Šiuo metu, turėdami didžiulę apšvietimo prietaisų įvairovę, gyventojai neturi bendro supratimo, kaip matuojamas apšvietimas. Dažnai su tokiais kyla nesusipratimas techninės charakteristikos, pvz., šviesos intensyvumas ir ryškumas, liumenai ir kandelos. Įsigydami šviestuvus žmonės dažnai atkreipia dėmesį į bendrą šviesos srautas, neatsižvelgiant į šviesos ir šilumos praradimą.

Šiame straipsnyje:

Apšvietimo koncepcija

Šviesos srautas matuojamas specialiu laboratorinėmis sąlygomis ir spontaniškai to nustatyti neįmanoma. Todėl SNiP atsižvelgia į apšvietimo kiekį, kuris, skirtingai nei šviesos srautas, kiekvienas gali pasimatuoti pats. Tai yra šviesos srauto, išmatuoto liumenais, santykio su paviršiaus plotu, ant kurio krenta fotonai, matas. Kritimo kampas turi būti 90°. Apšvietimo vienetas yra liuksas.

Žmogaus psichologinės ir fizinės būsenos priklausomybė nuo šviesos jau seniai nustatyta. Jei esant silpnam apšvietimui smegenų procesai yra slopinami, tada ryškioje šviesoje jie stimuliuojami. Tačiau bet kokiu atveju tinklainė ir organizmo resursai susidėvi. Projektuojant šviestuvai nustatyti saugos koeficientą (SC), kuris turėtų atsižvelgti į galimą įrenginio apšvietimo sumažėjimą. Dirbtinės šviesos atveju indikatorius sumažina ryškumą dėl prietaiso optinių komponentų nusidėvėjimo ir natūralaus užteršimo. Natūralaus apšvietimo koeficientas mažėja pasikeitus aplinkinių objektų atspindinčioms savybėms.

Darbo vietose atliekami apšvietimo matavimai, kartu nustatomas taršos lygis, garso vibracijos, elektromagnetinė spinduliuotė, o kai kuriose pramonės šakose – gama spinduliuotė. Kuriant negalima pervertinti šių parametrų žinojimo svarbos optimalias sąlygas darbo, ir visi jie atitinka sanitarines taisykles ir reglamentus. Pavyzdžiui, apšvietimas turėtų būti:

• biure - 300 liuksų;
• biure už nuolatinį darbą kompiuteriu - 500 liuksų;
• techniniams ir projektavimo biurams - 750 liuksų.

Jei patalpoje yra natūralus apšvietimas, dirbtinio fono lygis gali būti sumažintas.

Prietaisai apšvietimo lygiui nustatyti ir jo nustatymo metodai

Prietaiso pavadinimas panašus į jo nustatytos reikšmės pavadinimą – liukso matuoklį. Mažo dydžio nešiojamo prietaiso veikimo principas primena fotometro veikimą. Spinduliuotės srautas, krintantis ant šviesai jautraus puslaidininkio elemento, atplėšia elektronus, kurie pradeda tvarkingai judėti. Taigi elektros grandinė yra uždaryta. Be to, srovės vertė yra tiesiogiai proporcinga fotoelemento apšvietimo intensyvumui, kuris atsispindi analoginio liukso matuoklio skalėje. Šiandien instrumentų su rodyklėmis praktiškai nebeliko, juos pakeitė skaitmeniniai. Juose sumontuoti skystųjų kristalų ekranai, kuriuose pats šviesai jautrus jutiklis yra atskirame korpuse, o prie ekrano jis jungiamas lanksčiu laidu.

Eksperimento, skirto apšvietimui matuoti, metu prietaisas montuojamas horizontalioje padėtyje. Be to, pagal GOST reikalavimus, jie dedami į skirtingus kambario taškus pagal tam tikrą schemą. 2012 metais Rusija priėmė naują šviesos srauto kiekio charakteristikų matavimo standartą. Senajame konceptualiame aparate, matuojant, buvo naudojami tam tikro dydžio terminai, tokie kaip:

• minimalus, vidutinis, didžiausias, cilindrinis;
• natūralus;
• atsargų gradientas;
• santykinis koherentinio pluošto srauto efektyvumas.

Šiuo metu prie jų pridedami šie apšvietimo tipai:

• Skubus atvėjis;
• dirbantis;
• saugumas;
• evakuacija;
• atsarginė kopija

Standartas išsamiai aprašo visas matavimo tyrimų atlikimo subtilybes.

Natūralaus ir dirbtinio apšvietimo matavimai atliekami atskirai. Eksperimento metu neįmanoma leisti, kad ant įrenginio kristų net menkiausias šešėlis, šalia turi būti bent 1 elektromagnetinių bangų šaltinis. Visi jie trukdo įrenginio veikimui.

