом, или соединятся с ним посредством гибкого провода. Последний тип соединения позволяет измерять освещенность в труднодоступных местах.

Обычно при использовании люксметра в бытовых нуждах (например, при измерении освещенности в жилой комнате или на рабочем месте) нет необходимости применять дополнительные приспособления. Если же возникает проблема измерения очень высокого уровня освещенности (больше 100 тысяч люкс), используют специальную светорассеивающую или светопоглощающую насадку. При этом показания люксметра необходимо умножать на поправочный коэффициент.

Измерительный элемент люксметра (фотоэлемент) также является чувствительным к ультрафиолетовому и инфракрасному излучениям. Человеческий глаз не воспринимает свет в этом диапазоне. Поэтому многие люксметры имеют задерживающие фильтры в этих двух диапазонах. Нужно также учитывать, что различные источники света имеют разные спектры излучения. Это приводит к погрешности измерений прибора. Поэтому для каждого конкретного люксметра необходимо использовать свои поправочные коэффициенты для разных типов ламп.

Если стоит задача более точных измерений освещенности, необходимо приобрести люксметр с корригирующим светофильтром. Спектральная чувствительность таких приборов подбирается так, чтобы она максимально совпадала с чувствительностью человеческого глаза. Существуют также специальные насадки для повышения точности измерений при падении света под углом. Если необходимо составить пространственную карту освещенности помещения, используют насадки сферической или цилиндрической формы.

Для бытовых целей, нет нужды использовать специальные приспособления. Точности обычного люксметра вполне достаточно, чтобы провести необходимые оценки освещенности.

Одним из основных применений люксметра является измерение освещенности на рабочем месте или в жилом помещении. Норма искусственного освещения для офисов согласно СНиП России составляет 200-300 люкс. Часто оказывается, что общего освещения офиса недостаточно для комфортного самочувствия человека. Пониженное освещение приводит к быстрой утомляемости глаз и к уменьшению работоспособности. В этом случае на рабочем месте необходимо установить дополнительное местное освещение.

Люксметры применяются также в школах, библиотеках, музеях, научных центрах – везде, где нужно правильно распределить освещение и создать комфортные условия для нахождения человека.

Измерение освещенности является неотъемлемой частью выращивания растений, как в тепличных условиях, так и дома. Разные растения нуждаются в разном количестве света. Так, к растениям, любящим яркий свет (15-20 тыс. люкс) относятся пальмы, гибискус, розы, жасмин и другие. Растения, которые хорошо чувствуют себя в тени (10-15 тыс. люкс) – это бромелиевые, бегонии, фикусы и т. п. Поэтому важно создать для каждого типа растения такой уровень освещенности, который максимально соответствовал бы природному.

Дома и на работе, в медицинских и учебных учреждениях, при выращивании растений люксметр поможет Вам правильно распределить освещение, сэкономить на электроэнергии и создать оптимальные условия для Ваших потребностей.

ГОСТ 24940-81 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»

Цена 3 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ

ГОСТ 24940-81

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА Москва

УДК 721 : 535. 241.46 : 006.354    Группа    Ж25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Метод измерения освещенности

Buildings and structures. Method for measuring the illuminance

гост

24940-81

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 20 августа 1981 г. № 148 срок введения установлен

с 01.01.83

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения освещенности в помещениях зданий и сооружений для определения соответствия ее установленным нормам.

1. АППАРАТУРА

1.1.    Для измерения освещенности следует применять фотоэлектрические люксметры (далее — люксметры) по ГОСТ 14841-80 и другие, соответствующие классу точности, указанному в ГОСТ 14841—80, при условии соответствия назначения люксметра источникам света, освещенность от которых измеряют.

1.2.    Фотоэлемент и измерительный прибор люксметра должны иметь клейма о их поверке по ГОСТ 8.014-72.

1.3.    Для измерения напряжения в сети следует применять вольтметры по ГОСТ 8711-78 класса точности не ниже 1,5.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

2.1.    Перед измерением освещенности выбирают и наносят на план помещения (или исполнительный чертеж осветительной установки) с указанием размещения светильников контрольные точки для измерения освещенности.

2.2.    Контрольные точки для измерения освещенности следует размещать в центре помещения, у его стен, под светильниками, между светильниками и их рядами.

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

Переиздание. Ноябрь 1984 г.

© Издательство стандартов, 1985

Стр. 2 ГОСТ 24940-81

2.3.    Контрольные точки для измерения цилиндрической освещенности следует размещать равномерно по помещению под светильниками, между светильниками и на центральной продольной оси помещения на цысоте 1,5 м над полом, на расстоянии не менее 1,0 м от стен помещения.

2.4.    Число контрольных точек для измерения освещенности при рабочем освещении и для измерения цилиндрической освещенности должно быть не менее 5.

2. 5.    Контрольные точки для измерения освещенности при аварийном освещении следует размещать на рабочих местах в соответствии с нормами аварийного освещения.

Контрольные точки для измерения освещенности при эвакуационном освещении следует размещать на полу по пути эвакуации людей из помещения.

2.6.    Освещенность следует измерять па плоскости, указанной в нормах освещенности, или на рабочей плоскости оборудования.

2.7.    Перед измерением освещенности следует произвести замену всех перегоревших ламп и чистку светильников.

Измерение освещенности может также производиться без предварительной подготовки осветительной установки, что должно быть зафиксировано при оформлении результатов измерений.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    Измерение освещенности при рабочем и аварийном освещении следует производить в темное время суток, когда отношение значений естественной освещенности к искусственной не более 0,1, измерение освещенности при эвакуационном освещении,— когда значение естественной освещенности не превышает 0,1 лк.

3.2.    При измерении необходимо соблюдать следующие требования:

на фотоэлемент не должна падать тень от человека, производящего измерение освещенности; если рабочее место затеняется в процессе работы самим рабочим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;

измеритель должен находиться в положении, указанном на его шкале;

вблизи измерителя не должно быть крупных ферромагнитных масс и магнитных полей;

в начале и в конце измерений следует проводить контроль напряжения на щитках распределительных сетей освещения.

3.3.    При комбинированном освещении рабочих мест освещенность измеряют вначале от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения в их рабочем положе-

ГОСТ 24940-81 Стр. 3

нии и измеряют суммарную освещенность от светильников общего и местного освещения.

Рабочее положение светильника определяет сам работающий.

3.4.    Для определения цилиндрической освещенности в каждой контрольной точке проводят четыре измерения вертикальной освещенности во взаимно перпендикулярных плоскостях. — (где £/,

и Ы₂ — значения напряжения сети в В в начале и в конце измерений).

4.2.    Значение цилиндрической освещенности £_mt определяют как среднее арифметическое значение освещенности, измеренной в соответствии с п. 3.4.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

Таблица 1

Результаты измерений освещенности в производственных помещениях

Наименование (номер) помещения_

Номер прибора __Дата    проведения    измерения_.

Напряжение сети 1Л=     U₂~—

(в начале и в конце периода намерения)

Стр. 4 ГОСТ 24940-81

ГОСТ 24940-81 Стр. 5

Таблица 2

Результаты измерений освещенности в помещениях общественных зданий

Наименование (номер) помещения__

Номер прибора _Дата    проведения    измерения__{_}

Напряжение сети U\~ _U₂~    _

(в начале и в конце периода измерения)

Таблица 3

Результаты измерений цилиндрической освещенности в помещениях

общественных зданий

Наименование (номер) помещения _

Номер прибора _Дата    проведения    измерения_

Напряжение сети Ui— _(J₂—    _

(в начале и в конце периода измерения)

Редактор В. С. Бабкина Технический редактор Э. В. Митяй Корректор С. И. Ковалева

Сдано в наб. 24.05.85 Подп. в печ. 18.09.85 0,5 уел. п. л. 0,5 уел. кр.-отт. 0,28 уч.-изд. л.

Тираж 12000 Цена 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., д. 3.

Вильнюсская типография Издательства стандартов, ул, Миндауго, 12/14. Зак. 2747

Особенности измерения искусственной освещенности.

Один из самых распространенных в измерении факторов, вызывает самое большое количество вопросов в подготовке, измерении и оценке полученных результатов. Наряду с микроклиматом, освещенность измеряется при всех видах работ по охране труда, санитарно-эпидемиологическом надзоре, производственным контроле, при приемке объектов в эксплуатацию и прочих работах.

Казалось бы, обычная рутинная операция ставит всегда перед измерителем много вопросов:

— где измерять освещенность – в помещении или на рабочем месте?

— как располагать точки измерения освещенности в помещении?

— а как располагать точки измерения освещенности на рабочем месте, в помещении?

— сколько измерений достаточно для оценки помещения или рабочего места по фактору искусственной освещенности?

— усреднять необходимо по методу конверта или несколько измерений в одной точке?

— и ряд других вопросов, на которые я постараюсь ответить в этой статье.

Я сразу поставлю рамки этой статьи – рассматриваем вариант измерения уровня искусственной освещенности в помещении и на рабочем месте в горизонтальной плоскости.

Для начала необходимо разобраться в терминологии, так как большая часть проблем исходит как раз из-за незнания того фактора который мы измеряем. В помощь нам будут ГОСТ Р 56228-2014 «Освещение искусственное. Термины и определения», СП 52.13330.2011 «Свод правил. Естественное и искусственное освещение», СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» как основные документы с определением понятий в области измерения и оценки искусственного освещения.

Общее освещение – освещение открытых пространств или помещений (общее равномерное освещение) или отдельных зон (общее локализованное освещение) без учета специальных локальных требований.

Рабочая поверхность – поверхность, на которой проводят работу и для которой нормируют освещенность.

Средняя освещенность, Еср, лк – освещенность, усредненная по заданной поверхности.

Минимальная освещенность, Емин, лк – наименьшее значение освещенности, определенное в точках заданной плоскости.

Условная рабочая поверхность — Условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.(СП 52.13330.2011).

Теперь определимся с объектом измерений: помещение или рабочее место. Как ни странно, но это разные объекты измерения и оценки. Помещение мы обычно оцениваем, когда нам необходимо провести оценку на соответствие СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Практически все нормативы там указаны для помещений или для рабочих поверхностей внутри обследуемых помещений. С нормативом для рабочих сложнее. В настоящий момент практически нет санитарных нормативов для оценки освещенности на рабочих местах. Есть только проект СанПиН «Гигиенические требования к физическим факторам производственной среды», который уже несколько лет из стадии проекта так и не вышел. Да и в самом СанПиНе есть нормативы, но они опять увязаны к разряду зрительных работ, что подразумевает много подготовительных работ перед непосредственно измерением и оценкой полученных результатов.

Важным условием проведения измерений является учет засветки помещения наружным освещением (светом небосвода и солнца). Измерения следует проводить в темное время суток или когда отношение естественной освещенности к искусственной внутри помещения составит не более 0.1. То есть если нормируемое значение в помещении или на рабочем месте составляет 200 люкс, то измерения можно проводить, когда уровень естественной освещенности при всех выключенных светильниках составит не более 20 люкс. Возможно, скоро эксперты по аккредитации возьмут на вооружение этот пункт и будут требовать в протоколе учет засветки окон от внешнего источника.

Нормативное значение освещенности в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, установлены в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещений. Таким образом, при оценке по этим Санитарным правилам, мы будем искать минимальное значение из всех значений полученных внутри помещения. Методика измерения минимальной освещенности описана в ГОСТ Р 54944-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». Контрольные точки измерения минимальной освещенности от рабочего освещения размещают в центре помещения под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии от 0.15L до 0.25L, но не более 1 метра от стены, где L – расстояние между рядами светильников.

