Iluminat _ Masurari Fototmetrice

8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice

http://slidepdf.com/reader/full/iluminat-masurari-fototmetrice 1/30

Măsurarea mărimilor fotometriceUtilizări ale Energiei Electrice

ILUMINAT ELECTRIC

MĂSURĂRI FOTOMETRICE

Motto:

Pentru cei mai mul i dintre noi, marele pericol nu este că intim prea sus i nuț ț șreu im, ci că intim prea jos i reu im (Michelangelo)ș ț ș ș



Utilizări ale Energiei Electrice

ILUMINAT ELECTRIC

MĂSURAREA MĂRIMILOR FOTOMETRICE

Măsurarea mărimilor fotometrice se poate realiza prin două categorii de metode: metode su!iecti"e# de fotometrie "izuală, care folosesc proprietatea oc iuluiomenesc de a aprecia dacă două suprafe!e alăturate "i de aceea"i culoare au sau nuaceea"i strălucire# metode o!iecti"e# de fotometrie fizică, care folosesc proprietatea unor corpuri da produce fotocuren!i sau termocuren!i sau de a$"i modifica rezisti%itatea electricac!iunea unui flu' luminos incident(

)otometria fizică are mari a%anta*e de rapiditate "i precizie, mai ales c+nd se comsurse luminoase cu aceea"i culoare compozi!ie spectrală-( La compozi!ii spectra

diferite, fotometria %izuală poate fi mai a%anta*oasă, e'cep!ie făc+nd spectrofotoAparatele folosite la măsurarea mărimilor fotometrice se numescfotometre "i, atuncic+nd sunt construite dedicat anumitor mărimi, ele capătă denumiri particulare .n fude utilizarea lor : lu'metre , lumenmetre, luminan!metre, e'ponometre etc(

Măsurarea mărimilor fotometrice



$otiuni fundamentale de iluminatUtilizări ale Energiei Electrice

ILUMINAT ELECTRIC

Măsurări de fotometrie "izuală

Fig.1.13 Fotometrul Lummer- rodhunE – ecran; O 1,O 2 – oglinzi; C – cub fotometric; O – ocular.

sursă etalon

I e

I m

d e d m

O1 O2

sursă de măsurat

E

C

O

câmpul vizual




ILUMINAT ELECTRIC

Imaginea pe care o %a a%ea un o&ser%ator ce pri%e"te prin ocularul / formată din două *umătă!i de disc cu străluciri diferite( Cele două surse se compară se deplasează fa!ă de fotometru p+nă c+nd luminan!ele celordouă suprafe!e din c+mpul %izual de%in egale( Atunci iluminările fe!elecranului sunt identice

=α⋅

=0

cos

e

ee

d

I E

0

cos

m

mm

d

I E

α⋅= 22

m

m

e

e

d

I

d

I =

e

e

mm I

d

d I ⋅=

2

2

e' ee

' mm

m I d d

d d I ⋅

⋅

⋅=

/&ser%a!ie: 1entru a elimina erorile sistemice de măsură, fotometrul se rocu 2345 "i se repetă măsurătoarea, formula de calcul .n acest caz fiind:





ILUMINAT ELECTRIC

%&' Mărimi energetice

Lumina, fiind o radia!ie electromagnetică, .nglo&ează energie "i deci poate ficaracterizată prin mărimi energetice, e%aluate prin unită!i de măsură energetice(

Fluxul radiant este o mărime energetica sau radiometrica- care reprezintă energemisă, transmisă sau primită su& forma de radia!ie, .ntr$o unitate de timp( 6enumsinonime ale flu'ului radiant sunt: flux energetic sau putere radianta si se

sim&olizează prin(e) () P ( Unitatea de măsură in sistemul interna!ional 7I- este8att$ul 9 ;( )lu'ul radiant este compus din radia!ii electromagnetice(

1entru a e%iden!ia flu'ul energetic ce corespunde unei anumite lungimi de undă, folose"te no!iunea de flux energetic spectral putere spectrală- definită prin:

9 <m; 3(=-

Notă: Mărimile energetice care se modifică .n func!ie de lungimea de undă con!idenumirea lor si cu%+ntul*s+ectral*( Reprezentarea unei mărimi >spectrale> .nfunc!ie de lungimea de undă poartă numele des+ectru de radia,ii(

