ILUMINAT ELECTRIC
MSURRI FOTOMETRICE
Motto:
Pentru cei mai mul i dintre noi, marele pericol nu este c intim prea sus i nu reu im, ci c intim prea jos i reu im (Michelangelo)
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
MSURAREA MRIMILOR FOTOMETRICE
Msurarea mrimilor fotometrice se poate realiza prin dou categorii de metode: metode su!iecti"e# de fotometrie "izual, care folosesc proprietatea oc iului omenesc de a aprecia dac dou suprafe!e alturate "i de aceea"i culoare au sau nu aceea"i strlucire# metode o!iecti"e# de fotometrie fizic, care folosesc proprietatea unor corpuri d a produce fotocuren!i sau termocuren!i sau de a$"i modifica rezisti%itatea electric ac!iunea unui flu' luminos incident(
)otometria fizic are mari a%anta*e de rapiditate "i precizie, mai ales c+nd se com surse luminoase cu aceea"i culoare compozi!ie spectral-( La compozi!ii spectra
diferite, fotometria %izual poate fi mai a%anta*oas, e'cep!ie fc+nd spectrofoto Aparatele folosite la msurarea mrimilor fotometrice se numescfotometre "i, atunci c+nd sunt construite dedicat anumitor mrimi, ele capt denumiri particulare .n fu de utilizarea lor : lu'metre , lumenmetre, luminan!metre, e'ponometre etc(
Msurarea mrimilor fotometrice
ILUMINAT ELECTRIC
Msurri de fotometrie "izual
Fig.1.13 Fotometrul Lummer- rodhun E – ecran; O 1,O 2 – oglinzi; C – cub fotometric; O – ocular.
surs etalon
I e
I m
ILUMINAT ELECTRIC
Imaginea pe care o %a a%ea un o&ser%ator ce pri%e"te prin ocularul / format din dou *umt!i de disc cu strluciri diferite( Cele dou surse se compar se deplaseaz fa! de fotometru p+n c+nd luminan!ele celor dou suprafe!e din c+mpul %izual de%in egale( Atunci iluminrile fe!el ecranului sunt identice
= α⋅
= 0
cos
e
⋅
⋅ =
/&ser%a!ie: 1entru a elimina erorile sistemice de msur, fotometrul se ro cu 2345 "i se repet msurtoarea, formula de calcul .n acest caz fiind:
Msurarea mrimilor fotometrice
ILUMINAT ELECTRIC
%&' Mrimi energetice
Lumina, fiind o radia!ie electromagnetic, .nglo&eaz energie "i deci poate ficaracterizat prin mrimi energetice, e%aluate prin unit!i de msur energetice(
Fluxul radiant este o mrime energetica sau radiometrica- care reprezint energ emis, transmis sau primit su& forma de radia!ie, .ntr$o unitate de timp( 6enum sinonime ale flu'ului radiant sunt: flux energetic sau putere radianta si se
sim&olizeaz prin(e) () P ( Unitatea de msur in sistemul interna!ional 7I- este8att$ul 9 ;( )lu'ul radiant este compus din radia!ii electromagnetice(
1entru a e%iden!ia flu'ul energetic ce corespunde unei anumite lungimi de und, folose"te no!iunea de flux energetic spectral putere spectral- definit prin:
9 <m; 3(=-
Not: Mrimile energetice care se modific .n func!ie de lungimea de und con!i denumirea lor si cu%+ntul*s+ectral*( Reprezentarea unei mrimi >spectrale> .n func!ie de lungimea de und poart numele des+ectru de radia,ii(
( ) λ
ILUMINAT ELECTRIC Msurri de fotometrie fizic
?n func!ie de traductorul folosit se .nt+lnesc mai multe fotometre fizice: microradiometre , constituite dintr$un termocuplu si un gal%anometru cu cadru m bolometre , la care construc!ia este &azat pe o foi! foarte su&!ire de platin a c
rezisten! electric se modific datorit .nclzirii produse de un flu' luminos incid aparate cu rezisten!e fotoelectrice fotorezistene - ."i modific rezisten!a fr a se
.nclzi 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 eficacit!i luminoase spectrale relati%e mult dife oc iul mediu o&ser%atorul de referin!- "i, pentru corectarea acestora, se folosfiltre( 6eoarece factorul de a&sor&!ie al filtrelor, .n %izi&il, poate atinge "i @4 , atunc folositeam+lificatoare electronicecare s asigure sta&ilitatea dorit a aparatului(