Таким образом, мы выполняем измерения во всех указанных точках этого примерного эскиза, и наши предварительные записи будут выглядеть таким образом:

Примечание: Пустые клетки отмеченные Х тоже необходимо промерять.

В итоге мы получили сетку из предварительных результатов измерений, где желтым отмечены точки под светильниками, а серым между светильниками. Для того что бы сравнить с Санитарными нормами, нам необходимо выбрать наименьшее значение из полученных измерений. В нашем случае Emin = 180 люкс, что и будет оценочным значением для всего помещения. Для расчета расширенной неопределенности результата измерений, нам необходимо провести многократные измерения не менее 4 раз и точка минимального значения будет расчетной. Все необходимые формулы и ход расчетов есть в ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения». Можно провести измерения один раз, но тогда для расширенной неопределенности вводится коэффициент охвата 2 в соответствии с Р 50.2.038-2004 «Рекомендации по метрологии. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений. Подробнее об этом можно прочитать в статье: http://alexwolga.ru/obuchenie/61-fizicheskie-faktory-neopredelennost-vnutrilaboratornyj-kontrol-vnedrenie-metodik

Данный случай работает только для помещения без отдельных рабочих мест или в том случае если все помещение является рабочим местом.

Одна из ключевых ошибок совершаемых специалистами лабораторий – это расчет среднего значения по результатам полученных измерений и сравнивание с гигиеническим нормативом. Как я уже выше писал, СанПиН 1278-03 нормирует освещенность в точках ее минимального значения на рабочей поверхности, а значит, и выбирать мы должны минимальное значение. Среднее значение всегда больше минимального и для нашего случая составит Еср – 230 люкс, что при нормативе в 200 люкс в первом случае позволит сделать заключение о несоответствии помещения санитарным нормам, что правильно, а во втором случае сделает возможным сделать положительное заключение о соответствии, что будет считаться ошибкой в работе лаборатории или того эксперта который делал измерения и производил оценку.

О том, как измерять и оценивать освещенность непосредственно на рабочих местах я расскажу в следующей статье, а также подробно разберу на практических занятиях.

Измерение освещенности — Энциклопедия по машиностроению XXL

Чаще проводят кратковременное коррозионное испытание. Листы из меди (электролитической), латуни, стали, алюминия или магния площадью не менее 750 мм обрабатывают шлифовальной шкуркой 400. Круглые материалы обтачивают. Образцы чистят ватой, смоченной бензином и этанолом или ацетоном. Соответственно два одинаковых образца, которые не должны соприкасаться, подвешивают в стеклянный сосуд с данным дефектоскопическим материалом и выдерживают в течение трех часов при температуре 50 °С. После этого образцы следует обмыть, сушить и при 20-кратном увеличении визуально сравнить с необработанными образцами. Образцы не корродировали, если на поверхности нет цветовых изменений. Более точно измеряют состояние поверхности путем измерения освещенности при помощи люксметра с селеновым фотоэлементом, причем обработанный и необработанный образец освещается при определенных условиях лампой в затемненном помещении, например, освещение под углом 30 и измерение под углом 60° к нормали при постоянном расстоянии.  [c.158]











При люминесцентном методе капиллярной дефектоскопии с визуальным способом обнаружения дефектов следует использовать ультрафиолетовое излучение с длиной волны 315— 400 нм, а облученность контролируемой поверхности измеряют интегрально в энергетических единицах. Иногда применяют косвенную систему интегральной оценки ультрафиолетовой облученности по измерению освещенности (или яркости), создаваемой люминесцентным экраном, изготовленным согласно изложенному ниже. За относительную единицу интегральной облученности  [c.173]

Для количественного анализа проблемы освещения необходимо знать единицы измерения. Освещенность могла бы определяться в ваттах на квадратный метр поверхности, но при этом не учитывалось бы свойство человеческого глаза по-разному воспринимать различную длину волн светового спектра. Для того чтобы учесть это свойство, была введена единица люмен (лм). Световой поток Ф источника света в люменах, имеющего спектр энергии РЩ в ваттах на единицу интервала волнового спектра, равен  [c.265]

Во всех случаях для контроля напряжения источников витания в схеме необходимо иметь точный вольтметр. Перед производством измерений следует построить кривую зависимости светимости иоверхности экрана от напряжения источника питания. С этой целью, установив фотоэлемент в фиксированном месте светящегося экрана, измеряют величину даваемого им фототока при различных величинах напряжения, подаваемого на электрический осветитель экрана. Построенная таким способом кривая позволяет судить, какова может быть величина относительной ошибки при измерении освещенности за счет колебания напряжения источника питания в заданных пределах.  [c.305]

При проведении фотоэлектрических измерений следует иметь в виду то обстоятельство, что фотоэлемент 4 размещается с внешней стороны стенки, вследствие чего его освещенность отличается от определяемой освещенности внутренней поверхности за счет влияния оптического сопротивления стенки. Поэтому те места поверхности, в которых будут проводиться измерения освещенности, должны быть предварительно исследованы в отношении вносимого оптического искажения с тем, чтобы внести соответствующие коррективы.  [c.314]

В качестве регистраторов освещенности могут использоваться оба упомянутых выше метода фотоэлектрический и фотографический. Однако если производить измерения освещенности стенок непосредственно на их внутренней поверхности, соприкасающейся со средой, то фотопленку или фотоэлектрический прибор необходимо помещать в герметическую кассету со светопрозрачным окном. При этом следует также иметь в виду, что присутствие измерительного устройства, обладающего иными оптическими свойствами, чем среда и поверхность, приведет к искажению светового поля и к связанным с этим погрешностям. Поэтому если идти на размещение измерительного устройства внутри модели, то необходимо предусмотреть его миниатюризацию с целью сведения отмеченных ошибок к минимуму.  [c. 315]

В большинстве случаев измерение освещенности производят на внеш ней стороне прозрачной стенки модели,  [c.315]

Использование описанного метода определения коэффициентов облученности в ряде случаев дало позитивные результаты и успешно используется па практике. К сожалению, такой подход наталкивается иногда на сильные затруднения технического характера. Эти затруднения обусловливаются, во-первых, необходимостью создания с помощью светотехнических средств равномерной светимости поверхности излучающего тела, которое может в общем случае иметь весьма сложную геометрическую конфигурацию. Во-вторых, геометрическая форма лучевоспринимающего тела в свою очередь может быть очень сложной, что сильно затруднит измерение освещенности на его поверхности.  [c.327]

Фотогальванический эффект. Фотогальванический эффект связан с непосредственным преобразованием света в электрическую энергию. Примером этого являются экспонометры, применяемые для измерения освещенности при фотографировании. Механическое устройство экспонометра описано на стр. 656.  [c.651]

Если требуется получить лишь качественную информацию, то обычный фотографический метод дает необходимую точность в освещенности и в геометрическом плане. Если же нужны количественные измерения освещенности полос или их точного положения, то лучше обходиться без промежуточного этапа фотографирования, а измерения следует проводить непосредственно на восстановленном изображении. При этом можно избежать геометрических искажений и ошибок в определении освещенности, вносимых этапом фотографирования.  [c.541]

Измерение освещенности (3. 5) проводят люксметром при номинальном напряжении питающей сети. Погрешность средств измерений не более 20%.  [c.495]

Сроки и время производства измерений освещенности. Измерения освещенности на территориях станций и на других железнодорожных объектах следует, как правило, приурочивать к основным срокам регулярных весенних и осенних осмотров станций, которые выполняются обычно представителями технического руководства данной станции по индивидуальному графику. Указанные сроки удобны также и потому, что весной и осенью темное время наступает значительно раньше, чем летом. Эти сезоны имеют также ту особенность, что поверхности земли и балластной призмы имеют наименьшие коэффициенты отражения. Зимой плановые измерения выполнять не следует из-за того, что снежный покров резко меняет истинную картину отраженного светового потока. Кроме того, при больших отрицательных температурах зимой люксметры дают большие нелинейные погрешности. Правда, при крайней необходимости производство измерений освещенности возможно и зимой, но с обязательными предосторожностями, которые не дают длительно (более 1 мин) фотоэлементу люксметра подвергаться действию холодного воздуха.  [c.178]

Количество контрольных точек и их достаточность для оценки состояния освещения на станциях определяются комиссионно с представительством заинтересованных служб (экспертный метод). Ориентировочно в зависимости от полезной длины и числа путей, а также от конструкции осветительной установки количество контрольных точек в парках приема и отправления должно быть не менее 10, а в сортировочных — не менее 20. Предварительное обсуждение координат, количества и размещения контрольных точек обычно помогает заранее критически подойти к работам по измерению освещенности и последующему анализу.  [c.179]

Все намеченные контрольные точки следует последовательно пронумеровать и занести их в рабочий бланк измерений, который обычно прикрепляется к жёсткой подложке для удобства заполнения на территории станции при производстве измерений. Кроме того, на период измерения освещенности можно организовать автоматическую запись напряжения сети, питающей данную осветительную установку с привязкой этой записи к текущему реальному времени. Применяемые при этом вольтметры должны иметь класс точности не менее 1,5. По ленте указанных записей впоследствии может быть установлено напряжение сети в каждый момент измерения освещенности.  [c.179]

Таким образом, рабочий бланк измерений в произвольной форме должен содержать следующие обязательные данные номер контрольной точки, тип ближайших от данной точки источников света, значения нескольких измерений освещенности в данной точке, дату и время измерения, значение поправочного коэффициента на тип источника света (см. табл. 11.1), и, если есть возможность, напряжение сети в момент измерения освещенности. Около номера контрольной точки на плане станции и в рабочем протоколе следует указать плоскость нормирования освещенности [17] и высоту этой плоскости от уровня земли. Например, если освещенность нормируется в горизонтальной плоскости на уровне земли (или на уровне головки рельса), то следует записать Г — О если в вертикальной плоскости на уровне 2 м от земли, то В — 2 . Для вертикальных плоскостей, кроме того, необходимо обозначать ориентацию их, т. е. как на данной высоте должен быть ориентирован фотоэлемент.  [c.179]

Техника (методика) измерений освещенности. Работы по измерению освещенности должны производиться в следующей приблизительной последовательности.  [c.179]

Подготовка люксметра непосредственно перед выходом на территорию включает в себя соединение фотоэлемента с гальванометром, зарядку прибора батарейками, установку указателя на нуль шкалы (при плотно закрытом фотоэлементе) и подготовку штанги (длиной не менее 1 м) с возможностью надежного крепления на ней фотоэлемента для измерения освещенности на высоте и в междувагонных пространствах.  [c.179]

При измерении освещенности в каждой контрольной точке необходимо соблюдать следующие обязательные требования  [c.180]

Напряжение сети в момент измерения освещенности можно принимать по абсолютному среднему значению  [c.181]

Все фотоэлементы, в том числе и селеновые, обладают неодинаковой чувствительностью к излучениям различных по спектру конкретных источников света. Для приведения значений измеренной освещенности к одной спектральной чувствительности фотоэлемента измеренные их значения надо умножать на коэффициент который определяется по табл. 11.1.  [c.181]

Люкс (лк) — единица измерения освещенности, т. е. освещенность, создаваемая световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным по поверхности, площадь которой равна 1 м , т. е. 1 лк= 1 лм/м .  [c.202]

