Единицы измерения светового потока: единицы измерения, лк, как замеряют

Количественные и качественные показатели освещения

Независимо от области технического света, будь то освещение магазинов или архитектурное освещение, подсветка фасадов задний или промышленное освещение, существуют единицы измерения, необходимые для оценки параметров освещения и характеристик используемого светотехнического оборудования.

Светотехнические величины, определяющие показатели освещения, основаны на оценке ощущения их глазом человека. Различают количественные и качественные показатели освещения. К количественным показателям относятся световой поток, сила света, освещенность, яркость и коэффициент отражения.

Количественные показатели освещения

Световой поток (Ф) – это мощность светового потока излучения, оцениваемая по зрительному ощущению человеческим глазом. Единица измерения светового потока – люмен (лм).

Сила света (J) – это пространственная плотность светового потока в заданном направлении, т.е. световой поток, отнесенный к телесному углу ω , в котором он излучается. Единица измерения силы света- кандела (кд).

Освещенность (Е) – это плотность светового потока на освещаемой им поверхности – световой поток, отнесенный к площади освещаемой поверхности S, измеряемой в м2, при условии его равномерного распределения по поверхности, когда свет источника падает на нее перпендикулярно. Единица измерения освещенности – люкс.

Освещенность, создаваемая некоторыми источниками освещения:

• лунный свет 0,25 lx,
• солнце сквозь облака 10 000 lx,
• солнечный свет 100 000 lx,
• освещение в офисе 300-2000 lx,
• дорожное освещение 10-50 lx.

Именно освещенность является важнейшей характеристикой при проектировании освещения. Заказчику необходимо получить определенное количество люкс на поверхности освещаемого объекта. Для уличного освещения поверхностью может быть проезжая часть или тротуар, для внутреннего освещения поверхность пола или, если речь идет об освещении торгового зала магазина, поверхность торгового оборудования или манекена.

Нормы освещенности

Существуют определенные нормы освещенности для уличного освещения и освещения помещений. Эти нормы необходимо учитывать при выборе типа светильников, их количества и мощности. Нормы освещенности для различных освещаемых объектов регламентируются законодательно. СНиП 23.05.95 указывает на нормы освещенности улиц и дорог. Согласно документу различают три категории дорог:

• категория А — освещённость 20-15 лк,
• категория Б — освещённость 15-10 лк,
• категория В — освещённость 6-4 лк.

Для освещения помещений также существуют нормы освещенности. При проектировании промышленного освещения или освещения офисов эти нормы особенно важны для обеспечения надлежащих условий труда работников и обеспечения производственной безопасности. Для освещения торговых залов норм как таковых не существует. Однако, ритейлеры придерживаются общепринятых стандартов, пришедших к нам из Европы и США.

Измерение освещенности

Для измерения освещенности используют специальные приборы – люксметры. Примером аналогового люксметра может служить прибор Ю – 116, принцип работы которого основан на явлении фотоэлектрического эффекта.

Под влиянием светового потока, падающего на селеновый фотоэлемент, в замкнутой цепи возникает ток, величина которого пропорциональна световому потоку. Прибор проградуирован в люксах. При измерении освещенности фотоэлемент устанавливается в рабочей плоскости (горизонтальной или вертикальной) на некотором расстоянии от оператора, проводящего измерения, чтобы тень не падала на фотоэлемент.

В настоящее время нашли широкое применение аналого-цифровые приборы, позволяющие измерять не только освещенность, но и другие параметры, характеризующие освещение, например, коэффициент пульсации или яркость.

Освещенность на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности. Если вы увеличили расстояние между светильником и освещаемой поверхностью в два раза — то освещенность уменьшиться в четыре раза. Освещенность на поверхности также зависит от величины угла, под которым освещается эта поверхность.

Яркость (В) является световой величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. Она определяется отношением силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к направлению излучения.