1erforman!ele fotometrelor sunt apreciate prin raportul dintre efect intensitatea curentului electric produs- "i cauz flu'ul luminos incident-, o&!in+ndu$se mri numite: sensi&ilitateintegral, 9mA<lm;# sensi&ilitates+ectral, 9mA<lm;(Φ
Ι
" – strat de blocare
1 # inel metalic
2 # strat transparent de blocare ob$inut prin depunere catodic din aur, platin sau dio%id de cadmiu
&electrodul negativ'
) # disc semiconductor din selenium
LLL ⋅=⋅⋅=Φ⋅=Ι
k L se nume"tesensi!ilitatea integral a celulei fotoelectrice"i are o %aloare medie de-../A0lm pentru lu'metrul cu seleniu( Aria celulei fotoelectriceS L
fiind cunoscut, ecranul gal%anometrului poate fi gradat direct .n lu'(
Msurarea mrimilor fotometrice
ILUMINAT ELECTRIC
Fig. "aracteristica de ie#ire a lu!metrului cu seleniu pentru diferite valori ale rezisten$ei
circuitului e%terior R ext
-m /
0,)
0,"
0,2
4
0,1
100
(00
2000
e%t 0
Fig. "ur$ele e%icacit&ii luminoase spectrale relati'e 1 – observator de referin$, 2 – lu%metru
fr filtru, " – lu%metru cu filtru
1
0,3
0,*
0,)
"00
0,2
' λ 1 2
"
O1S&Lu'metrul cu seleniu este cel mai folosit .n raport cu alte %ariante constructi% lu'metre, deoarece cur&a eficacit!ii spectrale luminoase relati%e are acela"i ma'im cea a o&ser%atorului fotometric de referin! "i, prin folosirea filtrelor, cur&ele %B pot fi fcute s coincid
A& Msurarea iluminrii
Msurarea mrimilor fotometrice
1& Msurarea fluxului luminos
Msurri de fotometrie fizic
Fig. Lumenmetrul s%eric ( l$richt) 5 – lamp; E – ecran opac; 6 – fereastr; 5% – lu%metru.
F
Lx
L
k
k
diametrul .ntre.)23 -m mult mai mare ca dimensiunile sursei ce tre&uie masurata
Msurarea mrimilor fotometrice
serie
(((((((((((((((((((((((((((((((
Msurarea mrimilor fotometrice
Microclimatul luminos este constituit din totalitatea factorilor lumino$te n calitati%i "i cantitati%i-, care asigura iluminatul artificial necesar desf"u
unei acti%it!i propuse intr$un spa!iu dat( Factorii cantitati"i mai importan!i sunt:
Ni%elul de iluminare# Uniformitatea iluminrii distri&u!ia flu'ului luminos-# 6irec!ia luminii "i um&relor(
Factorii calitati"imai importan!i sunt:
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare
Ni elul de iluminare Ni%elul de iluminare tre&uie s fie suficient de mare pentru a corespunde acti%i ce se desf"oar .n spa!iul deser%it de instala!ie( Falorile minime ale iluminrii medii sunt reglementate prin normati%e "i se referla +lanul util, adic suprafa!a la ni%elul creia se realizeaz o acti%itate %izual, si de o&icei la distanta de 4(3G2 9m; fa! de pardoseal(
Fig. "orela&ia dintre luminan&, dimensiunea detaliului #i per%orman&a 'i ual relati'
-mm/
708
-nt/L
d x
L x
4erforman,a "izual relati" reprezint raportul dintre numrul deopera!ii corecte efectuate .n unitatea de timp, .n condi!ii de iluminare dat "i, numrul ma'im de opera!ii corect efectuate .n condi!ii de iluminare crescute(
q LE =
H coeficientul de luminan! al suprafe!ei 1entru suprafe!e perfect difuzante,
coeficientul de luminan! este
Microclimatul luminos conforta!il
5alorile minime admisi!ile ale iluminrii medii pentru construc!iile ci%ile "i industriale 044J0444 9l'; pentru .ncperile cu acti%itate de timp .ndelungat, respecti% 04J0449l'; pentru .ncperile care nu sunt folosite frec%ent(
?n cazuri deose&ite, unde fine!ea "i dificultatea lucrrilor sunt e'treme, se porealiza iluminri deose&it de mari, .ntre 0444J044449l';, printr$unsistem de iluminat localizat( Falorile iluminatului de siguran,sunt mai sczute dec+t cele ale iluminatulu normal, fiind recomandat un ni%el de cca(2@ ((((((((pentru depozite cu o
%oluminoase se admit %alori "i mai sczute(O1S&1entru a u"uraada+tarea "izual se recomand ca,la trecerea dintr-o încpere în alta, raportul iluminrilor s nu fie mai mare de 5 (sau mai mic de 1/5).