ГОСТ 24940—81. Здания и сооружения. Метод измерения освещенности.  [c.218]

Батареи солнечные 196 Безопасность труда 174 Бланк измерения освещенности 179 Блескость 200  [c. 219]

Измерение освещенности 176, 180 Изолюксы 104  [c.219]

Сроки и время измерений освещенности 178  [c.221]

Техника измерения освещенности 179 Технико-экономические расчеты 164 Технология проектирования 162 Точка контрольная 178 Точность зрительной работы 60 Требования к осветительным установкам 62  [c.221]

В фотометрии можно выделить в основном две группы измерений. К одной относятся измерения характеристик источников излучения, включающие в себя измерение испускаемого лучистого потока, измерение распределения потока по спектру длин волн, силы света в различных направлениях, яркости излучения в различных точках и по различным направлениям. Вторая группа объединяет измерения фотометрических характеристик различных веществ и тел. К этим характеристикам относятся интегральный и спектральный коэффициенты отражения, поглощения, пропускания и рассеяния излучения поверхностями тел и массой вещества. К этой же группе относятся и измерения освещенности различных поверхностей.  [c.10]

Измерение светового потока, падающего на площадку ограниченных размеров, можно произвести по измерениям освещенности в данной точке, произведенным с помощью люксметра Ф = ЕА, где А — площадь площадки.  [c.29]

Сила света в различных направлениях измеряется с помощью распределительного фотометра по измерению освещенности в разных участках сферы или полусферы, условно очерчиваемой вокруг источника света.  [c.31]

Во внелабораторных условиях измерение силы света в разных направлениях осуществляется по измерениям освещенности, производимым с помощью переносных приборов— люксметров, по формуле ] — ЕР, где Е — измеренная освещенность I — расстояние от источника света до поверхности, на которой измеряется освещенность.  [c.31]

Измерение освещенности. Освещенность может быть измерена по результатам сравнения ее с известной освещенностью с помощью различных фотометров, а также люксметров, представляющих собой сочетание фотоэлектрического приемника и присоединенного к нему электроизмерительного прибора, который предварительно должен быть проградуирован в единицах освещенности.  [c.31]

При изучении фотографии уд шенной звезды аппаратной функцией в первом приближении является дифракционное пятно, размеры которого определяются диаметром объектива телескопа и длиной волны дифрагирующего света. Однако эта идеализированная картина существенно усложняется влиянием аберраций, полное устранение которых представляется практически невозможным. Поэтому аппаратная функция может быть определена только приближенно. Неизбежны также случайные и систематические ошибки при измерении освещенности суммарной картины. Наличие ошибок в измерении f(x — х) п Ф(х) ограничивает возможность восстановления функции объекта Дл )путем решения обратной задачи.  [c.338]

Перед измерением освещенности по отдельным рядам трубного пучка следует убедиться в равномерности распределения светового потока в плоскости светового окна. С этой целью с помощью автотрансформатора подается напряжение на лампы накаливания. Оно не должно быть высоким во избежание сильного нагревания модели,, которое приводит к погрешностям измерения светового потока. Фотоэлемент устанавливается непосредственно перед свр.товым окном, и производится измерение светового потока в нескольких местах вдоль поверхности матового стекла. Среднее значение этой величины принимается за расчетное. После этого измеряется локальная освещенность плоскости а — а за первым рядом. Для этого фотоэлемент с помощью коорди-натника устанавливается непосредственно за трубами, затем он перемещается с шагом примерно 5 мм за трубами первого ряда. По измеренным световым потокам определяются местные значения угловых коэффициентов плоскости, расположенной непосредственно за первым рядом. По этим значениям строится график распределения угловых коэффициентов. Основанием графика является поперечный шаг между трубами. Затем опре-  [c.380]

Рассмотренная световая модель позволяет исследовать процесс переноса излучения в каналах произвольной геометрической формы с различными оптическими свойствами поверхностей системы. При этом светящееся основание 3 моделирует нагретую излучающую поверхность образца, а несветящиеся поверхности 2 и Р соответствуют холодным (Гл ОК) поверхностям натуры. Выходное сечение 9 можно также выполнить и в виде поверхности, имеющей определенную. поглощательную способность в видимом свете, аналогично как это делается для боковой поверхности 2. В этом случае для измерения освещенности на поверхности 9 предусматриваются небольшие отверстия для совмещения со светоприемным окном фотоэлемента в тех местах, где необходимо произвести подобные измерения. В случае надобности такие же отверстия могут быть проделаны и в боковой поверхности канала, в результате чего представляется возможным измерять освещенность и на боковой поверхности 2. Все отверстия снабжаются миниатюрными заслонками, покрытыми тем же материалом, что и поверхность, в которой проделаны эти отверстия. При измерениях открывается только то отверстие, в которое устанавливается фотоэлемент. Благодаря малому размеру измерительного отверстия по сравнению с поверхностями модели при измерении не происходит практически заметного искажения светового поля в модели.  [c.302]

Средства контроля освещенности. Для контроля освещенности применяются люксметры Ю16, Ю116, Ю117. Люксметр Ю16 — фотоэлектрический переносной прибор с отдельным фотоэлементом предназначен для измерения освещенностей, создаваемых лампами накаливания и естественным светом в производственных, бытовых помещениях и других местах. Люксметр состоит из селенового фотоэлемента с поглотителем и измерителя. Технические данные люксметра следующие  [c.168]

Фотометрические приборы Люксметры — для измерения освещенности универсальные фотометры — для измерения коэффициентов пропускания и отражения денситометры — для измерения оптической плотности снектроден-зограф — для определения оптической плотности непрозрачных тел в различных лучах спектра спектрофотометр — для определения оптической плотности прозрачных тел и распределения интенсивности излучения в спектре источников света.  [c.8]

Для измерения освещенности на рабочих поверхностях используют приборы, которые показывают фактическую освещенность непосредственно в люксах. Поэтому они и получили назваЛ1ие люксметры. Наиболее распространенными являются люксметры, состоящие из селенового фотоэлемента и электроизмерительного прибора. При измерениях освещенностей на открытых территориях широко используется переносной фотоэлектрический люксметр Ю-17 (рис. 11.3). На некоторых станциях еще сохранились люксметры Ю-16. Вместо указанных приборов для измерения освещенностей используются более современные люксметры Ю-116, а также другие, имеющие ту же точность измерений. Для измерений малых освещенностей выпускается люксметр Ю-117 с выносным селеновым фотоэлементом, магнитоэлектрическим прибором и транзисторным усилителем.  [c.176]

Люксметр Ю-16 предназначен для измерения освещенности, создаваемой искусственными источниками света и естественным дневным светом. Он рассчитан на работу при температурах окружающего воздуха + 10-4- + 35° С и относительной влажности до 80 %. Основные части люксметра светоприемник (фотоэлемент типа Ф102 с прилагаемым к нему светофильтром-поглотителем) и измеритель тока. Селеновый фотоэлемент имеет прямоугольную форму размером 50 х 60 мм и рабочую площадь 25 см . С помощью гибкого двухжильного провода фотоэлемент подключается к стрелочному гальванометру, снабженному зеркальной шкалой. На корпусе гальванометра расположены зажимы для подключения фотоэлемента и переключатель пределов измерения. Фотоэлементы на люксметрах Ю-16 не являются взаимозаменяемыми, так как они подбираются и градуируются с определенным измерителем тока. Для хранения и переноски люксметра служит футляр, в гнезда которого укладываются все составные части прибора. Общая масса люксметра с футляром составляет 1,5 кг, а размеры 200 х 195 х  [c.177]

Подготовка к измерениям. Перед измерениями освещенности следует выбрать контрольные точки на предполагаемых к обследованию территориях, где фактор освещения играет большую роль в обеспечении безопасности, производительности и качества труда. Особенно это касается территорий путевого развития станций. Обычно контрольные точки обозначаются на проектах осветительных установок. Если таковых нет, то для каждого парка в соответствии со сложившейся технологией его работы определяются такие контрольные точки и наносятся на план станции (парка) или исполнительный чертеж (схему) осветительной установки. Положения контрольных точек должны отвечать требо-178  [c.178]

Показатель ослепленности 61 Подготовка к измерениям освещенности 178  [c.220]

Единицы измерения других световых величин устанавливаются на основании приведенных выше связей этих величин с силой света. Для светового потока установлена единица измерения люмен. На основании соотношения Фн = JvdQ 1 люмен— это световой поток, испускаемый равномерным точечным источником в телесном угле в 1 ср при силе света в 1 кд. Единицей измерения освещенности является люкс 1 лк = = 1 лм/1 м . В табл. 1 приведены все основные величины световой системы и единицы их измерения.  [c.17]

Измерение яркости са-мосветящихся поверхностей с равномерным по поверхности распределением яркости производится по измерениям освещенности площадки АЛ, распо-  [c. 31]

Полное руководство по измерению освещенности

Это новое руководство покажет вам все, что вам нужно знать об измерении света.

Важно понимать различные термины, используемые для характеристики света. Это руководство охватывает все: от измерения света в электромагнитном спектре до понимания воспринимаемой человеческим глазом яркости, интенсивности света и инструментов, используемых для измерения света.

Давайте погрузимся…

Хотите узнать больше об измерении освещенности? Получите бесплатный PDF

Позвольте мне отправить вам копию, чтобы вы могли прочитать ее, когда вам будет удобно.Просто дайте мне знать, куда его отправить (займет 5 секунд):

Содержимое

Глава 1: Единицы измерения освещенности  – Общие термины измерения освещенности

Глава 2: Радиометрия — Сколько света

Глава 3: Фотометрия — Как вы видите свет (человеческое восприятие)

Глава 4. Спектрометрия — Измерение длины волны

Глава 5. Способы измерения света  — Как измерить интенсивность света

Глава 6: Инструменты измерения света – Какие инструменты используются для измерения света

Глава 1:

Единицы света

(Общие условия измерения освещенности)

В светотехнической промышленности используется несколько различных единиц измерения света, в зависимости от того, какая информация необходима.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных единиц и терминов:

Поток (Световой поток) — происходит от латинского слова «Fluxus», что означает поток, поток — это количество энергии, излучаемой светом в секунду, измеряемое в люменах (лм) .

Когда дело доходит до освещения, необходимо учитывать ватт (Вт) (потребляемая энергия) и люмен (лм) (яркость). Или потребление электроэнергии по сравнению со светоотдачей. Люмены взвешиваются для человеческого восприятия, а ватты — нет.

• Люмен (лм) — Единица светового потока в системе СИ, это единица светового потока.
• Ватт (Вт) — Единица измерения электрической мощности, это радиометрическое измерение.

Интенсивность света — Количество видимого света, излучаемого в единицу времени на единицу телесного угла

• Кандела (кд) — Основная единица силы света в системе СИ. Это единица силы света источника света в определенном направлении.2 = 1 нит
  • Nit  (nt) – название единицы измерения яркости

  .

Для облегчения понимания представьте себе лампу, излучающую свет.

• Свет от лампы измеряется в люменах (мера силы света)
• Свет, падающий на поверхность, выражается в люксах
• Человеческий глаз воспринимает это визуально с точки зрения яркости или яркости, которая измеряется в канделах

Глава 2

Радиометрия — Сколько света

Что такое радиометрия

В целом радиометрия — это наука об измерении электромагнитного излучения. Что касается оптики, то это относится к обнаружению и измерению световых волн в оптической части электромагнитного спектра (инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый). Радиометрия включает также характеристику распределения абсолютной мощности излучения.