Яркость некоторых источников освещения: люминесцентная лампа 0,8 cd/м2, хорошо освещённая улица 2 cd/м2, полуденное солнце 150 000 cd/м2, сила света свечи около 1 cd, свет маяка до 2 000 000 cd.

Коэффициент отражения поверхности r характеризует ее способность отражать падающий на нее световой поток. Он определяется отношением отраженного светового потока к падающему. Глянцевая поверхность имеет больший коэффициент отражения, чем матовая. Темные поверхности поглощают свет, светлые довольно хорошо его отражают. Поэтому при проектировании освещения помещений необходимо учитывать цвет стен, наличие зеркал, штор и прочих элементов дизайна, влияющих на итоговый уровень освещенности помещения.

Качественные показатели освещения

К качественным показателям освещения относятся: фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта.

Фон – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым, если коэффициент отражения P больше 0,4; средним при P = 0,2…0,4 и темным, если P меньше 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К – это фотометрически измеряемая разность яркости двух зон. Он определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона:.

Контраст считается большим при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при К = 0,2…0,5 (заметно отличаются) и малым, если К менее 0,2 (мало отличаются).

Показатель ослепленности (Р) – критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением Р = (S – 1) 1000, где S – коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

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

Показатель дискомфорта (М) – критерий оценки дискомфортной блесткости1, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения. Он определяет степень дополнительной напряженности зрительной работы, вызванной наличием резкой разницы яркостей в освещенном помещении.

Этот показатель для производственных помещений не нормируется, его нормируемые величины для жилых, общественных и административно-бытовых помещений приведены в [4], табл. 2, стр. 7–8. Там же на стр. 25 имеется формула для определения показателя дискомфорта М. .

Продолжение статьи «Азбука света»

Основные понятия в светотехнике

Свет — в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. В качестве диапазона, занимаемого светом, принят участок с длинами волн в вакууме от 400 нм до 780 нм

В широком смысле, используемом вне физической оптики, светом часто называют любое оптическое излучение.

Световой поток — физическая величина, характеризующая «количество» световой энергии в соответствующем потоке излучения. Чем больше световой поток светильника, тем он светит ярче.

Обозначение светового потока: F Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): люмен (русское обозначение: Лм; международное: lm).

Измерение светового потока от источника света производится при помощи специальных приборов — сферических фотометров, либо фотометрических гониометров (Гониофотометр).

Освещённость — световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади.

Обозначение освещенности: E. Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр).

Исходя из названия единицы освещённости (люкс), название прибора, которым её измеряют — люксметр. Это мобильный, портативный прибор для измерения освещенности, принцип работы которого идентичен фотометру.

Как проводятся измерение освещённости?

Применение любых методов измерения освещённости невозможно без люксметра. Причём соблюдается правило: прибор всегда находится в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках. В Госстандартах находятся схемы расположения этих точек и методы их расчётов.

До недавнего времени Россия руководствовалась ГОСТом 24940-96 соответствующим межгосударственному стандарту измерения освещенности. В 2012 году Россия ввела собственный, национальный стандарт измерения освещённости, ГОСТ Р 54944-2012. В этом ГОСТе к тем понятиям, что были раньше, добавлены: аварийное освещение, охранное освещение, рабочее освещение, резервное освещение, полуцилиндрическая освещённость, эвакуационное освещение.

Главный документ, в котором прописаны требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности, выпущен в 2011 году под номером 52. 13330.2011, это Свод правил СП или СНИП 23-05-95.

В Своде правил есть наиболее важные требования к освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.

Наиболее часто встречаемые объекты и требуемые нормы освещенности для этих объектов по СНИП:

— Охранное освещение 0,5Лк

— Улицы сельских поселений 6Лк

— Основные улицы города районного значения 20Лк ,

— Кабинеты, офисы 300Лк

— Компьютерные залы 400Лк

— Учебные кабинеты школ 400Лк

— Групповые игральные комнаты в детских садах 400Лк

— Торговые залы продовольственных магазинов самообслуживания 400Лк (Многие ритейлы, например Мария-Ра, предъявляют свои требования к освещенности 700Лк)

— Склад напольного хранения 100Лк

— Склад стеллажного хранения 200Лк

— Цех металлообработки, сварочные цеха 200Лк

КСС — кривые силы света

КСС — это кривая силы света светильника, которая определяет угол распределения его светового потока в пространстве.