Atlikus reikiamus apšvietimo matavimus, nustatoma reikiama reikšmė. Jis lyginamas su standartine verte. Tada apibendrinami rezultatai apie teritorijos ar patalpos apšvietimo pakankamumą. Kiekvienas matavimo bandymo tipas yra dokumentuojamas specialiame vertinimo protokole, kurio reikalauja GOST.

Šviesos kiekio matavimas LED prietaisams ir pavyzdžiai gamtoje

LED lempos tapo labai populiarios dėl savo unikalaus energijos vartojimo efektyvumo. Tačiau šviesos diodai ir jų maitinimo šaltiniai apšviesti skleidžia šilumą, kuri išsklaido naudojant šilumą laidžias medžiagas (aliuminį) ir dizaino elementai(šonkauliai, didelis radiatoriaus plotas). Nepaisant akivaizdaus ryšio tarp šilumos nuostolių ir apšvietimo trūkumo, ekspertai visada į tai atsižvelgia kurdami naujus įrenginius.

Sunkumai su darbu LED lempos pradėti eksploatacijos metu, kai temperatūra pakyla virš +50°C. Kodėl šviesos diodų apšvietimą rekomenduojama matuoti po 2 valandų nuo jų veikimo, t.y. pasiekus optimalus režimas. Siekiant pašalinti klaidų atsiradimą, pakartotiniai matavimai atliekami darbo pamainos metu. Šiuos tyrimus patartina atlikti bent kartą per metus. Siekiant pašalinti bet kokias klaidas projektuojant, nustatomas šviesos mažinimo koeficientas, priklausomai nuo objekto fizinių savybių.

Paprastai LED įrenginių gamintojai suteikia 3 metų nepriekaištingo veikimo garantiją. Visi tokių lempų veikimo parametrai, įskaitant apšvietimą, turi atitikti deklaruotas vertes. Jeigu įrenginių veikimo sąlygos susidaro esant aukštesnei nei 45°C lauko temperatūrai, tuomet šviesos matavimus reikia atlikti daug dažniau. Priešingu atveju dėl netinkamo dizaino ir gautų rezultatų greitai sumažės apšvietimo efektyvumas.

Kalbant apie apšvietimo gamtoje pavyzdžius, Žemės orbitoje ir pusiaujuje vidurdienį ši vertė yra lygi 135 tūkst. Saulėtą dieną – iki 100 tūkst. liuksų, debesuotą – vos 1 tūkst. liuksų, o iš Mėnulio – tik 0,2 liukso. Šviesos matavimas gatvėje Maskvos platumoje žiemos laikotarpis rodė nuo 4 iki 5 tūkstančių liuksų. Naktį be mėnulio apšvietimas yra tūkstantį kartų mažesnis nei per pilnatį, o esant 10 balų debesuotumui – 10 tūkstančių kartų mažesnis. Kas naudojamas kambario apšvietimui matuoti ir gamtinės sąlygos, reiškia fizinius dydžius, įtrauktus į Tarptautinę vienetų sistemą.



Liuksas (apšviestumo vienetas) Liuksas(iš lot. lux ≈ šviesa), apšvietimo vienetas in Tarptautinė vienetų sistema. Sutrumpintas pavadinimas: Russian lk, international lx. 1 L. ≈ 1 m2 ploto paviršiaus apšvietimas, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas lygus 1 lm. ═ 1 L = 10-4 nuotraukos (apšvietimo vienetas GHS vienetų sistema).

Didelis Sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Pažiūrėkite, kas yra „Liuksas (apšviestumo vienetas)“ kituose žodynuose:

Liuksas (simbolis: lx, lx) – apšvietimo matavimo vienetas SI sistemoje. Liuksas yra lygus 1 m² paviršiaus apšvietimui, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas yra lygus 1 lm. Dauginiai ir pogrupiai Dešimtainiai kartotiniai ir pogrupiai ... Vikipedija

1. liuksas, pastovus (prabangiai įrengtas); cabinlux 2. prabanga, a (aukščiausios kategorijos viešbučio kambarys, kajutė, kupė ir pan.); gyventi apartamentuose 3. apartamentai, a; R. pl. ov, skaičiuojant f. liuksai (apšviestumo vienetas) ... Rusų kalbos kirčiavimas

1. LUX, a; m [iš lat. liukso šviesa] Fiz. Vienetas apšvietimo matavimai. 2. LUX [iš prancūzų k. prabanga prabanga]. I. nepakitęs; zn. adj. Prabangiai, patogiai įrengtas, savitas aukštos kokybės. Kupė l. Kabina l. Viešbutis l. II. A; m. Razg... enciklopedinis žodynas

1) (lotynų liuksų šviesa) tarptautinėje vienetų sistemoje (si) yra apšvietimo vienetas, lygus 1 m2 ploto paviršiaus apšvietimui, kai ant jo patenkančios spinduliuotės šviesos srautas yra lygus 1 liumenui; santrumpa pavadinimai: lx, lx. 2) (prancūzų prabangus prabangus lat.… … Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