Почему важна радиометрия

Радиометрия охватывает широкий спектр потребностей в восприятии и измерении света.

Вот некоторые распространенные приложения: 

[источник]

4 Общепринятые геометрические описания в радиометрии 

Основная единица радиометрии называется Лучистый поток .

1. Лучистый поток / Мощность — Выражаемый в ваттах лучистый поток можно определить как общую оптическую мощность источника света. Его также можно определить как скорость потока лучистой энергии. Вы можете думать об этом как об общем количестве света, излучаемого лампочкой.

2. Интенсивность излучения — Интенсивность излучения, также измеряемая в ваттах, представляет собой количество потока, испускаемого через известный телесный угол.

3. Излучение — Измеряемое в ваттах на квадратный метр, излучение представляет собой измерение потока излучения на известной площади поверхности.

4. Излучение — Измеряется в ваттах на квадратный метр в стерадианах, излучение является мерой интенсивности излучения, излучаемого с единицы площади источника.

Глава 3:

Фотометрия — как вы видите свет 

(видимый свет)

Что такое фотометрия

Фотометрия – это подвид радиометрии, применимый только к видимой части электромагнитного спектра. В то время как радиометрия фокусируется на измерении энергии излучения с точки зрения абсолютной мощности, фотометрия учитывает реакцию человеческого глаза и фокусируется на измерении света с точки зрения воспринимаемой яркости.

Фотометрия — это «наука об измерении интенсивности света, где «свет» относится к общему интегрированному диапазону излучения, к которому чувствителен глаз.

Фотометрия отличается от радиометрии, в которой обнаруживается и измеряется каждая отдельная длина волны в электромагнитном спектре, включая ультрафиолетовое и инфракрасное. //www.фотоника.com/a25119/Photometry_The_Answer_to_How_Light_Is_Perceived

Почему важна фотометрия

Фотометрия измеряет видимый свет с точки зрения человека.

Общие приложения для фотометрии:

Как и в случае с радиометрией, применение фотометрии также разнообразно. Он используется в ряде отраслей для проверки интенсивности света, излучаемого дисплеями, приборными панелями, приборами ночного видения и многим другим.

Основной единицей фотометрии является люмен.Фотометрия состоит из четырех основных понятий:

1. Световой поток . Измеряемый в люменах, световой поток — это мера общей воспринимаемой мощности, излучаемой во всех направлениях источником света.

2. Сила света  Измеряется в канделах. Сила света — это количество света, излучаемого источником в определенном направлении.

3. Освещенность — Измеряется в люменах на единицу площади, освещенность относится к количеству света, падающего на поверхность.Освещенность также может выражаться в фут-канделях.

4. Яркость — Яркость, измеряемая в канделах на квадратный метр или нит, представляет собой полный свет, излучаемый или отраженный от поверхности в заданном направлении. Он указывает, насколько ярко мы воспринимаем результат взаимодействия падающего света и поверхности.

Изображение предоставлено JC Walker, Light Sources — Technology and Applications [CC Attribution-ShareAlike 3.0]

Глава 4:

Спектрометрия — Измерение длины волны

Спектрометрия известна наукой и использованием спектрометров для измерения и анализа.Это изучение взаимодействий между светом и веществом, а также реакций и измерений интенсивности излучения и длины волны .

На приведенной ниже диаграмме показано, как спектрометрия используется для анализа образца. Образец показан на шаге 2. Спектрометрию также можно использовать для анализа длин волн, присутствующих в данном источнике света. В этом случае между источником и дифракционной решеткой не будет образца.

 i Автор:  От публичной лаборатории Спектрометрическая диаграмма [CC BY 2.0] (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/), с flickr

Спектрометрия использует:

В статье, написанной ATA Scientific Instruments, Что такое спектрометрия и для чего она используется, они подробно описывают современные способы использования спектроскопии:

• В астрономии мы можем использовать уникальные спектры для определения химического состава космических объектов.
• Мы также можем использовать его для определения свойств космических объектов: главным образом их температуры, а также их скорости.
• Он применяется для скрининга метаболитов, а также для анализа и улучшения структуры лекарств.

Биомедицинское использование света включает диагностические и терапевтические применения. Узнайте больше о спектроскопии в биомедицинских службах.

Спектрорадиометрия — это «измерение световой энергии на отдельных длинах волн в пределах электромагнитного спектра. Ее можно измерить по всему спектру или в определенном диапазоне длин волн».

Спектрорадиометрия.В KonicaMinolta.us:  Радиометрия, спектрорадиометрия и фотометрия   Получено с: https://sensing.konicaminolta.us/learning-center/light-measurement/radiometry-spectroradiometry-photometry/

Две основные концепции спектрорадиометрии:

Спектральное излучение — излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Единицей СИ для спектральной яркости является ватт на квадратный метр, стерадиан нанометр.

Спектральная освещенность — освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны.Единицей СИ для спектральной освещенности является ватт/кубический метр.

Глава 5: 

Как измерить интенсивность света

Расчет интенсивности света зависит от источника света и направления, в котором он излучает свет. Количество света, падающего на поверхность, называется освещенностью и измеряется в люксах.

Компания

Science написала пошаговую статью/эксперимент о том, как рассчитать интенсивность света с интенсивностью света вокруг лампочки, излучающей свет одинаково во всех направлениях.В заключении уточнялось, что «интенсивность света в вашей точке на сфере равна количеству ватт, излучаемому лампочкой, деленному на площадь поверхности сферы». Полные расчеты можно найти здесь.

В фотометрии сила света является мерой мощности излучения, излучаемой объектом в определенном направлении и зависит от длины волны излучаемого света.   

Что имеет наибольшее значение с точки зрения измерения интенсивности света , так это фактическое количество люменов, падающих на конкретную поверхность.

Измерение уровня освещенности

Как отмечалось выше, поток — это общий световой поток. В ваттах относится абсолютная мощность, а в люменах взвешиваются для человеческого восприятия.

В чем разница между яркостью и освещенностью

«Яркость — это количество света, отраженного от освещаемой поверхности».

Освещенность измеряется как количество света, падающего на поверхность.

Яркость — это то, что мы измеряем от поверхности, на которую падает свет.

Top Light Co назвала его лучшим…

Подумайте об этом так: IL-яркость, IL, I = падающий свет. Освещенность измеряет падающий свет. Яркость — это то, что покидает поверхность — L = уход. Освещенность измеряет инцидент, яркость измеряет то, что уходит.

 Глава 6:

Какие инструменты используются для измерения света

1. Фотометр

Фотометр — это прибор для измерения интенсивности света. Его можно определить как прибор, измеряющий видимый свет.

Два типа фотометров:

1. Измерители освещенности — определение видимой энергии источника света

Измерения яркости используются для таких продуктов, как светофоры и автомобильные задние фонари.

2. Измерители освещенности — измеряют видимую энергию, падающую на поверхность объекта.

Яркомер и колориметр

2.Интегрирующая сфера

«Интегрирующая сфера собирает электромагнитное излучение от источника, полностью внешнего по отношению к оптическому устройству, обычно для измерения потока или оптического ослабления».

Основы и приложения Integrating Sphere

3. Спектрометр

«Основная функция спектрометра состоит в том, чтобы принимать свет, разбивать его на спектральные компоненты, оцифровывать сигнал как функцию длины волны, считывать и отображать его на компьютере.”

Спектрометр

4. Экспонометр

Экспонометр — это устройство, используемое для измерения уровня освещенности . Уровень освещенности — это количество света, измеренное в плоскости.

Заключение

Есть много терминов и технологий, используемых, когда речь идет о силе света и измерении освещенности. Это ключ к пониманию того, как все эти уникальные аспекты объединяются.

Понимание измерения света помогает нам, как поставщику решений для освещения, соответствовать требованиям к яркости и однородности ваших конкретных приложений.

единиц и измерений – Методы и материалы ANACC

Свет – Примечания к физическим и субъективным единицам измерения

Примечание. Преобразование физических единиц в субъективные единицы зависит от относительной видимости различных длин волн, т. е. определенные длины волн «более заметны» человеческому глазу, чем другие.Следовательно, как преобразование между люксами и мкмоль. фотоны м 90 445 -2 90 446 с 90 445 -1 90 446 — преобразования, зависящие от длины волны, должны быть только аппроксимированы;

например; Х мкмоль. фотоны м ^-2 с ^-1 = люкс x ~0,0165 …или…1000 люкс = 16-20 мкмоль. фотоны м ^-2 с ^–1

Каталожные номера

Клейтон, РК (1970). Свет и живая материя. Том 1. Физическая часть. Книжная компания McGraw-Hill, Нью-Йорк.

Херши, Д.Р. 1991. Измерение освещенности растений и расчеты. Американский учитель биологии 53 :351-53.

Морель, А. и Смит, Р. К. 1974. Связь между общим количеством квантов и общей энергией для водного фотосинтеза. Лимнол. Окканогр 19 :591-600.

Как измеряется интенсивность света?

Человеческое зрение зависит от света. Свет отражается от поверхностей в глаза, проходя через роговицу и зрачок, формируя изображение на сетчатке.Глаз чувствителен к очень широкому диапазону интенсивности света, но при низких уровнях теряет способность различать детали. Вот почему такие точные работы, как хирургия, измерение или сборка, лучше всего выполнять при ярком свете.

Работа при плохом освещении вызывает усталость и ошибки. Промышленные аварии чаще происходят при низком уровне освещенности. Кроме того, хорошее освещение определяет, насколько хорошо люди могут наблюдать за шоу и делать качественные фотографии. В этом информационном документе от OMEGA Engineering, чтобы помочь разобраться в измерении интенсивности света, рассматриваются:

• Что такое свет?
• Как измеряется свет?
• Ситуации, требующие измерения освещенности
• Светоизмерительная техника
• Светоизмерительное оборудование

Что такое свет?

Свет — это форма электромагнитной энергии, которая распространяется в пространстве в виде волны.Подобно микроволнам и рентгеновским лучам, эти волны имеют длину волны и частоту. Разница в том, что люди обладают рецепторами, способными воспринимать энергию с длинами волн от 400 до 700 нм и преобразовывать ее в изображения.

Отдельные длины волн соответствуют различным цветам. Свет с длиной волны около 420 нм воспринимается как синий, 525 нм — как зеленый, а 635 нм — как красный. Более длинные волны называются инфракрасными (которые воспринимаются как тепло), а более короткие волны называются ультрафиолетовыми, а затем рентгеновскими лучами.

Источники света на основе тепла («источники накаливания») излучают электромагнитную энергию на всех длинах волн, поэтому они кажутся белыми.Фактическое распределение длин волн в этом свете зависит от температуры источника. Люминесцентные лампы кажутся белыми только в результате флуоресценции покрытия на стекле или трубке, а светодиоды излучают свет только на одной определенной длине волны.

Как измеряется свет?

Источник света, как нить накаливания лампы накаливания, излучает свет во всех направлениях. По сути, он находится в центре сферы излучаемого света (именно поэтому световые единицы относятся к стерадианам).Суммарная энергия всего испускаемого света называется «световым потоком».

Основной единицей света является кандела, номинально свет, излучаемый одной свечой, или, точнее, «источник, который излучает монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683». ватт на стерадиан».