Если подключить воображение, то можно представить свет, идущий от источника света, как сферообразное облако (или облако другой формы, в зависимости от КСС), висящее над ним. Свет — это маленькие частицы, называемые фотонами. Значит, над источником света висит шарик, наполненный фотонами. И чем больше света испускает источник — тем больше шарик, тем дальше летят фотоны, толкая и вытесняя друг друга. Больше всего их летит вверх перпендикулярно плоскости светильника, поэтому максимальная сила света осветительного прибора — 90 градусов относительно горизонтальной оси.

Существует четыре основных вида КСС:

— косинусная (Д) 120 градусов

— глубокая (Г) 60 градусов — применяется для высоких потолков (более 12м)

— концентрированная (К) 25 градусов — применяется для освещения больших территорий

— широкая (Ш) 135 градусов по оси Х, 65 градусов по оси Y

В стандартном исполнении светильников, КСС светильника применяют дополнительную оптику (линзы).

Коэффициент мощности (cosφ косинус фи) — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей (потерь). Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Световая отдача источника света — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

Цветовая температура:

Единица измерения данной величины — Кельвины (сокращенно К), как и в случае абсолютной температуры.

При составлении системы освещения важно учитывать множество нюансов, но именно цветовая температура отвечает за восприятие оттенков. Холодная и теплая гамма существенно отличаются по своим показателям. Так, температура пламени обычной свечи характеризуется отметкой в 1200 К, а зимнее небо — в 12000 К.

Чем больше значение цветовой температуры светильника, тем «холоднее» излучаемый свет. Чем меньше это значение, тем «теплее» свет.

Коэффициент пульсации освещения (Кп) — параметр, который отражает силу изменения светового потока, направляемого на единицу поверхности в определенный временной промежуток.

Не секрет, что все осветительные приборы излучают неравномерный световой поток, имеющий различное число колебаний. Этот эффект скрыт от глаз, но его действие на здоровье человека весьма существенно.

При этом опасность света как раз и заключается в том, что его нельзя распознать, но результатом действия может стать расстройство сна, слабость, депрессия, сбои в работе сердца, дискомфорт и так далее.

Стоит учесть, что существующими санитарными правилами установлен верхний лимит на параметр коэффициента пульсации.

Расчет коэффициента производится по простой формуле — максимальный параметр освещенности в определенный промежуток времени «минус» минимальный показатель за тот же промежуток времени. Полученное число необходимо поделить на средний параметр освещенности и умножить на 100%.

В России ограничения по значениям Kп светильников регламентируются СНиП 23-05-95, ГОСТ 17677-82 и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. В Европе и США подобных норм не существует.

Основные ограничения, существующие в России:

Пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) — 5%.

В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется.

Индекс цветопередачи (коэффициент цветопередачи, CRI) — параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света. Индекс цветопередачи имеет обозначение Ra, он же CRI — color rendering index.

Характеристика цветопередачи лампы описывает насколько натурально выглядят окружающие нас предметы в свете этой лампы. А для количественной меры используется индекс цветопередачи. Это относительная величина от 0 до 100, которая характеризует уровень соответствия цвета полученного при освещении тестируемой лампой к естественному цвету тела. 100 соответствует полное совпадение как при солнечном свете, т.е. цвета от такого источника света передаются максимально верно. Близки к этому лампы накаливания.

Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отображающий все цвета. Чем ниже значения Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

Степень защиты от пыли и влаги

Ingress Protection Rating (в переводе с английского языка — степень защиты от проникновения) — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования и других устройств от проникновения твёрдых предметов, пыли и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529

Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (опасным токоведущим и опасным механическим частям), попадания внешних твёрдых предметов и (или) воды, жидкостей внутрь защитной оболочки.

Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твёрдых предметов, вторая — от проникновения воды[1].

Код имеет вид IPXX, где на позициях X находятся цифры либо символ X, если степень не определена. За цифрами могут идти одна или две буквы, дающие вспомогательную информацию. Например, бытовая электрическая розетка может иметь степень защиты IP22 — она защищена от проникновения пальцев и не может быть повреждена вертикально или почти вертикально капающей водой. Максимальная степень защиты по этой классификации — IP68: то есть пыленепроницаемый прибор, выдерживающий длительное погружение в воду под давлением. В данное время максимальная степень защиты — IP69-K: маркировка корпусов изделий, выдерживающих высокотемпературную мойку под высоким давлением.

люкс — это единица А. Световой поток Б. освещенностьC. Плотность освещенияD. Световая отдача

Ответ

Проверено

240,9 тыс. + просмотров

Подсказка: Световая отдача — это мера того, насколько хорошо источник света может излучать видимый свет. Существуют различные термины для определения интенсивности и эффективности свечения. Мы изучим все эти термины и их единицы измерения, чтобы определить правильную величину, связанную с единицей люкс.

Полный пошаговый ответ:
Световой поток определяется как мера общего количества видимого света, излучаемого лампой. Световой поток — это в основном количество света, воспринимаемое человеческим глазом. По сути, он отражает чувствительность человеческого глаза, выполняя весовое измерение каждой длины волны с функцией светимости. Таким образом, это взвешенная сумма всех длин волн мощности в диапазоне видимого света, исключая инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны.
Единицей светового потока в системе СИ является люмен $\left( лм \right)$. Люмен определяется по отношению к канделе, которая является единицей силы света, как: 9{-2}}$
Плотность светового потока или плотность освещенности определяется как фотометрически взвешенная плотность лучистого потока, которая указывает световой поток на единицу площади в точке на поверхности, где поверхность может быть реальной или воображаемой.
Световая отдача определяется как отношение общего светового потока, излучаемого источником, к общему лучистому потоку от этого источника.
Световая отдача обычно выражается в люменах на ватт.
люкс — это единица СИ освещенности или силы света.

Следовательно, правильный вариант — B.

Примечание:
Световой поток отличается от лучистого. Поток излучения — это измерение всего излучаемого электромагнитного излучения, включая инфракрасный, ультрафиолетовый и видимый диапазоны, которое представляет собой общее количество объективного света, излучаемого источником. Световой поток – это общее количество света, воспринимаемое человеческим глазом.
Световой поток в основном представляет собой общее количество света, излучаемого источником, а освещенность — это общее количество света, получаемого объектом.
Связь между освещенностью и световым потоком несколько аналогична связи между освещенностью и потоком излучения, то есть потоком излучения, получаемым объектом на единицу площади. Однако освещенность взвешивается в соответствии с чувствительностью человеческого глаза к полосам света с разными длинами волн, что представляет собой интенсивность света, воспринимаемую человеческим глазом.

Недавно обновленные страницы

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом Химия класса 11 JEE_Main

Высокоэффективный способ получения бериллия 11 класса по химии JEE_Main

Какой из перечисленных сульфатов имеет наибольшую растворимость 11 класс по химии JEE_Main

Среди металлов Be Mg Ca и Sr 2 группы 11 класса по химии JEE_Main

Который из следующих металлов присутствует в химическом классе 11 зеленого цвета JEE_Main

Для предотвращения окисления магния в электролитическом химическом классе 11 JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим радиусом атомов А химический класс 11 JEE_Main

Высокоэффективный способ получения бериллия 11 класса по химии JEE_Main

Какой из перечисленных сульфатов имеет наибольшую растворимость 11 класс по химии JEE_Main