LUX, oi, vyras. (specialistas.). Apšvietimo vienetas. II. LUX 1. a, vyras Geriausias viešbučio kambarys, karieta, salonas, kajutė pagal įrangą ir aptarnavimą. Gyvenkite (vairuokite, plaukiokite) prabangiai. 2. nekeičiamas Aukščiausia klasė, kategorija, klasė. Kabina l. Šokoladas l. Ateljė l. |… … Ožegovo aiškinamasis žodynas

LUX 1, a, m (specialus). Apšvietimo vienetas. Ožegovo aiškinamąjį žodyną. S.I. Ožegovas, N. Yu. Švedova. 1949 1992… Ožegovo aiškinamasis žodynas

Šis terminas turi kitas reikšmes, žr. Lux (reikšmės). Užklausa "lk" nukreipiama čia; taip pat žr. kitas reikšmes. Liuksas (iš lot. lux light; rusiškas pavadinimas: lk, tarptautinis pavadinimas: lx) matavimo vienetas... ... Vikipedija

I (pranc. luxe luxury, splendor, iš lot. luxus splendor) prabangiai įrengtų parduotuvių, viešbučių, kupė, namelių ir kai kurių prekių žymėjimas. II (iš lot. liukso šviesos) apšvietimo vienetas tarptautinėje sistemoje... ... Didžioji sovietinė enciklopedija

Šviesa ir spinduliuotė
Šviesa turime omenyje elektromagnetinė radiacija, sukeliantis regėjimo pojūtį žmogaus akyje. Šiuo atveju kalbame apie spinduliuotę nuo 360 iki 830 nm, kuri užima nedidelę viso mums žinomo elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalį.
Šviesos srautas F
Matavimo vienetas: liumenas* [lm]. Šviesos srautas Ф yra visa šviesos šaltinio spinduliuotės galia, apskaičiuota pagal žmogaus akies šviesos jutimą. Įprasta 100 W kaitrinė lempa sukuria maždaug 1300 lm šviesos srautą. 26 W galios kompaktinė fluorescencinė fluorescencinė lempa sukuria maždaug 1600 lm šviesos srautą. Saulės šviesos srautas yra 3,8? 1028 lm.
Šviesos intensyvumas I
Matavimo vienetas: kandela** [cd]. Šviesos šaltinis skleidžia šviesos srautą F skirtingomis kryptimis su skirtingu intensyvumu. Tam tikra kryptimi skleidžiamos šviesos intensyvumas vadinamas I šviesos intensyvumu.
Apšvietimas E
Matavimo vienetas: liuksas*** [lx]. Apšvietimas E atspindi krintančio šviesos srauto ir apšviestos srities santykį. Apšvietimas lygus 1 liuksui, jei 1 lm šviesos srautas yra tolygiai paskirstytas 1 m2 plote
Ryškumas L
Matavimo vienetas: kandela per kvadratinis metras[cd/m2]. Šviesos šaltinio arba apšviestos srities šviesos ryškumas L yra pagrindinis veiksnys, lemiantis žmogaus akies šviesos jutimo lygį.
Spalvinga temperatūra
Matavimo vienetas: Kelvinas**** [K]. Šviesos šaltinio spalvinė temperatūra nustatoma lyginant su vadinamuoju „juodu korpusu“ ir rodoma „juoda korpuso linija“. Jei „juodojo kūno“ temperatūra pakyla, mėlynas komponentas spektre didėja, o raudonasis komponentas mažėja. Pavyzdžiui, kaitinamosios lempos su šiltai balta šviesa spalvos temperatūra yra 2700 K, o fluorescencinės lempos dienos šviesos spalva – 6000 K.

Įprastos šviesos spalvos
Yra trys pagrindinės šviesos spalvos: šilta balta 5000 K.

Spalvų perteikimas
Atsižvelgiant į lempų vietą ir atliekamą užduotį, dirbtinė šviesa turėtų užtikrinti geriausią įmanomą spalvų suvokimą (kaip ir natūrali dienos šviesa). Šią galimybę lemia šviesos šaltinio spalvų perteikimo charakteristikos, kurios išreiškiamos skirtingais „bendrojo spalvų perteikimo indekso“ Ra laipsniais. Spalvų perteikimo indeksas atspindi natūralios kūno spalvos ir matomos to kūno spalvos atitikimo lygį, kai apšviečiamas etaloniniu šviesos šaltiniu. Norint nustatyti vertę, Ra spalvos poslinkis registruojamas naudojant aštuonias standartines etalonines spalvas, nurodytas DIN 6169, kurios stebimos, kai bandomojo šviesos šaltinio šviesa yra nukreipta į šias etalonines spalvas. Kuo mažesnis bandomosios lempos skleidžiamos šviesos spalvos nuokrypis nuo etaloninių spalvų, tuo geresnės šios lempos spalvų perteikimo savybės. Šviesos šaltinis, kurio spalvų perteikimo indeksas Ra = 100, skleidžia šviesą, kuri optimaliai atspindi visas spalvas, kaip ir etaloninio šviesos šaltinio šviesa. Kuo mažesnė Ra reikšmė, tuo prasčiau atkuriamos apšviesto objekto spalvos.