( ) λ

Φ=λ∆

∆Φ=λΦ λ

d

d lim eee





ILUMINAT ELECTRICMăsurări de fotometrie fizică

?n func!ie de traductorul folosit se .nt+lnesc mai multe fotometre fizice:microradiometre , constituite dintr$un termocuplu si un gal%anometru cu cadru mbolometre , la care construc!ia este &azată pe o foi!ă foarte su&!ire de platină a că

rezisten!ă electrică se modifică datorită .ncălzirii produse de un flu' luminos incidaparate cu rezisten!e fotoelectrice fotorezistenţe - ."i modifică rezisten!a fără a se

.ncălzi su& ac!iunea unui flu' luminos incident(aparate cucelule fotoelectrice care au proprietatea de a emite electroni su& ac!iun

luminii-(Traductoarele astfel realizate au eficacită!i luminoase spectrale relati%e mult difeoc iul mediu o&ser%atorul de referin!ă- "i, pentru corectarea acestora, se folosfiltre(6eoarece factorul de a&sor&!ie al filtrelor, .n %izi&il, poate atinge "i @4 , atuncfolositeam+lificatoare electronicecare să asigure sta&ilitatea dorită a aparatului(

1erforman!ele fotometrelor sunt apreciate prin raportul dintre efect intensitateacurentului electric produs- "i cauză flu'ul luminos incident-, o&!in+ndu$se mărinumite: sensi&ilitateintegrală, 9mA<lm;# sensi&ilitates+ectrală, 9mA<lm;(Φ

Ι

λΦ

Ι





ILUMINAT ELECTRIC

Fig. Lu!metrul cu seleniu

!R

ext

Φ

" – strat de blocare

1 # inel metalic

2 # strat transparent de blocare ob$inut prin depunerecatodică din aur, platină sau dio%id de cadmiu

&electrodul negativ'

( # placă de bază din o$el &electrodul pozitiv'

) # disc semiconductor din selenium

* # galvanometru

+

Măsurări de fotometrie fizică

A& Măsurarea iluminării

E const E Sk k const

LLL ⋅=⋅⋅=Φ⋅=Ι

k L se nume"tesensi!ilitatea integrală a celulei fotoelectrice"i are o %aloaremedie de-../A0lm pentru lu'metrul cu seleniu( Aria celulei fotoelectriceS L

fiind cunoscută, ecranul gal%anometrului poate fi gradat direct .n lu'(





ILUMINAT ELECTRIC

Fig. "aracteristica de ie#ire a lu!metrului cuseleniu pentru diferite valori ale rezisten$ei

circuitului e%terior R ext

-m /

0,)

0,"

0,2

4

0,1

0,( 1 1,( 2 -lm/

100 Ω

(00 Ω

2000 Ω

e%t0Ω

Fig. "ur$ele e%icacită&ii luminoase spectralerelati'e 1 – observator de referin$ă, 2 – lu%metru

fără filtru, " – lu%metru cu filtru

1

0,3

0,*

0,)

"00

0,2

)00 (00 *00 400 -nm/

' λ 12

"

O1S&Lu'metrul cu seleniu este cel mai folosit .n raport cu alte %ariante constructi%lu'metre, deoarece cur&a eficacită!ii spectrale luminoase relati%e are acela"i ma'imcea a o&ser%atorului fotometric de referin!ă "i, prin folosirea filtrelor, cur&ele %B pot fifăcute să coincidă

A& Măsurarea iluminării





ILUMINAT ELECTRIC

1& Măsurarea fluxului luminos

Măsurări de fotometrie fizică

Fig. Lumenmetrul s%eric ( l$richt)5 – lampă; E – ecran opac; 6 – fereastră; 5% – lu%metru.