$ORMATI5E $4 .6% 7 .8 Cladiri- $4 .68 7 .8 Rutier K pietonal-
Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
Microclimatul luminos conforta!il
1entruiluminatul e9teriorse pre%d ni%ele de iluminare mici, .ncep+nd de 2G 9l';, din considerente economice deoarece la e'terior fine!ea acti%it!il este mai redus( )ac e'cep!ie arenele sporti e , pentru care ni%elul de iluminare se sta&ile"te pe &aza mai multor criterii: disciplina sporti%, %iteza *ocului, dimensiun mingii, categoria terenului antrenament sau competi!ie-, e'igen!e impuse d transmisia color(
?n iluminatul e'terior se impun condi!ii suplimentare pri%ind mrimea iluminrilor din plan orizontal E "i %ertical E ! ( 1entru odistingere s+a,ial corect se recomand ca .n zona central, la o .nl!ime de" 2,@m,
iar .n cazul transmisiilor TF se recomand cu c+t E ! este mai mare cu at+t imaginea este mai &un-( 6impotri%, pentruiluminatul rutier, datorit %itezelor mari de deplasare a
o&ser%atorului "i a caracterului acti% al luminan!ei fa! de oc i, ca element de &az se consider ni%elul de luminan! "i nu ni%elul de ilumin
( ) H V E ...E ⋅= 21
H V E ,E ⋅≥ (0
Microclimatul luminos0$i"elul de iluminare
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos0Uniformitatea iluminrii
In proiectarea instala!iilor de iluminat se urmre"te o&!inerea unei unifor cat mai mari a iluminrii .n planul util pentru a e%ita o&osirea oc iului d adaptrilor repetate de la un ni%el de iluminare la altul( Aprecierea gradu uniformitate se realizeaz cu a*utorul a doi factori de uniformitate : : factor de uniformitate minim:ma9im;
: factor de uniformitate minim:mediu;
Falorile minime ale acestor factori sunt standardizate .n func!ie de destina .ncperii "i categoria de lucrri care se desf"oar .n aceasta(
Categoria construc$iilor 6actori de uniformitate
Construc$ii industriale & ncperi din categ. 9 – <' 0," 0,*( Construc$ii industriale & ncperi 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
Microclimatul luminos0Uniformitatea iluminrii Uniformitatea iluminrii
Este uniluminat general este uniform distri!uitdaca 4,3 ?n cazul iluminatului direct pentru a realiza o reparti!ie c+t mai uniform iluminatului .n planul util, aparatele de iluminat tre&uiesc amplasate la o .nl!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&uiesc amplasate c+t mai *os pentru a realiza o reparti!ie c+t mai uniform a iluminrilor pe ta%an( Uniformitatea iluminrii se asigur prin amplasarea con%ena&il a aparat iluminat "i prin alegerea distri&u!iei spa!iale a flu'ului luminos al acestora 7e nume"tedistan relati d r , raportul dintre distan!ad dintre aparatele de iluminat alturate "i .nl!imea" de suspendare a acestora fa! de planul util:
.n func!ie de cur&a fotometric a aparatului de iluminat, %alorile aceste aleg .ntre 4,@ (( 2 pentru iluminatul incandescent sau cu lmpi cu descrc
respecti% .ntre 4,O ((4,P la iluminatul fluorescent-
med min E / E
h / d d r =
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
Luminana !i contrastele de luminan
Luminan!a este factorul calitati% cel mai important al unei instala!ii de ilum.ntruc+t este singura mrime fotometrica care influen!eaz direct oc iul( 6ac luminan!a o&iectelor aflate .n c+mpul %izual dep"e"te anumite %alo atunci poate sa apar fenomenul deor!ire ( 1rin or&ire se .n!elege o senza!ie %izuala neplcut sau o diminuare a capacit!ii de distingere a o&iectelor(
/r&irea poate fi psihologic dac starea de *en %izual se datoreaz contrasmoderate de luminan! "i poate fi fiziologic dac contrastele de luminan! conduc la pierderea facult!ilor %izuale pentru o perioada mai scurt sau m lung de timp( ?n func!ie de distri&u!ia luminan!elor .n c+mpul %izual putem .nt+lni:
or&iredirect, or&ire prinrefle9ie "i or&ire princontrast(
Mi li l l i f !il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