Одна кандела на стерадиан называется люменом и представляет собой наиболее знакомую людям меру интенсивности света. Однако самое важное с точки зрения измерения интенсивности света — это количество люменов, падающих на поверхность, которое выражается в люксах.Таким образом, один люкс равен одному люмену на квадратный метр, это отношение яркости к расстоянию от источника. (В США принято выражать силу света в фут-свечах. Одна фут-свеча эквивалентна одному люмену на квадратный фут).

Подводя итог, световой поток выражается в люменах, а интенсивность света измеряется в люменах на квадратный метр или в люксах.

Ситуации, требующие измерения освещенности

Фотостудия

Основными причинами измерения интенсивности света являются обеспечение соблюдения минимальных стандартов освещенности и определение подходящего времени экспозиции в фотографии и кинематографии.Ниже описаны четыре часто встречающиеся ситуации.

1. Эргономика и безопасность

Минимальные уровни освещенности рекомендуются для многих сред. В то время как некоторые, такие как строительство и верфи, имеют очень специфические требования OSHA, для общепромышленного применения OSHA ссылается на стандарт ANSI/IESNA RP-7-2001 «Практика промышленного освещения». Это определяет минимальную интенсивность, необходимую для безопасного и точного выполнения ряда задач.

В некоторых организациях интенсивность света измеряется только реактивно, как правило, после падения или другого несчастного случая.Более разумным подходом является проведение обследования освещения, документирование уровня освещенности на рабочем месте. Если обнаружены области ниже минимально допустимых уровней, тогда может быть реализован план улучшения.

2. Фотография и кинематография

Интенсивность света лежит в основе фотографии. Низкая освещенность вынуждает фотографа увеличивать время выдержки или открывать диафрагму объектива, а иногда и то, и другое. Хотя многие современные камеры имеют встроенный замер освещенности, все же полезно знать уровень освещенности вокруг объекта, особенно для студийной или портретной фотографии.

Знание уровня освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость кадра, что важно в кинематографии. Измеряя уровни освещенности, оператор может получать стабильные результаты, обеспечивая непрерывность.

3. Мониторинг погоды

Хотя многие экспонометры настроены на работу с лампами накаливания, они по-прежнему полезны для проведения сравнений на открытом воздухе. Например, счетчик может производить записи, показывающие разницу в интенсивности между летним и зимним солнцестоянием.Картирование интенсивности света в области, предназначенной для солнечных батарей, может помочь определить оптимальное место для каждой панели. Тем, кто занимается сельским хозяйством, может быть полезно определить области с более низкой интенсивностью света в теплице.

4. Театральные декорации и оформление интерьера

Различия в интенсивности света — эффективный способ привлечь внимание аудитории. Художник по декорациям может захотеть, чтобы конкретный реквизит или актер отбрасывался в тени для одной сцены и выделялся для следующей.Точно так же дизайнер интерьеров будет использовать различия в интенсивности для создания определенного внешнего вида. Установка уровней освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость определенного внешнего вида и ощущения, а также убедиться, что света достаточно, чтобы зрители могли видеть черты лица актеров.

Технология измерения света

Свет падает на датчик, где энергия фотонов преобразуется в электрический заряд. Чем больше света падает на поверхность, тем больше накапливается заряд.В общих чертах они коррелируют. Калибровка измерительной электроники преобразует ток или напряжение в значение в люксах.

Ситуация осложняется тем, что человеческий глаз не одинаково чувствителен ко всем длинам волн света и более чувствителен к зеленому цвету. Таким образом, если на метр падает одинаковая интенсивность синего и зеленого света, в то время как исходное значение люкса может быть одинаковым, наблюдатель-человек будет воспринимать больше зеленого света. Чтобы решить эту проблему, люксметры настроены на ожидание света со спектральным распределением бытового освещения с вольфрамовой нитью. Он определяется как стандартный источник света A CIE и регулирует необработанное измерение интенсивности, чтобы оно лучше соответствовало восприятию яркости человеком. Стандартный источник света A CIE рекомендуется для использования во всех случаях, связанных с использованием ламп накаливания.

Измерители освещенности

Внутренняя рабочая среда

Прочные портативные измерители параметров окружающей среды для измерения скорости вращения и освещенности разработаны как простые в использовании портативные приборы для измерения интенсивности света. Основанные на стандарте CIE Standard Illuminant A, эти устройства идеально подходят для использования в местах с освещением лампами накаливания и обеспечивают показания при флуоресцентном освещении с небольшой погрешностью в диапазоне измерений от 1 до 200 000 люкс (от 0 до 18 580 фут-кандел).

Эти инструменты идеально подходят для всех, кому необходимо проверить уровень освещенности в рабочих условиях внутри помещений, для фотографии, театральных декораций, дизайна интерьера и кинематографии. Его можно использовать вне помещений, где достаточно сравнительных значений или соотношений, но на него нельзя полагаться для получения точных значений интенсивности из-за калибровки CIE.

Техническое обучение

Техническое обучение

Глоссарий терминов по измерению освещенности

Поглощение

Рассеяние света (излучения) в пределах поверхности или среды, вызванное преобразованием лучистой (световой) энергии в другую форму энергии, обычно тепловую, при взаимодействии с веществом.Поглощение — это «недостающая часть» при сравнении полной отраженной и переданной энергии с падающей энергией. Отношение полного поглощенного лучистого или светового потока к падающему потоку называется коэффициентом поглощения. Стандартной единицей поглощения является процент (%) или коэффициент от 0 до 1. Поглощение также можно вывести из передачи через среду. Если процент пропускания определенной длины волны составляет 70%, то материал имеет коэффициент поглощения 30%.

Актиничный

Характеристика излучения, указывающая на его способность вызывать химические изменения.В нашей отрасли этот термин обычно используется в отношении УФ-излучения и его воздействия на биологические системы. Актиничные полоски используются в УФ-обработке для контроля интенсивности источников. Цвет или оптическая плотность полоски меняется при экспонировании. См. страницу приложений, посвященных опасностям оптического излучения , где приведен список систем измерения освещенности ILT, используемых для определения актинической опасности источника света.

Окружающий свет

Окружающий свет — это свет, рассеянный в окружающей среде вокруг детектора, измеряющего оптическое излучение от другого источника.Этот свет вносит вклад в сигнал, измеренный от источника. Чтобы измерения были достоверными, вклад окружающего света или фона необходимо вычесть из каждого измерения.

Диафрагма

Отверстие, через которое может проходить лучистая энергия. Угловая апертура — это угол, под которым наиболее расходящиеся лучи могут проходить через отверстие или линзу. Диафрагма объектива часто выражается в f/#. f/# — это отношение фокусного расстояния объектива к его диаметру.Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диаметром 25 мм будет иметь апертуру f/4.

Аттенюатор

Устройство, уменьшающее количество энергии, достигающей датчика. Аттенюаторы обычно используются, когда энергия излучения может насытить детектор. Фильтры QNDS, QNDS2 и QNDS3 представляют собой аттенюаторы, снижающие плотность потока на детекторе в 10, 100 и 1000 раз соответственно.

Полоса пропускания

Полоса пропускания описывает размер спектрального сегмента.Полоса пропускания 10 нм указывает на диапазон излучения 10 нм. Это может быть, например, между 500 нм и 510 нм, 1000 нм и 1010 нм или сегментом равного размера в любом месте спектра.

Ленточный фильтр

Полосовой фильтр пропускает волны выше и ниже границы среза фильтра, подавляя при этом длины волн внутри полосы. Эти фильтры также называются режекторными фильтрами. Фильтр-подавитель полосы 500 нм с полосой пропускания 10 нм будет подавлять длины волн между 495 нм и 505 нм.

Ширина луча

Угловая ширина светового конуса, вершина которого находится в источнике. Ширина луча обычно определяется как угол, образуемый конусом, охватывающим 90% энергии.

Черный корпус

Черное тело — это объект, который поглощает всю лучистую энергию, попадающую на него. При нагревании черное тело излучает четко определенный характеристический спектр, который можно использовать для характеристики спектральной чувствительности детекторов.Поскольку идеального черного тела не существует, для этой цели используются симуляторы черного тела.

Калибровка

Процесс нормализации выходного сигнала детектора к сигналу детектора, определенного как стандарт (обычно определяемый Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) при идентичных условиях освещения). Калибровка также может быть выполнена с использованием стандартного источника (лампы), выходная энергия которого на определенных длинах волн и расстояниях измерения сопоставима со стандартной лампой, определенной руководящим органом по стандартизации (NIST).

Кандела (кд)

Текущая единица силы света в системе СИ. Одна кандела эквивалентна 1 люмен/стерадиан. Используется для выражения как интенсивности луча (Beam Candela), так и средней сферической интенсивности (Mean Spherical Candela). Также называется Candlepower (cp).

Кандела, луч (cd или eff cd) фотометрическое измерение интенсивности

Выборка очень узкого угла входного луча, кандела луча представляет только люмены на стерадиан при пиковой интенсивности луча.Угол отбора проб определять не нужно. Может измеряться в канделах (кд) для устойчивых источников или в эффективных канделах (эфф кд) для мигающих источников.

Кандела, эффективная (эфф кд)

Единица интенсивности светового луча, взвешенная с учетом повышенной чувствительности человеческого глаза к мигающему источнику.

Кандела, среднее сферическое (cd) фотометрическое измерение интенсивности

Сила света источника, выраженная в канделах.Средняя сферическая кандела, измеренная в интегрирующей сфере, представляет собой общий выход источника в люменах, разделенный на 4 pi стерадиан в сфере.

Сила свечи (сп)

Старое определение силы света. Одна сила свечи (cp) была силой света стандартной свечи, сделанной из китового воска, весом 1/6 фунта, 7/8 дюйма в диаметре и сжигающей 120 гран в час. Текущей единицей силы света в системе СИ является кандела (кд). Одна кандела (кд) равна силе одной свечи, поэтому источник с силой света 10 кандел можно назвать источником мощностью 10 свечей.

ПЗС

ПЗС (устройство с зарядовой связью) — это детектор света с высокой чувствительностью, в первую очередь в видимом спектре. ПЗС обычно изготавливаются в виде линейных или двумерных матриц, состоящих из миллионов отдельных детекторных элементов. 2D-версии используются для записи изображений и используются в большинстве цифровых камер, используемых как в научных, так и в бытовых целях.

Цветность

Аспекты цвета, связанные с оттенком и насыщенностью без привязки к яркости.

Цветность (CIE) Координаты

Доля стандартных трехцветных значений, используемых при сопоставлении цветов. Цвета сравниваются по их координатам CIE X, Y и Z.

МЭК

CIE (Committee Internationale de l’Eclairage) — международная организация по стандартизации освещения и цветового зрения.

Цветовая температура

Цветовая температура относится к температуре в градусах Кельвина, до которой черное тело должно быть нагрето, чтобы иметь цвет, подобный эталону.Лампа накаливания мощностью 40 Вт имеет цветовую температуру около 2680 К, а дневной свет в полдень имеет цветовую температуру около 5500 К.

Коллектор косинуса

Косинусный коллектор представляет собой полупрозрачный светоприемник, который компенсирует обычное блокирование излучения от плоских поверхностей. Косинусный коллектор измеряет излучение по закону косинуса через полусферу над поверхностью. Косинусный коллектор также может называться ламбертовой поверхностью.

Закон косинусов (закон косинусов Ламберта)

Поток на единицу телесного угла, выходящий или входящий в поверхность, пропорционален косинусу угла относительно нормали к поверхности.В косинусном коллекторе лучи, падающие на поверхность под углом 60° к вертикали, будут иметь вклад 0,5 (косинус 60°) от вклада идентичных лучей, падающих вертикально.