F

Lx

L

E I

k

k

diametrul .ntre.)23-m mult mai mare cadimensiunile sursei cetre&uie masurata





ILUMINAT ELECTRIC

04= R

E ⋅

Φ=

π

0=D

R E

⋅

⋅Φ=

π

ρ

( )0

0

0 ==DD

R R E

⋅

⋅Φ=

⋅

⋅⋅Φ=

π

ρ

π

ρ ρ

0=DDD

R E

⋅

⋅Φ=π

ρ

( ) Φ⋅ρ−

ρ⋅

⋅π=

ρ−⋅

⋅πρ⋅Φ

=+ρ+ρ+ρ+⋅π

ρ⋅Φ=+++=

1)

1

1

1

)1

) 22

"2

2 R R ...

R ...' ' ' E ' ' E ' E E

serie

Φ⋅= U k E undek U esteconstanta lumenmetrului, care se determină printr$o primă măsurătoare plas+nd .n interiorul sferei o lampă etalon, iar a&ia apoi sursa a cărui flu' luminosmăsurat(

(((((((((((((((((((((((((((((((

Măsurări de fotometrie fizică Sfera lui Ulbricht





ILUMINAT ELECTRIC

Microclimatul luminos conforta!il

MICROCLIMATUL LUMI$OS

Microclimatul luminos este constituit din totalitatea factorilor lumino$te ncalitati%i "i cantitati%i-, care asigura iluminatul artificial necesar desfă"u

unei acti%ită!i propuse intr$un spa!iu dat(Factorii cantitati"i mai importan!i sunt:

Ni%elul de iluminare#Uniformitatea iluminării distri&u!ia flu'ului luminos-#6irec!ia luminii "i um&relor(

Factorii calitati"imai importan!i sunt:

Luminan!a "i Contrastele de lumina#Compozi!ia spectrală a luminii(




ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare

Ni elul de iluminare Ni%elul de iluminare tre&uie să fie suficient de mare pentru a corespunde acti%ice se desfă"oară .n spa!iul deser%it de instala!ie(Falorile minime ale iluminării medii sunt reglementate prin normati%e "i se referla+lanul util, adică suprafa!a la ni%elul căreia se realizează o acti%itate %izuală, side o&icei la distanta de 4(3G2 9m; fa!ă de pardoseală(

Fig. "orela&ia dintre luminan&ă, dimensiuneadetaliului #i per%orman&a 'i uală relati'ă

-mm/

708

-nt/L

d 7(8738778 100

8

d x

L x

4erforman,a "izuală relati"ăreprezintă raportul dintre numărul deopera!ii corecte efectuate .n unitateade timp, .n condi!ii de iluminare dat"i, numărul ma'im de opera!ii corectefectuate .n condi!ii de iluminarecrescute(

qLE =

H coeficientul de luminan!ă alsuprafe!ei1entru suprafe!e perfect difuzante,

coeficientul de luminan!ă este

πρ= / q







ILUMINAT ELECTRIC


5alorile minime admisi!ile ale iluminării medii pentru construc!iile ci%ile "i industriale044J0444 9l'; pentru .ncăperile cu acti%itate de timp .ndelungat, respecti%04J0449l'; pentru .ncăperile care nu sunt folosite frec%ent(

?n cazuri deose&ite, unde fine!ea "i dificultatea lucrărilor sunt e'treme, se porealiza iluminări deose&it de mari, .ntre 0444J044449l';, printr$unsistem deiluminat localizat(Falorile iluminatului de siguran,ăsunt mai scăzute dec+t cele ale iluminatulunormal, fiind recomandat un ni%el de cca(2@ ((((((((pentru depozite cu o

%oluminoase se admit %alori "i mai scăzute(O1S&1entru a u"uraada+tarea "izuală se recomandă ca,la trecerea dintr-oîncăpere în alta, raportul iluminărilor să nu fie mai mare de 5 (sau mai mic de1/5).

$ORMATI5E$4 .6% 7 .8 Cladiri-$4 .68 7 .8 Rutier K pietonal-

Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare




ILUMINAT ELECTRIC


1entruiluminatul e9teriorse pre%ăd ni%ele de iluminare mici, .ncep+nd de2G 9l';, din considerente economice deoarece la e'terior fine!ea acti%ită!ileste mai redusă()ac e'cep!ie arenele sporti e , pentru care ni%elul de iluminare se sta&ile"te pe &aza mai multor criterii: disciplina sporti%ă, %iteza *ocului, dimensiunmingii, categoria terenului antrenament sau competi!ie-, e'igen!e impuse dtransmisia color(