* Vienas liumenas yra lygus šviesos srautui, kurį skleidžia taškinis izotropinis šaltinis, kurio šviesos intensyvumas lygus vienai kandelei, į vieno steradiano erdvės kampą (1 lm = 1 cd x sr). Bendras šviesos srautas, kurį sukuria izotropinis šaltinis, kurio šviesos intensyvumas yra viena kandela, yra lygus 4n liumenų.

** Candela (pavadinimas: cd, cd; iš lot. candela - žvakė) yra lygus šviesos intensyvumui, kurį tam tikra kryptimi skleidžia 540·1012 hercų dažnio monochromatinės spinduliuotės šaltinis, kurio energijos intensyvumas š. kryptis yra (1/683) W /vid.

*** Liuksas (žymėjimas: liuksas, lx) - apšvietimo matavimo vienetas, lygus 1 m ploto paviršiaus apšvietimui? su juo krintančios spinduliuotės šviesos srautas lygus 1 lm

**** Kelvinas (žymėjimas: K) – temperatūros matavimo vienetas, vienas kelvinas lygus 1/273,16 vandens trigubo taško termodinaminės temperatūros. Skalės pradžia (0 K) sutampa su absoliučiu nuliu. Konvertavimas į Celsijaus laipsnius. C = K - 273,15

Šviesa yra kažkas, be kurio niekas Žemėje negalėtų egzistuoti. Kaip ir visus fizinius dydžius, jį galima apskaičiuoti, o tai reiškia, kad yra šviesos srauto matavimo vienetas. Kaip jis vadinamas ir kam jis lygus? Raskime atsakymus į šiuos klausimus.

Kaip vadinamas „šviesos srautas“?

Visų pirma, verta suprasti, kaip šis terminas vadinamas fizikoje.

Šviesos srautas yra šviesos spinduliuotės galia, įvertinama pagal šviesos pojūtį, kurį jis sukuria žmogaus akies požiūriu. Tai kiekybinė šviesos šaltinio spinduliavimo charakteristika.

Skaitmeniškai nagrinėjamas dydis yra lygus šviesos srauto, praeinančio per tam tikrą paviršių per laiko vienetą, energijai.

Šviesos srauto vienetas

Kaip matuojamas fizinis dydis?

Pagal dabartinius standartus SI (Tarptautinė vienetų sistema) naudoja specializuotą vienetą, vadinamą liumenu.

Šis žodis buvo kilęs iš lotyniško daiktavardžio, reiškiančio „šviesa“ – lūmen. Beje, dėl šio žodžio atsirado ir slaptos organizacijos „Illuminati“ pavadinimas, kuri prieš keletą metų tapo visuotinės svarbos objektu.

1960 m. liumenas oficialiai pradėtas naudoti visame pasaulyje kaip šviesos srauto matavimo vienetas ir toks išlieka iki šiol.

Sutrumpintai rusų kalba šis vienetas parašytas kaip „lm“, o angliškai - lm.

Verta paminėti, kad daugelyje šalių lempučių šviesos galia matuojama ne vatais (kaip didžiulėse buvusios SSRS erdvėse), o liumenais. Kitaip tariant, užsienio vartotojai atsižvelgia ne į sunaudotos energijos kiekį, o į skleidžiamos šviesos stiprumą.

Beje, dėl to ant daugumos šiuolaikinių taupiųjų lempučių pakuotės pateikiama informacija apie jų charakteristikas tiek vatais, tiek liumenais.

Formulė

Nagrinėjamas šviesos srauto matavimo vienetas yra skaitiniu požiūriu lygus šviesai iš taškinio izotropinio šaltinio (su kandelos jėga), išspinduliuojamai į erdvinį kampą, lygų vienam steradianui.

Formulės pavidalu ji atrodo taip: 1 lm = 1 cd x 1 vid.

Jei atsižvelgsime į tai, kad visa sfera sudaro 4P sr erdvinį kampą, paaiškėja, kad pirmiau minėto šaltinio bendras šviesos srautas, kurio galia yra viena kandela, yra lygus 4P lm.

Kas yra "kandela"

Sužinoję, kas yra liumenas, turėtumėte atkreipti dėmesį į su juo susijusį vienetą. Mes kalbame apie CD - tai yra kandela.

Šis pavadinimas kilęs iš lotyniško žodžio „žvakė“ (candela). Nuo 1979 m. iki šios dienos ji yra pagal SI (tarptautinę vienetų sistemą).

Tiesą sakant, viena kandela yra vienos žvakės skleidžiamos šviesos intensyvumas (taigi ir pavadinimas). Verta paminėti, kad rusų kalboje ilgą laiką vietoj termino „kandela“ buvo vartojamas žodis „žvakė“. Tačiau šis pavadinimas yra pasenęs.