Отсечной фильтр

Фильтр, который не пропускает свет с длинами волн короче длины волны отсечки и пропускает широкий диапазон длин волн выше длины волны отсечки. Длина волны отсечки указывается в некоторой точке перехода от максимальной передачи к нулевой передаче. Один и тот же фильтр может иметь разные длины волн среза в зависимости от заданного % пропускания. Один и тот же фильтр может быть определен как отсекающий фильтр 500 нм с точкой пропускания 50 % в качестве эталона или фильтр отсечки 485 нм, если в спецификации указана точка пропускания 5 %, где пропускание при 485 нм составляет 5 %.

Адаптация к темноте

Способность человеческого глаза приспосабливаться к низким уровням освещенности.

Темный сигнал (текущий)

Темновой сигнал — это сигнал, проходящий через фотодетектор, когда на него не падает оптическое излучение.Этот сигнал создается внутри детектора и цепей усиления за счет термоэмиссионных (температурных) эффектов.

Денситометр

Денситометр измеряет непрозрачность или поглощающую способность материала. Измерение обычно выражается в AU (единицы поглощения) или OD (оптическая плотность).

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка — это оптический компонент, разделяющий свет на составляющие его длины волн. Функционально эквивалентный призме, он рассеивает свет в своем спектре, используя канавки для дифракции света. Угол дифракции зависит от длины волны.

Диффузное отражение

Отношение падающего потока к потоку, отраженному от рассеивающей поверхности, в отличие от узконаправленной или зеркальной (зеркальной) поверхности.

Динамический диапазон

Динамический диапазон представляет собой отношение максимального измеряемого сигнала до насыщения к минимальному измеряемому сигналу над уровнем шума.Обычно динамический диапазон выражается либо в декадах (степень 10), либо в битах (степень двойки). 5-декадный динамический диапазон указывает на то, что разница между максимальным и минимальным сигналами, измеряемыми прибором, составляет 100 000. Динамический диапазон в 16 бит (264) указывает коэффициент 65 532 между минимальным и максимальным измеряемыми сигналами.

Динамический диапазон также выражается в дБ (децибелах) и определяется как 10 log ₁₀  (максимальный сигнал/минимальный сигнал). Пять декад динамического диапазона равны 50 дБ.

Эйнштейн

Единица энергии, эквивалентная количеству энергии, поглощаемой одной молекулой вещества, вступающего в фотохимическую реакцию, определяемую законом Штарка-Эйнштейна.

Электромагнитное излучение

Излучение, испускаемое вибрирующими заряженными частицами. Комбинированное колебание электрического и магнитного полей, распространяющееся в пространстве со скоростью света. Электромагнитный спектр теоретически бесконечен и включает в себя гамма-, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволны и радиоволны.

Коэффициент излучения

Отношение яркости объекта к излучению черного тела при той же температуре и длине волны.

Плотность энергии

Энергия излучения, поступающая на поверхность на единицу площади, обычно выражается в джоулях или миллиджоулях на квадратный сантиметр (Дж/см² или мДж/см²). Это интеграл излучения по времени. (Другие применяемые термины включают «воздействие излучения», «световая доза» и «общая эффективная доза»).

Этендю

Также называется пропускной способностью оптической системы, это произведение ее входной апертуры и телесного угла, под которым свет может быть принят через эту апертуру.

Выход

Флюс, покидающий поверхность на единицу площади.

Воздействие

Распространенный, но широко используемый термин для обозначения плотности энергии или плотности потока излучения на поверхности. (Это точно определенный термин в лечении ЭБ: 1 Грей (Гр) = 1 Дж/кг, мера поглощенной энергии на единицу массы).В других технологиях этот термин обычно применяется к энергии, поглощаемой исследуемой средой, но при УФ-отверждении он приравнивается только к плотности энергии излучения, поступающей на поверхность исследуемой среды. [Предпочтительный сокращенный термин — плотность энергии, выраженная в Дж/см² или мДж/см²]. Также может называться «доза» или «дозировка».

Нить накала

Тонкая металлическая проволока, специально помещенная внутри колбы лампы, которая генерирует излучение в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах при пропускании через нее электрического тока.Часто используется вольфрамовый материал, так как он обладает большой прочностью на растяжение, очень прочен и может нагреваться очень близко к температуре плавления без быстрого испарения. Нити накаливания предлагаются в различных конструкциях, оптимизированных для конкретных применений.

Описание нити

Описание нити состоит из префиксной буквы, указывающей, является ли проволока прямой или спиральной, за которой следует число, указывающее расположение нити на опорах.Буквы префикса обычно являются одним из трех вариантов

• • S – Прямая, без витка на нить
  • C – скрученный, нить намотана в виде спиральной катушки
  • CC – Спиральный Спиральный спиральный филамент снова наматывается на другой спиральный виток.

Флюс

Энергия в секунду (мощность) светового луча, выраженная в ваттах или джоулях в секунду.(Сияющая сила). При фотометрических измерениях мощность света обычно выражается в люменах (лм).

Фут-канделя (fc) фотометрическое измерение

Фут-канделы — это единица измерения освещенности (сколько света падает на точку на поверхности). Одна фут-канделя эквивалентна 10,764 люкс.

Футламберт (фл) фотометрическое измерение

Единица яркости, равная 1/p кандела/фут ^2.

Бактерицидный

Все биологические организмы содержат ДНК.ДНК необходима для размножения. Оптическое излучение в диапазоне УФС способно разрушать молекулярные связи внутри ДНК, эффективно убивая микроорганизмы. Бактерицидные УФ-лампы используются для обработки воды, стерилизации пищевых продуктов и их контейнеров, а также для очистки воздуха, особенно в условиях больниц.

Единица Хефнера для фотометрических измерений

Единица силы света, равная 0,9 свечи.

Фотометрическая характеристика освещенности

Световой поток, падающий на единицу площади поверхности.1 люмен/м² = 1 люкс.

Инфракрасный (ИК)

Невидимая часть электромагнитного спектра, простирающаяся от 0,75 мкм до 1000 мкм. Излучение в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) вызывает ощущение тепла.

Интегрирующая сфера

Полая сфера, покрытая изнутри белым рассеивающим покрытием. Он используется для измерения диффузного отражения и пропускания объектов или общего потока от источника, который полностью находится внутри.

Интенсивность

Поток на телесный угол. Радиометрические измерения производятся в Вт/ср. Фотопические измерения производятся в люменах/св.

Закон обратных квадратов

Закон обратных квадратов коррелирует относительную интенсивность на различных расстояниях от точечного источника. Относительная интенсивность уменьшится до коэффициента квадратного корня из разницы в расстоянии. Например, если на расстоянии 2 метров от источника интенсивность составляет 16 Вт/м², она будет 4 Вт/м² на расстоянии 4 метра и Вт/м² на расстоянии 8 метров.Для протяженных (неточечных) источников спад интенсивности приближается к закону обратных квадратов на расстоянии, эквивалентном 5-кратному диаметру источника.

Радиометрическая характеристика излучения

Лучистый поток, падающий на единицу площади поверхности; падающая мощность на единицу площади. Радиометрической единицей измерения является Вт/м² или их коэффициенты (мВт/см²). Фотометрическими единицами измерения являются люмен/м², люкс, фот и фут-кандел.

Джоуль (Дж)

Джоуль — единица измерения энергии в системе СИ.

Поверхность Ламберта

Поверхность, излучение или рассеяние которой подчиняется закону косинуса Ламберта, согласно которому интенсивность излучения, выходящего из поверхности, пропорциональна косинусу угла от нормали к поверхности. См. Сборщик косинусов.

Линейность

Точность, с которой существует прямая зависимость между падающим излучением и результирующим значением измерения вплоть до точки насыщения. Линейность 1 % означает, что отношение измеренного значения к падающему излучению не будет отличаться от абсолютного более чем на 1 %.

Люмен (лм) фотометрическое измерение

Люмен — фотометрическая единица мощности. Это поток, излучаемый в единице телесного угла точечным источником с силой света в одну канделу.

Фотометрическая характеристика яркости

Плотность потока на единицу телесного угла.

Люкс радиометрическое измерение

СИ единица освещенности, равная 1 люмену на квадратный метр.

Средняя сферическая сила свечи (MSCP)

Сила света источника света.Рейтинг MSCP лампы измеряется при расчетном напряжении и представляет собой общее количество света, излучаемого источником света во ВСЕХ направлениях (измеряется в интегрирующей сфере).

Один MSCP эквивалентен всему свету, излучаемому со всех сторон одной стандартной свечой со спермацетом. Средняя сферическая сила свечи является общепринятым методом оценки общего светового потока миниатюрных ламп. 1 MSCP равен 12,57 (4 pi) люмена.

Микрон
Единица длины, равная 10 ^-6 м.Инфракрасные длины волн обычно измеряются в микронах.

Монохроматор

Монохроматор — это устройство, в котором используется дифракционная решетка или призма для рассеивания света в спектр составляющих его длин волн. Дисперсионный элемент поворачивается таким образом, что только узкая (монохроматическая) полоса света может выходить из монохроматора через узкое отверстие или щель.

Нано

Префикс, обозначающий 10 ^-9 .Один нановатт (нВт) = 10 ^-9 ватт.

Нанометр (нм)

Единица длины, равная 10 ^-9  м. Сокращенно нм. Обычно используемая единица для определения длины волны света, особенно в УФ и видимом диапазонах электромагнитного спектра.

Узкополосной фильтр

Узкополосный фильтр пропускает через себя только ограниченное число длин волн. Узкополосные фильтры обычно указываются на определенной центральной длине волны, полосе пропускания, указывающей диапазон длин волн, которые будут проходить через нее, и % пропускания в пределах полосы пропускания.Узкополосный фильтр 500 нм с полосой пропускания 10 нм с отсечкой 5% пропускает длины волн от 495 нм до 505 нм. Коэффициент пропускания выше и ниже этих длин волн будет меньше 5%.

Фильтр нейтральной плотности

Фильтр, уменьшающий интенсивность проходящего через него света без изменения относительного спектрального распределения энергии. Нейтральные плотности задаются логарифмом по основанию 10 их затухания. Аттенюация 100 дает нейтральную плотность (ND) 2. См. Оптическая плотность.

Nit (nt) фотометрическое измерение

Единица измерения яркости (яркости), равная одной канделе на квадратный метр.

Шумовой эквивалент излучения (NEI)

Плотность потока излучения в Вт/см ²  необходимая для получения сигнала, равного собственному шуму системы обнаружения. Входная освещенность, при которой отношение сигнал/шум равно 1,

Эквивалентная мощность шума (NEP)

Мощность излучения при заданной длине волны и полосе пропускания, при которой выходной сигнал детектора эквивалентен собственному шуму этого детектора.

Обычный

Нормаль — это ось, проведенная перпендикулярно к освещаемой поверхности. Нормаль — это эталон, от которого измеряются углы отражения, дифракции и преломления. Луч с углом падения 0 градусов падает перпендикулярно поверхности. Луч с углом падения 90° параллелен поверхности и может не падать на нее.

Режущий фильтр

См. фильтр для удаления полос.

Непрозрачность

Мера способности материала блокировать свет.Это эквивалентно обратной величине коэффициента пропускания материала.