?n iluminatul e'terior se impun condi!ii suplimentare pri%ind mărimeailuminărilor din plan orizontal E "i %ertical E ! ( 1entru odistingere s+a,ialăcorectă se recomandă ca .n zona centrală, la o .năl!ime de" 2,@m,

iar .n cazul transmisiilor TF se recomandă cu c+t E ! este mai mare cu at+timaginea este mai &ună-(6impotri%ă, pentruiluminatul rutier, datorită %itezelor mari de deplasare a

o&ser%atorului "i a caracterului acti% al luminan!ei fa!ă de oc i, caelement de &ază se consideră ni%elul de luminan!ă "i nu ni%elul de ilumin

( ) H V E ...E ⋅= 21

H V E ,E ⋅≥ (0

Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare




ILUMINAT ELECTRIC


Microclimatul luminos0Uniformitatea iluminării

In proiectarea instala!iilor de iluminat se urmăre"te o&!inerea unei uniforcat mai mari a iluminării .n planul util pentru a e%ita o&osirea oc iului dadaptărilor repetate de la un ni%el de iluminare la altul( Aprecierea graduuniformitate se realizează cu a*utorul a doi factori de uniformitate :: factor de uniformitate minim:ma9im;

: factor de uniformitate minim:mediu;

Falorile minime ale acestor factori sunt standardizate .n func!ie de destina.ncăperii "i categoria de lucrări care se desfă"oară .n aceasta(

Categoria construc$iilor 6actori de uniformitate

Construc$ii industriale & ncăperi din categ. 9 – <' 0," 0,*(Construc$ii industriale & ncăperi din categ. <9 – <99' 0,2 0,)Construc$ii civile # 0,(=uprafe$e de circula$ie # 0,2(

max min E / E

med min E / E

Uniformitatea iluminării




ILUMINAT ELECTRIC


Microclimatul luminos0Uniformitatea iluminăriiUniformitatea iluminării

Este uniluminat general este uniform distri!uitdaca 4,3?n cazul iluminatului direct pentru a realiza o reparti!ie c+t mai uniformă iluminatului .n planul util, aparatele de iluminat tre&uiesc amplasate la o.năl!ime c+t mai mare "i la distan!e c+t mai mici intre ele(?n cazul iluminatului indirect, din contra, corpurile de iluminat tre&uiescamplasate c+t mai *os pentru a realiza o reparti!ie c+t mai uniformă ailuminărilor pe ta%an(Uniformitatea iluminării se asigură prin amplasarea con%ena&ilă a aparatiluminat "i prin alegerea distri&u!iei spa!iale a flu'ului luminos al acestora7e nume"tedistanţă relati ă d r , raportul dintre distan!ad dintre aparatele deiluminat alăturate "i .năl!imea" de suspendare a acestora fa!ă de planul util:

.n func!ie de cur&a fotometrică a aparatului de iluminat, %alorile acestealeg .ntre 4,@ (( 2 pentru iluminatul incandescent sau cu lămpi cu descărc

respecti% .ntre 4,O ((4,P la iluminatul fluorescent-

med min E / E

h / d d r =

l l l f l




ILUMINAT ELECTRIC


Microclimatul luminos0Luminan aț

Luminanţa !i contrastele de luminanţă

Luminan!a este factorul calitati% cel mai important al unei instala!ii de ilum.ntruc+t este singura mărime fotometrica care influen!ează direct oc iul(6acă luminan!a o&iectelor aflate .n c+mpul %izual depă"e"te anumite %aloatunci poate sa apară fenomenul deor!ire ( 1rin or&ire se .n!elege o senza!ie%izuala neplăcută sau o diminuare a capacită!ii de distingere a o&iectelor(

/r&irea poate fi psihologică dacă starea de *enă %izuală se datorează contrasmoderate de luminan!ă "i poate fi fiziologică dacă contrastele de luminan!ăconduc la pierderea facultă!ilor %izuale pentru o perioada mai scurtă sau mlungă de timp(?n func!ie de distri&u!ia luminan!elor .n c+mpul %izual putem .nt+lni:

or&iredirectă, or&ire prinrefle9ie "i or&ire princontrast(

Mi li l l i f !il




ILUMINAT ELECTRIC

"rbirea prin reflexie apare datorită suprafe!elor de refle'ie regulată sauregulat difuză e'istente .n c+mpul %izual "i se e%ită prin aplicarea unor finmate pe pere!i, pardoseală sau suprafe!e de lucru "i prin amplasarea aparatde iluminat astfel .nc+t refle'ia acestora să se producă .n afara direc!iei de pri%ire("rbirea prin contrast apare c+nd două suprafe!e cu luminan!e mult diferite află simultan .n c+mpul %izual( Contrastul de luminan!ă este dat de raport

f

f d

L

LLc

−=

Contrastul de luminan!ă este considerat :mic dacă c≤ 4,0

mediu dacă 4,0≤ c ≤ 4,@mare pentru 4,@≤ cTotodată, .n func!ie de factorul său de refle'ie, fondul este