Среди металлов Be Mg Ca и Sr 2 группы 11 класса по химии JEE_Main

Который из следующих металлов присутствует в зеленом химическом классе 11 JEE_Main

Для предотвращения окисления магния в электролитическом химическом классе 11 JEE_Main

Актуальные сомнения

Радиометрические и фотометрические термины | LEDs Magazine

Радиометрия
Радиометрические и радиометрические единицы, такие как лучистый поток, относятся к свойствам, связанным с энергией электромагнитного излучения (которое для светодиодов мы будем называть «светом» — этот термин охватывает видимый свет, а также УФ-излучение). и ИК излучение).

Фотометрия
Фотометрические и фотометрические единицы, такие как световой поток, относятся к свойствам света по отношению к чувствительности человеческого глаза (т. е. когда глаз является датчиком).

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Лучистый поток
Лучистый поток или мощность излучения светоизлучающего тела представляет собой общую скорость потока испускаемого света, т. е. полную лучистую энергию в единицу времени.
* Единицы: ватты (Вт)

Интенсивность излучения
Лучистый поток на единицу телесного угла — другими словами, оптическая мощность в заданном направлении.
* Единицы: ватт/стерадиан (Вт/ср)

Эффективность излучения
Отношение лучистого потока (произведенные фотоны = выходные ватты) к количеству потребляемой мощности (использованные электроны = входные ватты), т. е. насколько эффективно источник преобразует электрическую энергию в свет. Также известна как эффективность розетки.
Эффективность излучения (эффективность настенной розетки) = оптическая мощность / электрическая мощность
* Единицы: нет (отношение)

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Как указано выше, фотометрические свойства учитывают чувствительность человеческого глаза к различным длинам волн легкий.

Эта чувствительность определяется кривой CIE V(λ), которая отображает функцию чувствительности глаза V(λ) в зависимости от длины волны (см. график). Кривая CIE показывает, что пик чувствительности глаза приходится на 555 нм и на 3 порядка ниже на 390 нм и 720 нм.

Световой поток
Световой поток измеряет общий лучистый поток по всему спектру, взвешенный по чувствительности человеческого глаза к разным длинам волн, т. е. взвешенный по кривой V(λ).
* Единицы: люмен (лм)
Люмен – это единица СИ, производная от канделы (см. ниже): люмен = кандела.стерадиан.

Сила света
Для точечного источника сила света представляет собой световой поток на единицу телесного угла (т. е. поток в определенном направлении)
* Единицы: люмен/стерадиан (лм/ср), что эквивалентно канделам (кд)
Кандела – это единица СИ, определяемая как сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 x 10 ¹² Гц (эквивалентно длине волны 555 нм) и имеет интенсивность излучения в этом направлении (1/683) ватт на стерадиан.

Яркость
Яркость — это сила света на единицу излучающей площади для неточечного источника. Для наблюдателя свойство яркости соответствует яркости источника.
* Единицы: кандела/квадратный метр (кд/м ² ), что эквивалентно нит

Обратите внимание, что для любого источника невозможно увеличить ни поток, ни яркость.

Световая отдача
Световая отдача измеряет, насколько эффективно глаз преобразует лучистый поток в зрительное ощущение.
Световая отдача источника (часто называемая просто «световой отдачей» или «эффективностью источника») представляет собой отношение выходного светового потока (лм) к входной электрической мощности (Вт).
Световая эффективность излучения представляет собой отношение светового потока (лм) к мощности излучения (Вт) и, следовательно, является теоретическим максимумом, которого может достичь источник света с данным спектральным распределением при 100% эффективности излучения.
Основываясь на определении люмена, теоретическое максимальное значение светоотдачи составляет 683 люмен/ватт для монохроматического источника с длиной волны 555 нм, который преобразует все электроны в фотоны.
* Единицы: люмен/ватт (лм/Вт)

Освещенность
Освещенность – это плотность светового потока, падающего на поверхность.