Оптический прерыватель

Механическое или электрооптическое устройство для пропускания и прерывания луча света с одинаковой частотой.

Оптическая плотность (OD)

Мера коэффициента пропускания T через оптическую среду. OD = -log ₁₀ T. OD, равная 1, соответствует 10 % передачи. Фильтр OD 2 будет иметь пропускание 1%.

Пиковое излучение УФ-отверждение

Интенсивный пик сфокусированной мощности прямо под лампой. Максимальная точка профиля освещенности. Измеряется в единицах излучения (Вт/см²).

Фотометрическое измерение Phot (ph)

Единица измерения освещенности. Один фото = 10 000 люкс (лк).

Фотодиод

Фотодиод представляет собой двухэлектродный полупроводниковый прибор с чувствительным к оптическому излучению переходом, в котором обратный ток изменяется в зависимости от освещения.Чувствительность к длине волны зависит от материалов, используемых в устройстве. Кремниевые фотодиоды чувствительны в большей части видимого спектра. Фотодиоды InGaAs чувствительны в БИК-области спектра. Фотодиоды GaP используются для УФ-области спектра.

Фотодинамическая терапия

Использование оптического излучения для лечения болезней. Фотодинамическая терапия используется при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз, желтуха у новорожденных, а в последнее время — при лечении некоторых видов рака.

Фотометр

Устройство для измерения силы света или яркости. В фотометре используется фотопический фильтр с полосой пропускания, соответствующей реакции человеческого глаза. В качестве единиц СИ используются люмены и люксы.

Фотоумножитель (ФЭУ)

Фотоумножитель представляет собой вакуумное устройство, в котором фотокатод испускает электроны при воздействии света. Электроны затем ускоряются с помощью электростатических полей к металлическим пластинам, где испускается большее количество вторичных электронов.Это повторяется через несколько этапов. Это усиливает ток на много тысяч.

Фотопик

Обладает чувствительностью, аналогичной реакции человеческого глаза. Фотопический фильтр будет иметь полосу пропускания от 400 до 700 нм с максимальной передачей на 550 нм со спектральной чувствительностью, указанной CIE.

Фоторезист

Химическое вещество, которое становится нерастворимым при воздействии света. Экспонируя фоторезист через маску, можно создавать электрические цепи, промывая неэкспонированные области и протравливая материал под ними. Фоторезисты обычно оптимизируются для определенных областей УФ-спектра, определяемых как UVC, UVB и UVA, в зависимости от типа лампы, используемой для экспонирования.

Фотостабильность

Многие химические продукты, как медицинские, так и защитные покрытия, могут разлагаться под воздействием света. Измерения фотостабильности проводятся для определения основных длин волн, ответственных за деградацию, и количества воздействия (дозы), необходимого для создания изменения, которое будет вредным для эффективности продукта.В исследованиях фотостабильности следует отличать эффекты от видимых длин волн света от УФ. Обычно используются два детектора с фильтрацией, каждый из которых ограничивает измерение только одной спектральной областью.

Пико (п)

Префикс, обозначающий 10 ^-12 . Один пВт = 10 ^-12 Вт.

Радиометрическое измерение излучения

Мощность излучения на единицу площади источника на телесный угол. Вт/м²/стерадиан.

Радиометрическое измерение коэффициента излучения

Мощность излучения, излучаемая на полную сферу (4p стерадиан) единицей площади источника, выраженная в Вт/м². Для этого измерения обычно используется интегрирующая сфера.

Радиометрическое измерение мощности излучения

Лучистый поток на единицу площади, испускаемый источником.

Радиометр

Прибор для измерения интенсивности или накопления лучистой энергии.Консультации по выбору радиометра.

Радиометрия

Наука об измерении радиации. Обнаружение и измерение энергии излучения либо на определенных длинах волн, либо в полосе пропускания, либо в зависимости от длины волны в широком спектре. Измерение взаимодействия света с веществом в отношении поглощения, пропускания и отражения.

Рэй

Геометрическое представление пути света через оптическую систему.

Коэффициент отражения

Отношение отраженного потока к падающему потоку от поверхности. В некоторых случаях измерение может быть выполнено либо с зеркальной, либо с диффузной составляющей полного отраженного потока. Отражательная способность выражается в процентах.

Относительная пространственная чувствительность

Относительная пространственная чувствительность детектора указывает угол приема и процент падающего излучения под этим углом, который попадает на детектор.Измерение обычно проводится по сравнению с идеальной ламбертовской поверхностью.

Чувствительность (спектральная чувствительность)

Отклик или чувствительность любой системы в зависимости от падающей длины волны. В радиометрии это выходной сигнал устройства в зависимости от длины волны.

Насыщенность

Состояние, при котором плотность потока излучения превышает либо способность фотодетектора испускать электроны в линейной зависимости от падающего потока, и/или ток, создаваемый детектором, превышает способность электроники измерять ток линейным образом .

Скотопик

Относится к чувствительности человеческого глаза к длине волны в условиях адаптации к темноте.

Чувствительность

Отношение выходного сигнала детектора к входному сигналу. Это также может быть выражено как минимальный уровень входного излучения, при котором выходной сигнал будет превышать уровень шума детектора; т. е. где S/N больше 1,

СИ

Международная система единства; Международная метрическая система единиц.

Спектральный отклик

Мера относительной чувствительности детектора в зависимости от длины волны падающего света. Типичная кривая спектрального отклика отображает чувствительность в процентах на заданной длине волны от длины волны максимальной чувствительности.

Спектрометр/спектрограф

Устройство, измеряющее взаимодействие света и материалов в зависимости от длины волны. Спектрометр обычно представляет собой монохроматор со встроенным детектором.Спектрограф не имеет выходной щели, что позволяет одновременно измерять широкий диапазон длин волн с помощью многоэлементного детектора или фотопластинки.

Зеркальное отражение

Отражение от зеркальной поверхности, при которой когерентность падающего луча сохраняется в отраженном луче. Это противоположно диффузному отражению, при котором отраженный свет распространяется во всех направлениях ламбертовским образом.

Стерадиан (старший)

Единица телесного угла, опирающегося на площадь поверхности сферы, равная квадрату радиуса сферы.Один стерадиан можно представить в виде конического сечения с телесным углом приблизительно 66°.

Stilb (sb) фотометрическое измерение

Единица яркости, равная 1 кандела/см².

«Т» Номер лампы

Номер лампы «T» — это диаметр лампы с шагом 1/8 дюйма. Лампа «Т-1» диаметром 1/8 дюйма, лампа «Т-2» диаметром 1/4 дюйма и т. д.

Фотометрическое измерение Тальбота

Единица СИ количества света, выраженная в люмен-секундах.

Термопара Термобатарея

Устройство из разнородных металлов, в котором возникает слабый ток в зависимости от разницы температур материалов в месте соединения. Термопары могут быть использованы для измерения излучения в инфракрасной области спектра.

Коэффициент пропускания

Отношение мощности излучения, прошедшего через материал, к мощности падающего излучения. Коэффициент пропускания обычно выражается в процентах.Фильтр с коэффициентом пропускания 50% (на определенной длине волны) будет поглощать половину падающего на него света и пропускать половину его через себя.

УФ (ультрафиолетовое)

Невидимая часть электромагнитного спектра с длиной волны от 1 нм до 400 нм.

УВА

Часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 320 до 400 нм. Этот спектральный диапазон используется во многих областях медицины, УФ-отверждения и фотолитографии.Земная атмосфера (на уровне моря) поглощает все длины волн короче УФА. Длительное воздействие УФ-излучения вызывает солнечные ожоги.

УВБ

UVB — это часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 280 до 320 нм. УФ-В-излучение обычно используется для УФ-отверждения и фотолитографии, а также в некоторых медицинских целях. Воздействие УФВ-излучения (от ламп или электрических дуг) может привести к серьезным солнечным ожогам и повреждению глаз.

УВК

UVC — это часть УФ-спектра, которая простирается от 190 до 280 нм. UVC обычно используется для очистки воды и стерилизации. UVC также используется в УФ-отверждении и фотолитографии в приложениях микроэлектроники. Воздействие УФ-излучения (от ламп, дуг или лазеров) может вызвать серьезные биологические повреждения.

ВУФ (вакуумный ультрафиолет)

ВУФ — это часть УФ спектра ниже 190 нм.Электромагнитное излучение с длиной волны ниже 190 нм поглощается кислородом воздуха. Физические или химические взаимодействия, требующие ВУФ-излучения, должны выполняться в продуваемой азотом среде до 160 нм или в вакуумной камере ниже 160 нм.

Видимый спектр (VIS)

Видимая часть спектра простирается от 400 до 700 нм (согласно CIE). Он охватывает длины волн света, которые может воспринимать человеческий глаз.

Радиометрическое измерение мощности (Вт)

Ватт — единица мощности или работы.Один ватт соответствует одному джоулю/сек.

Длина волны

Когда электроны колеблются, они создают колеблющиеся перпендикулярные электрические и магнитные поля. Расстояние между последовательными максимумами интенсивности поля определяется как длина волны. Эти расстояния для видимого излучения очень малы и обычно выражаются в единицах длины нанометров (нм).

< Назад ко всем ресурсам по измерению освещенности

Как измерить свет в фут-канделях, люменах и люксах

Как определить уровень освещенности, необходимый для различных применений для достижения оптимального освещения и безопасности, а также зрительного комфорта? Мы часто покупаем лампочки в соответствии с их потребляемой мощностью, не зная количества света, которое они излучают. Как мы измеряем свет? В светотехнической промышленности мы часто говорим о фут-свечах, люменах и люксах.Ниже приведены основные ссылки, которые помогут вам измерить свет.

Фут-свеча

Вот простая иллюстрация, которая поможет вам понять измерение фут-свечи. Представьте себе установку свечи на расстоянии 0,30 метра (1 фут) от плоской стены, на которой мы нарисовали квадрат размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут). Один люмен на квадратный фут будет освещать эту поверхность.

Фут-канделя является наиболее распространенным в отрасли показателем освещения. Почему мы до сих пор используем слово «свеча» для измерения света в наши дни? Объяснение этого выбора восходит к происхождению самой свечи. Когда люди начали измерять интенсивность света, свечи были самым распространенным доступным источником света.

В то время свечная промышленность обеспечивала последовательный, устойчивый, чистый и эффективный способ измерения света. Таким образом, мы используем это известное выражение и по сей день.

Люмен и Люкс

Люмен — важная величина: он измеряет общее количество видимого света, излучаемого данным источником.Все остальные измерения основаны на люменах. Измерение люменов произошло от базовой концепции фут-свечей. Это может быть более или менее проиллюстрировано изображением, показанным здесь. Сегодня существует более научное определение, но этот рисунок помогает визуализировать просвет.

Представьте себе свечу, установленную в центре сферы диаметром 0,60 метра (2 фута). Если мы прорежем отверстие размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут) в центре этой сферы, свет, который будет сиять, будет тем, что мы определяем как люмен.

Фут-свеча равна одному люмену на квадратный фут. Это британская мера. В метрической системе люмен измеряется квадратным метром или люксом. Таким образом, фут-свеча эквивалентна примерно 10 люксам или 10,57 люксам.

Большее количество люменов соответствует более яркому и интенсивному свету, тогда как меньшее количество люменов соответствует более тусклому и приглушенному освещению.

Как измерить люмен или люкс

В действительности люмены измерить достаточно сложно: обычно требуются лабораторные исследования.Следовательно, если вы хотите узнать количество люменов, излучаемых вашей лампой или светильником со встроенной колбой, вы можете обратиться к упаковке продукта или ознакомиться с каталогом светильников.