.ntunecat c+nd ρ ≤ 4,0mediu c+nd 4,0≤ ρ ≤ 4,=luminos c+nd 4,=≤ ρ

Microclimatul luminos0Luminan aț


Mi li l l i f !il




ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0<irec ia luminiiț

#irec ia luminii i umbreleț ș

Un o&iect luminat culumina diri=ată%a prezenta um&re puternice, marginireliefate rezult+nd o percepere u"oară a detaliilor, dar este posi&il ca totodapară contraste puternice de luminan!ă(6acă sistemul de iluminare asigură olumină difuză, atunci o&iectul iluminat % prezenta um&re sla&e, contraste de luminan!ă reduse, o&!in+ndu$se o am

plăcută, reconfortantă( $eliefarea %modelarea& constă .n e%iden!ierea sarcinilor %izuale tridimensi prin contraste de luminan!ă( Ea se poate realiza prin direc!ionarea luminii prin amplasarea "i orientarea aparatelor de iluminat(Imaginea poate fi:

normală , A redare corectă-,contrastantă , 1 redare dramatică < dură - "i

fără contraste , C redare sla&ă, plată -(


Mi li t l l i f t !il




ILUMINAT ELECTRIC

E%aluarea reliefării se face cu a*utorul unorindici de reliefare modelare#m(Indicele de modelareFisc>er este definit prin

sc E

E m =

E f

E s

r r

&a' >efinirea luiE

f &b' >efinirea luiE

sc

6ig. Factorii indicelui de modelare

Microclimatul luminos0<irec ia luminiiț


Mi li t l l i f t !il




ILUMINAT ELECTRIC

Faloarea ma'imă a indicelui se o&!ine pentru o imagine dură, dramatică de

pentru care E s 4 )) 2

2

=πΦ

πΦ=r /

r / m

6acă imaginea este fără contraste de tip C- atunci E f E s "i decim 4 (

1entru o &ună redare a figurii umane imagine normală, de tip A- se recom

pentrum %alori .ntre 2 "i 0(Reliefarea "i direc!ionarea luminii sunt mi*loace de &ază ale iluminatului adar nu numai( 1entru redarea sarcinilor %izuale din planul util orizontal m%ertical- direc!ionarea luminii este esen!ială( 7e urmăre"te: Redarea corectă a contrastuluisarcină "izuală 7 fond prin e%itarea %oalului

refle'ie, impun+nd un ung iα de inciden!ă optim de82° ( 6acă dimpotri%ă, se dore"tee"iden,ierea unor defecte pe suprafe!ele plane,

ung iul de inciden!ă cre"te la %alori de?.&&@.° prin folosirea iluminatului local( )olosirea aparatelor de iluminat ce emit .n ung iuri solide mari, .n special

.ncăperi de .năl!ime mică

Microclimatul luminos0<irec ia luminiiț






ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectrală a luminiiț


'ompoziţia spectrală a luminii

Efectelefiziologice "i +si>ologiceale iluminatului artificial depind de compozispectrală a luminii, care influen!ează totodată contrastele dintre detaliu "i foredarea culorilor(Culoarea sursei de lumină tre&uie să corespundă destina!iei spa!iului dat "i de acti%itate care se desfă"oară .n el( 6e asemenea, culoarea suprafe!ei refledin spa!iul dat tre&uie armonizata cu culoarea sursei de lumina, .ndeose&i construc!iilor ci%ile, sau să fie .n concordan!ă cu func!iile .ncăperii, .n cazuconstruc!iilor industriale(E'ista trei aspecte esen!iale ale culorii luminii:

culoarea aparentă a surselor de lumină,redarea culorilor "iculoarea suprafe!elor reflectante(































l l l Microclimatul luminos conforta!il






U ili ă i l E i i El i Microclimatul luminos conforta!il




ILUMINAT ELECTRIC

?NTREQ RIS


Documents

Iluminat _ Masurari Fototmetrice