ILUMINAT ELECTRIC
"rbirea prin reflexie apare datorit suprafe!elor de refle'ie regulat sau regulat difuz e'istente .n c+mpul %izual "i se e%it prin aplicarea unor fin mate pe pere!i, pardoseal sau suprafe!e de lucru "i prin amplasarea aparat de iluminat astfel .nc+t refle'ia acestora s se produc .n afara direc!iei de pri%ire( "rbirea prin contrast apare c+nd dou suprafe!e cu luminan!e mult diferite afl simultan .n c+mpul %izual( Contrastul de luminan! este dat de raport
f
Contrastul de luminan! este considerat : mic dac c≤ 4,0
mediu dac 4,0≤ c ≤ 4,@mare pentru 4,@≤ c Totodat, .n func!ie de factorul su de refle'ie, fondul este
.ntunecat c+nd ρ ≤ 4,0 mediu c+nd 4,0≤ ρ ≤ 4,= luminos c+nd 4,=≤ ρ
Microclimatul luminos0Luminan a
Microclimatul luminos conforta!il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
#irec ia luminii i umbrele
Un o&iect luminat culumina diri=at%a prezenta um&re puternice, marginireliefate rezult+nd o percepere u"oar a detaliilor, dar este posi&il ca totod apar contraste puternice de luminan!( 6ac sistemul de iluminare asigur olumin difuz, atunci o&iectul iluminat % prezenta um&re sla&e, contraste de luminan! reduse, o&!in+ndu$se o am
plcut, reconfortant( $eliefarea %modelarea& const .n e%iden!ierea sarcinilor %izuale tridimensi prin contraste de luminan!( Ea se poate realiza prin direc!ionarea luminii prin amplasarea "i orientarea aparatelor de iluminat( Imaginea poate fi:
normal , A redare corect-, contrastant , 1 redare dramatic < dur - "i
fr contraste , C redare sla&, plat -(
Microclimatul luminos conforta!il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
ILUMINAT ELECTRIC
E%aluarea reliefrii 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
sc
Microclimatul luminos conforta!il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
ILUMINAT ELECTRIC
Faloarea ma'im a indicelui se o&!ine pentru o imagine dur, dramatic de
pentru care E s 4 ) ) 2
2
= πΦ
πΦ= r /
r / m
6ac imaginea este fr contraste de tip C- atunci E f E s "i decim 4 (
1entru o &un redare a figurii umane imagine normal, de tip A- se recom
pentrum %alori .ntre 2 "i 0( Reliefarea "i direc!ionarea luminii sunt mi*loace de &az ale iluminatului a dar nu numai( 1entru redarea sarcinilor %izuale din planul util orizontal m %ertical- direc!ionarea luminii este esen!ial( 7e urmre"te: Redarea corect a contrastuluisarcin "izual 7 fond prin e%itarea %oalului
refle'ie, impun+nd un ung iα de inciden! optim de82° ( 6ac dimpotri%, se dore"tee"iden,ierea unor defecte pe suprafe!ele plane,
ung iul de inciden! cre"te la %alori de?.&&@.° prin folosirea iluminatului local( )olosirea aparatelor de iluminat ce emit .n ung iuri solide mari, .n special
.ncperi de .nl!ime mic
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
'ompoziia spectral a luminii
Efectelefiziologice "i +si>ologiceale iluminatului artificial depind de compozi spectral a luminii, care influen!eaz totodat contrastele dintre detaliu "i fo redarea culorilor( Culoarea sursei de lumin tre&uie s corespund destina!iei spa!iului dat "i de acti%itate care se desf"oar .n el( 6e asemenea, culoarea suprafe!ei refle din spa!iul dat tre&uie armonizata cu culoarea sursei de lumina, .ndeose&i construc!iilor ci%ile, sau s fie .n concordan! cu func!iile .ncperii, .n cazu construc!iilor industriale( E'ista trei aspecte esen!iale ale culorii luminii:
culoarea aparent a surselor de lumin, redarea culorilor "i culoarea suprafe!elor reflectante(
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
Microclimatul luminos conforta!il
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice
ILUMINAT ELECTRIC Microclimatul luminos0Com+ozi ia s+ectral a luminii
Microclimatul luminos conforta!il
U ili i l E i i El i Microclimatul luminos conforta!il
8/16/2019 Iluminat _ Masurari Fototmetrice