Iš ankstesnės pastraipos aišku, kad liumenas ir kandela yra susiję (1 lm = 1 cd x 1 sr).

Liumenai ir liuksai

Atsižvelgiant į tokios šviesos vertės kaip liumenas ypatybes, verta atkreipti dėmesį į tokią artimą sąvoką kaip „lux“ (lx).

Kaip ir kandelos bei liumenai, liuksai taip pat reiškia apšvietimo įrenginius. Liuksas yra apšvietimo vienetas, naudojamas SI sistemoje.

Ryšys tarp liukso ir liumenų yra toks: 1 liuksas yra lygus 1 lm šviesos srauto, tolygiai paskirstyto 1 kvadratinio metro paviršiuje. Taigi, be aukščiau pateiktos liumenų formulės (1 lm = 1 cd x 1 sr), šis įrenginys turi dar vieną: 1 lm = 1 lx/m2.

Paprasčiau tariant, liumenas yra tam tikro šaltinio, pavyzdžiui, tos pačios lemputės, skleidžiamos šviesos kiekio indikatorius. Tačiau liuksas parodo, koks iš tikrųjų šviesus kambarys, nes ne visi šviesos spinduliai pasiekia apšviestą paviršių. Kitaip tariant, liumenas yra šviesa, sklindanti iš šaltinio, liuksas yra jos kiekis, kuris iš tikrųjų pasiekė apšviestą paviršių.

Kaip jau minėta, ne visa skleidžiama šviesa visada pasiekia apšviečiamą paviršių, nes dažnai tokių spindulių kelyje atsiranda kliūčių, kurios sukuria šešėlius. Ir kuo daugiau jų pakeliui, tuo mažiau apšvietimo.

Pavyzdžiui, kai buvo statoma bibliotekos salė, joje buvo pakabinta daug lempučių. Bendras šio tuščio kambario apšvietimas buvo 250 liuksų. Bet kai renovacijos darbai buvo baigti ir į salę atvežti baldai, apšvietimo lygis nukrito iki 200 liuksų. Taip yra nepaisant to, kad elektros lemputės, kaip ir anksčiau, gamino tiek pat liumenų šviesos energijos. Tačiau kiekvieno jos spindulio kelyje dabar atsirado kliūčių – lentynų su knygomis ir kitais bibliotekos baldais, lankytojų ir darbuotojų pavidalu. Taigi jie sugerdavo dalį skleidžiamos šviesos, sumažindami bendrą salės apšvietimo kiekį.

Situacija, pateikta kaip pavyzdys, nėra tokio pobūdžio išimtis. Todėl, statant bet kokius naujus pastatus ar dekoruojant esamų interjerą, visada svarbu atsižvelgti į jo apšvietimą. Daugumoje įstaigų yra net apšvietimo standartų sistema, ji matuojama liuksais.

IN modernus pasaulis Yra keletas programų, kuriose galite ne tik patys imituoti savo kambario dizainą, bet ir apskaičiuoti, kiek jis bus šviesus. Juk nuo to priklauso jo gyventojų vizija.

Lumenas ir vatas

Anksčiau mūsų šalyje, rinkdamiesi lemputę, vadovaudavomės jos sunaudojamų vatų skaičiumi. Kuo jų daugiau, tuo geresnė šio įrenginio šviesa.
Šiandien net ir mūsų šalyje radiacijos galia vis dažniau matuojama liumenais. Šiuo atžvilgiu kai kurie mano, kad lm ir W yra tos pačios rūšies dydžiai, o tai reiškia, kad liumenus į vatus ir atvirkščiai galima laisvai konvertuoti, kaip ir kai kuriuos kitus SI vienetus.

Ši nuomonė nėra visiškai teisinga. Faktas yra tas, kad abu svarstomi matavimo vienetai naudojami skirtingiems kiekiams. Taigi, vatas yra ne šviesos vienetas, o energijos vienetas, rodantis apšvietimo šaltinio galią. Nors liumenas rodo, kiek šviesos skleidžia konkretus prietaisas.

Pavyzdžiui, įprasta kaitrinė lempa, sunaudojanti 100 vatų, sukuria 1340 liumenų šviesos. Tuo pačiu metu jo pažangesnė (šiandien) LED „sesuo“ sukuria 1000 lm, sunaudodama tik 13 W. Taigi, pasirodo, kad lemputės šviesos intensyvumas ne visada tiesiogiai priklauso nuo jos sugeriamos energijos kiekio ir galios. Prietaise apšvietimui naudojama medžiaga taip pat vaidina svarbų vaidmenį šiuo klausimu. Tai reiškia, kad nėra tiesioginio ryšio tarp liumenų ir vatų.