Переход от ватт к люменам

Имеет смысл оценивать количество света по потребляемой лампой мощности. Если вы хотите заменить лампочку, следуйте этому простому практическому правилу, чтобы преобразовать ватты в люмены и наоборот.

Сколько освещения вам нужно?

Обычно мы устанавливаем оптимальные требования к освещению, исходя из потребности в подходящих фут-свечах.Как вы можете определить наилучшее количество освещения для вашего конкретного приложения? Общество инженеров-светотехников Северной Америки (IES) установило ряд рекомендаций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться.

Ниже представлена ​​инфографика с рядом рекомендаций по определению количества люменов, необходимого для освещения различных комнат вашего дома:

Свяжитесь с одним из наших экспертов по освещению. Эта услуга по оценке промышленного или коммерческого применения бесплатна.

Связаться с нами

Методика измерения диаметра микрооптического волокна с освещением стоячей волной

Теоретическое уравнение интенсивности света рассеяния Ми

Теоретический анализ, основанный на теории рассеяния Ми, описан здесь. Оптическое волокно аппроксимируется однородным диэлектрическим цилиндром бесконечной длины и совмещается с осью Z (см. рис. 2). Лазерные лучи освещаются как с положительного, так и с отрицательного направления оси X для создания стоячей волны.При рассмотрении одиночного луча освещение падает на волокно от положительного к отрицательному направлению оси X . Лазерные лучи представляют собой плоскую поляризованную волну. По рассеянному световому полю рассчитывалось распределение рассеянного света волокном в дальней зоне в плоскости XY . Показана теоретическая интенсивность рассеяния света одиночной плоской волной и стоячей волной.

Распределение интенсивности рассеянного света в дальней зоне с одной плоской волной I _pw рассчитывается на основе теории рассеяния Ми с использованием следующего уравнения [12, 25].{\left( 1 \right)’} \left( {k_{1} R} \right)}}} & {\cdots \vec{E} \bot Z, \vec{H}\parallel Z} \\ \end{массив} } \right.$$

(2)

где λ ₀ — длина волны в вакууме, k — волновое число, а нижний индекс 1 или 2 указывает на внутреннюю или внешнюю сторону волокна соответственно, R — радиус волокна, θ — угол рассеяния, n — показатель преломления волокна, I _inc — интенсивность света падающего лазера, J _m — коэффициент Бесселя порядка 9 , штрих обозначает производную функции по ее аргументу, а H
⁽¹⁾ _m — функция Ганкеля первого рода порядка m . {\left( 2 \right)’} \left( {k_{2} R} \right)}}} & {\cdots \vec{E} \bot Z, \vec{H}\parallel Z} \\ \end{массив} } \right.$$

(4)

где φ ₁ и φ ₂ — фазы двух падающих лучей. Н
⁽²⁾ _m — функция Ганкеля второго рода порядка m . α IS ( ε ₁ μ ₂ / ε ₂ μ ₁ ) ^1/2 . ε и μ — диэлектрическая и магнитная проницаемости соответственно. Фаза стоячей волны, которая генерируется двумя встречно распространяющимися падающими лучами, может быть определена по относительной разности фаз φ ₁ и φ ₂ . В этой статье фаза φ ₁ всегда была установлена ​​равной нулю, а фаза φ ₂ была изменена, чтобы дифференцировать фазу освещения стоячей волны.

Распределение интенсивности рассеянного света

Для использования принципа измерения распределения интенсивности рассеянного света для различных диаметров оптического волокна были рассчитаны с использованием уравнений. (1)–(4) для диаметров в диапазоне от 0,5 до 7 мкм. В качестве лазерного источника использовался гелий-неоновый лазер, а длина волны лазера была установлена ​​на 632,8 нм. Поляризация падающих лучей была параллельна оси Z . Показатель преломления оптического волокна был установлен на уровне 1,454.На рисунке 3 показано рассчитанное угловое распределение интенсивности рассеянного света. Красные и черные сплошные линии указывают на картину интенсивности рассеянного света при освещении стоячей волной и одиночной плоской волной соответственно. Одна плоская волна падала с направления 0°, а лазерные лучи падали с направления 0° и 180° для генерации стоячей волны. Интенсивность рассеянного света отображалась логарифмически. Что касается плосковолнового освещения, то картина интенсивности рассеянного света просто состоит в том, что для малых диаметров имеется несколько пиков и спадов, однако она становится более сложной для диаметров больше 0.8 мкм, где сложно получить характеристику картины интенсивности рассеянного света только по положениям пиков и впадин. Следовательно, это подразумевало необходимость измерения интенсивности рассеянного света с высоким динамическим диапазоном и широкого диапазона измерений для измерения диаметра на основе диаграммы рассеяния Ми при освещении одной плоской волной. С другой стороны, картины интенсивности рассеянного света при освещении стоячей волной проще, чем при освещении плоской волной, и в основном состоят из пиков и впадин.Также отмечается, что пики и впадины особенно сконцентрированы вокруг угла 90°. Причина появления наиболее характерной картины в направлении, перпендикулярном оси стоячей волны, заключается в том, что пики и впадины обусловлены не только картиной рассеяния Ми, но и интенсивностью освещения стоячей волны. Поэтому наиболее характерная картина проявлялась в направлении, перпендикулярном оси стоячей волны.

Рис. 3

Угловое распределение интенсивности рассеянного света, вызванное освещением стоячей и одиночной плоской волной

На рис.  4 показано расчетное угловое распределение интенсивности рассеянного света при различных фазах освещения стоячей волной, практически фаза φ ₂ в уравнении(3) был изменен. Как показано, картина интенсивности рассеянного света менялась при изменении фазы стоячей волны. Положение пиков и впадин постепенно смещается, но все же они существуют около 90°. Соответственно ожидается определение диаметра волокна путем наблюдения за рассеянным светом от 60° до 120° с центром на 90°, что может быть реализовано с использованием объектива с числовой апертурой (NA) 0,55.

Рис. 4

Угловое распределение интенсивности рассеянного света, вызванное стоячими волнами с разными фазами, при диаметре волокна 0.6 мкм. В легенде указано значение фазы одного падающего луча: φ ₂

На рисунке 5 показана картина интенсивности рассеянного света под углом около 90° в плоскости датчика дальнего поля. Горизонтальная и вертикальная оси — это угол рассеяния и интенсивность света соответственно. Здесь интенсивность света показана в линейной шкале. Моделируемые условия такие же, как на рис. 3. Как видно, картина интенсивности рассеянного света симметрична в стоячей волне, но асимметрична в одиночном луче, что означает, что интенсивность света находится на одном уровне во всем измеренном диапазоне.Это эффективное свойство для измерений в процессе, поскольку можно использовать одну матрицу датчиков, такую ​​как датчик CMOS, без сложной настройки чувствительности. Эти особенности одинаковы для различных фазовых условий освещения стоячей волной. На дополнительном рисунке показано распределение рассеянного света в корпусе диаметром 7 мкм с различной фазой φ ₂ . Интенсивность рассеянного света была на одном уровне, а распределение состояло из пиков и впадин.

Рис. 5

Распределение интенсивности рассеянного света, вызванное освещением стоячей волной и одной плоской волной на плоскости датчика. Красные и черные сплошные линии обозначают облучение стоячей волной и одной плоской волной соответственно

Принцип измерения диаметра волокна

С точки зрения оценки диаметра волокна на основе анализа распределения интенсивности, как Ранее сообщалось [26], что путем измерения усредненного шага картины рассеянного света можно приблизительно оценить диаметр волокна с точностью до нескольких микрометров. В данной работе ставилась задача разработать более точный метод. Как описано ранее, картина интенсивности рассеянного света стоячей волной может характеризоваться пиками и впадинами. Поэтому был рассмотрен метод измерения с использованием углового положения пиков и впадин. Во-первых, их теоретическое положение было рассчитано, как показано на рис. 6. Даже для относительно более тонкого (рис. 6а) и более толстого (рис. 6б) диаметра волокна пик и впадина меняются с изменением диаметра, и их изменения носят сложный характер. , поэтому мы решили использовать метод подгонки.Перед измерением теоретические положения пиков или впадин были рассчитаны для различных диаметров волокна и различных фаз освещения стоячей волной, чтобы составить справочную таблицу. Измеренные угловые положения пиков и впадин сравнивались с положениями в справочной таблице, а затем вычислялась среднеквадратическая (RMS) ошибка. Исследуется фаза стоячей волны и диаметр волокна, которые делают среднеквадратичную ошибку наименьшей. В частности, угловые расстояния между соседними пиками или впадинами использовались вместо абсолютных угловых положений пиков или впадин, поскольку возможны определенные ошибки юстировки оптической системы.В данной работе с использованием долины картины интенсивности рассеянного света была подтверждена реализуемость этого метода измерения.

Рис. 6

Расчетное угловое положение пиков и впадин интенсивности рассеянного света, вызванного освещением стоячей волной, в случае φ ₂  = 0. Красные и синие точки указывают Valley, соответственно

Измерения производительности системы освещения на месте и исследование предпочтений пользователей в отношении освещенности в автономном режиме, в африканских условиях

Abstract

Усилия по продвижению перезаряжаемого электрического освещения в качестве замены топливным источникам света в развивающихся странах обычно основывается на представлении о том, что уровни обслуживания освещения могут поддерживаться или улучшаться при одновременном снижении затрат и воздействия на окружающую среду существующих методов. Однако чрезвычайно низкие доходы тех, кто зависит от освещения на основе топлива, создают необходимость уравновешивать гипотетически возможные или желательные уровни света с теми, которые являются достаточными и доступными.

В пилотном исследовании четырех ночных поставщиков в Кении мы задокументировали разработанную нами полевую технику для одновременного измерения эффективности услуг освещения, предоставляемых системой освещения, и проведения исследования спроса на услуги освещения конечными пользователями. Мы провели измерения освещенности с координатной сеткой в ​​рабочей и торговой зоне каждого поставщика, при этом пользователи указывали достаточность света в каждой точке.Пользовательские источники света включали смесь ураганных фонарей, работающих на керосине, напорных ламп и светодиодных фонарей.

Мы наблюдали уровни освещенности в диапазоне от чуть выше нуля до 150 люкс. Светодиодные системы заметно улучшили уровень освещения по сравнению с ураганными фонарями, работающими на керосине. Пользователи сообщили, что минимально допустимый порог составляет около 2 люкс. Результаты также показали, что светодиодные лампы, используемые испытуемыми, не всегда обеспечивали достаточное освещение желаемых торговых площадей.Однако размер нашей выборки слишком мал, чтобы делать какие-либо выводы о потребностях более широкой совокупности. Учитывая небольшое количество субъектов и очень специфический тип пользователей, наши результаты следует рассматривать как ориентировочные, а не окончательные. Мы рекомендуем воспроизвести этот метод в больших масштабах и для различных типов пользователей и контекстов. Директивные органы должны регулярно возвращаться к вопросу рекомендуемых уровней освещенности по мере развития светодиодных технологий и изменения баланса между ценой и услугами.

Основное содержание

Загрузить PDF для просмотраУвеличить

Дополнительная информация

Меньше информации

Закрывать

Введите пароль, чтобы открыть этот файл PDF:

Отмена
В ПОРЯДКЕ

Подготовка документа к печати…

Отмена

.