Be to, šie kiekiai yra tikrai susiję vienas su kitu. Bet kurio šviesos šaltinio šviesos efektyvumas (santykis tarp suvartojamos energijos ir pagamintos šviesos kiekio) matuojamas liumenais vatui (lm/W). Būtent šis įrenginys įrodo konkretaus apšvietimo įrenginio efektyvumą, taip pat jo efektyvumą.

Verta paminėti, kad prireikus vis tiek galima liumenus konvertuoti į vatus ir atvirkščiai. Tačiau tam reikia atsižvelgti į keletą papildomų niuansų.

• Šviesos šaltinio prigimtis. Kokia lempa naudojama skaičiavimams: kaitrinė, LED, gyvsidabrio, halogeninė, fluorescencinė ir kt.
• Prietaiso šviesos srautas (kiek vatų jis sunaudoja ir kiek liumenų sukuria).

Tačiau norėdami neapsunkinti savo gyvenimo, atlikti tokius skaičiavimus, galite tiesiog pasinaudoti internetine skaičiuokle arba parsisiųsti panašią programą į savo kompiuterį ar kitą įrenginį.

Keli liumenų vienetai

Lumenas, kaip ir visi jo „giminaičiai“ SI sistemoje, turi keletą standartinių kartotinių ir subdumblių. Kai kurie iš jų naudojami siekiant palengvinti skaičiavimą, kai tenka susidurti su per mažomis arba per didelėmis reikšmėmis.

Jei mes kalbame apie pastarąjį, tada jie rašomi teigiamo laipsnio forma, jei apie pirmąjį - neigiamo laipsnio forma. Taigi didžiausias daugialypis liumenų vienetas – jotalumenas – lygus 10 24 lm. Jis dažniausiai naudojamas kosminiams kūnams apibūdinti. Pavyzdžiui, Saulės šviesos srautas yra 36300 Ilm.

Dažniausiai naudojami keturi kartotiniai: kilolumenas (10 3), megalumenas (10 6), gigalumas (10 9) ir teralumenas (10 12).

Lumen subvienetai

Mažiausias daugybinis vienetas liumenas yra ioctolumen - ilm (10 -24), tačiau, kaip ir iottalumen, realiuose skaičiavimuose jis praktiškai nenaudojamas.

Dažniausiai naudojami mililiumenų (10 -3), mikroliumenų (10 -6) ir nanoliumenų (10 -9) vienetai.

Bet koks šviesos šaltinis yra šviesos srauto šaltinis, ir kuo didesnis šviesos srautas patenka į apšviesto objekto paviršių, tuo geriau šis objektas matomas. O fizikinis dydis, skaitiniu būdu lygus šviesos srautui, tenkančiam apšviečiamo paviršiaus ploto vienetui, vadinamas apšvietimu.

Apšvietimas žymimas simboliu E, o jo reikšmė randama pagal formulę E = Ф/S, kur Ф yra šviesos srautas, o S yra apšviečiamo paviršiaus plotas. SI sistemoje apšvietimas matuojamas liuksais (Lx), o vienas liuksas yra apšvietimas, kai šviesos srautas, patenkantis į vieną kvadratinį metrą apšviesto kūno, yra lygus vienam liumenui. Tai yra, 1 liuksas = 1 liumenas / 1 kv.m.

Pavyzdžiui, čia yra keletas tipiškų apšvietimo verčių:

Saulėta diena vidutinėse platumose – 100 000 liuksų;

Debesuota diena vidutinėse platumose – 1000 liuksų;

Šviesus kambarys, apšviestas saulės spindulių - 100 liuksų;

Dirbtinis apšvietimas gatvėje - iki 4 liuksų;

Šviesa naktį su pilnatimi - 0,2 liukso;

Žvaigždėto dangaus šviesa tamsią be mėnulio naktį yra 0,0003 liukso.

Įsivaizduokite, kad sėdite tamsus kambarys su žibintuvėliu ir bandydamas perskaityti knygą. Norint skaityti, reikalingas bent 30 liuksų apšvietimas. Ką tu darysi? Pirma, jūs priartinate žibintuvėlį prie knygos, o tai reiškia, kad apšvietimas yra susijęs su atstumu nuo šviesos šaltinio iki apšviesto objekto. Antra, žibintuvėlį pastatote stačiu kampu į tekstą, o tai reiškia, kad apšvietimas taip pat priklauso nuo kampo, kuriuo šis paviršius yra apšviestas. Trečia, galite tiesiog gauti galingesnį žibintuvėlį, nes akivaizdu, kad apšvietimas yra didesnis, tuo didesnis šaltinio šviesos intensyvumas.

Tarkime, kad šviesos srautas patenka į ekraną, esantį tam tikru atstumu nuo šviesos šaltinio. Padidinkime šį atstumą dvigubai, tada apšviestos paviršiaus dalies plotas padidės 4 kartus. Kadangi E = Ф/S, apšvietimas sumažės net 4 kartus. Tai reiškia, kad apšvietimas yra atvirkščiai proporcingas atstumo nuo taškinio šviesos šaltinio iki apšviesto objekto kvadratui.

Kai šviesos pluoštas stačiu kampu krenta į paviršių, šviesos srautas pasiskirsto mažiausias plotas, padidinus kampą plotas padidės ir atitinkamai sumažės apšvietimas.

Kaip minėta aukščiau, apšvietimas yra tiesiogiai susijęs su šviesos intensyvumu, ir kuo didesnis šviesos intensyvumas, tuo didesnis apšvietimas. Jau seniai eksperimentiškai nustatyta, kad apšvietimas yra tiesiogiai proporcingas šviesos šaltinio intensyvumui.

Žinoma, apšvietimas sumažėja, jei šviesą užstoja rūkas, dūmai ar dulkių dalelės, tačiau jei apšviestas paviršius yra stačiu kampu šviesos šaltiniui, o šviesa sklinda per švarų, skaidrų orą, tada apšvietimas nustatomas tiesiogiai. pagal formulę E = I / R2, kur I yra šviesos stipris, o R yra atstumas nuo šviesos šaltinio iki apšviesto objekto.

Amerikoje ir Anglijoje naudojamas apšvietimo vienetas yra liumenas kvadratinei pėdai arba Foot-Candela, kaip apšvietimo vienetas iš šaltinio, kurio šviesos intensyvumas yra viena kandela ir esantis vienos pėdos atstumu nuo apšviečiamo paviršiaus.

Mokslininkai įrodė, kad per žmogaus akies tinklainę šviesa veikia smegenyse vykstančius procesus. Dėl šios priežasties nepakankamas apšvietimas sukelia mieguistumą ir slopina darbingumą, o perteklinis apšvietimas, priešingai, jaudina, padeda suaktyvinti papildomus organizmo resursus, tačiau juos nualina, jei taip nutinka nepateisinamai.

Kasdien eksploatuojant apšvietimo įrenginius, galimas apšvietimo sumažėjimas, todėl jį reikia kompensuoti šis trūkumas, net projektuojant apšvietimo įrenginius, įvedamas specialus saugos koeficientas. Atsižvelgiama į apšvietimo sumažėjimą veikiant apšvietimo įtaisams dėl užteršimo, atspindinčių, optinių ir kitų prietaisų elementų atspindinčių ir praleidžiančių savybių. dirbtinis apšvietimas. Paviršiaus užterštumas, lempos gedimas, į visus šiuos veiksnius atsižvelgiama.

Dėl natūrali šviesa juose įvedamas KEO (natūralaus apšvietimo koeficientas) mažinimo koeficientas, nes laikui bėgant gali išsitepti peršviečiami šviesos angų užpildai, susitepti atspindintys patalpų paviršiai.

Europos standartas apibrėžia apšvietimo standartus skirtingos sąlygos, taigi, pavyzdžiui, jei biure nėra reikalo svarstyti smulkios dalys, tuomet užtenka 300 liuksų, jei dirba prie kompiuterio - rekomenduojama 500 liuksų, jei daromi ir skaitomi brėžiniai - 750 liuksų.

Apšvietimas matuojamas nešiojamu prietaisu – liuksometru. Jo veikimo principas panašus į fotometro. Šviesa patenka į paviršių, stimuliuodama srovę puslaidininkyje, o gaminamos srovės kiekis yra tiksliai proporcingas apšvietimui. Yra analoginiai ir skaitmeniniai šviesos matuokliai.

Dažnai matavimo dalis prie prietaiso jungiama lanksčia spiraline viela, kad būtų galima atlikti matavimus labiausiai nepasiekiamose, tačiau svarbiose vietose. Prietaisas tiekiamas su šviesos filtrų rinkiniu, leidžiančiu reguliuoti matavimo ribas, atsižvelgiant į koeficientus. Pagal GOST, instrumento paklaida turi būti ne didesnė kaip 10%.

Matuodami laikykitės taisyklės, kad prietaisas turi būti horizontaliai. Jis montuojamas po vieną kiekviename reikiamame taške pagal GOST R 54944-2012 schemą. GOST, be kita ko, atsižvelgia į apsauginį apšvietimą, avarinį apšvietimą, evakuacijos apšvietimą ir pusiau cilindrinį apšvietimą, taip pat aprašo matavimo metodą.

Dirbtiniai ir natūralūs matavimai atliekami atskirai, todėl svarbu, kad ant įrenginio nepatektų atsitiktinis šešėlis. Pagal gautus rezultatus, naudojant specialias formules, atliekamas bendras įvertinimas, sprendžiama, ar reikia ką nors reguliuoti, ar pakanka patalpos ar ploto apšvietimo.

Andrejus Povny

Šviesos srautas yra taškinio šaltinio skleidžiama šviesos energija. Kadangi tai priklauso nuo atstumo, jis išreiškiamas erdviniais kampais.

Lumenas yra šviesos spinduliuotės galios matavimo vienetas, kuris apskaičiuojamas pagal žmogaus akies šviesos jutimą.

Šviesos srauto matavimo vienetas, liumenai, gali būti laikomas bendru šviesos kiekiu. Pavyzdžiui, 40 W kaitrinė lempa sukurs šviesos srautą, atitinkantį 415 liumenų, fluorescencinė lempa – 3200 liumenų. Aplink šviesos šaltinį pastatykite bet kokią optinę sistemą, šviesos kiekis (liumenų) bus toks pat. Taigi, jei liumenų skaičius neparašytas ant nekryptinės šviesos šaltinio, tai neaišku, kaip jis apšvies.

Apšvietimas ir ryškumas

Apšvietimas yra šviesos kiekis, tai kiekybiškai įvertina šviesą, kuris patenka į tam tikrą kūno paviršiaus plotą. Tai priklauso nuo šviesos bangos ilgio, nes žmogaus akis skirtingai suvokia skirtingų bangų ilgių šviesos ryškumą, kitaip tariant, skirtingas spalvas.

Apšvietimas skirtingų bangų ilgiams apskaičiuojamas atskirai. Ryškiausias spalvas žmonės suvokia taip:

• žalia - šviesa, kurios bangos ilgis 550 nanometrų;
• geltona oranžinė. Jie yra šalia jo spektre.

Šviesa sklinda iš raudonos, mėlynos ir violetinės gėlės, turi trumpą arba ilgą bangos ilgį, todėl jie suvokiami kaip tamsesni. Apšvietimo sąvoka dažnai koreliuojama su ryškumo sąvoka.

Apšviečiant plotą ta pačia lempa, didelis plotas bus mažiau apšviestas nei mažas.

Skirtumas tarp ryškumo ir apšvietimo

Rusų kalba pateikia du atsakymus į klausimą, kas yra ryškumas. Ryškumas reiškia šviečiančių kūnų charakteristiką, tai yra fizinis dydis. Ji taip pat apibrėžia subjektyvią sąvoką, kuri priklauso nuo daugelio veiksnių, pavyzdžiui:

• žmogaus akių struktūros ypatybės;
• šviesos kiekis kambaryje.

Kuo mažiau šviesos aplinką, tuo šviesesnis mums atrodo šviesos šaltinis. Turėtumėte atskirti ryškumą ir apšvietimą ir atsiminti šiuos dalykus:

• ryškumas – tai šviesa, kuri atsispindi nuo šviečiančio objekto paviršiaus;
• Apšvietimas yra šviesa, kuri krenta ant apšviesto paviršiaus.

Astronomijoje ryškumas apima dvi sąvokas: žvaigždės spinduliuoja ir planetos atspindi. Šiame moksle žvaigždžių ryškumas matuojamas fotometrine skale, o didesnis žvaigždės ryškumas koreliuoja su mažesne verte. Labiausiai neigiamos vertės yra ryškios žvaigždės.

Skaisčio vienetas (kandela kvadratiniam metrui) naudojamas taikomiesiems arba fiziologiniams tikslams.

Liukso vienetas naudojamas šviesos lygiui apskaičiuoti. Vienas liuksas yra lygus vienam liumenui kvadratiniam metrui. Pėdų žvakė taip pat naudojama apšvietimui matuoti. Ji konsultuojama kino, fotografijos ir kai kuriose kitose srityse. Pėda yra pavadinime, nes pėda-žvakė reiškia kvadratinio pėdos paviršiaus kandelos apšvietimą, matuojant vienos pėdos intervalais.

Fotometras

Fotometras yra prietaisas, matuojantis apšvietimą. Šviesa patenka į fotodetektorių, tada paverčiama elektriniu signalu ir išmatuojama. Yra fotometrų, kurie veikia kitu principu. Daugiausia fotometrai rodo šviesos lygį liuksais, bet yra ir tokių, kurie naudoja kitus vienetus. Šie fotometrai, dar vadinami ekspozicijos matuokliais, yra susiję su užrakto greičio ir diafragmos nustatymu, taip padedant fotografams ir operatoriams. Be to, fotometrai naudojami saugaus apšvietimo lygiui nustatyti kitose srityse, pavyzdžiui, augalininkystėje, muziejuose, kur būtina palaikyti reikiamą apšvietimą.

Saugus šviesos srautas darbe

Darbas tamsioje ar silpnai apšviestoje patalpoje gali sukelti įvairių sveikatos problemų, ar tai būtų neryškus matymas, depresija ar kiti fiziologiniai ir psichologiniai sutrikimai. Dėl šios priežasties darbo vietoje, kaip darbo saugos taisyklių dalis, yra įtraukti minimalūs saugaus apšvietimo reikalavimai. IN galutinis rezultatas Fotometro atliktas matavimas apima šviesos sklidimo plotą. Šie indikatoriai užtikrina pakankamą viso kambario apšvietimą.

Šviesos srautas ir muziejaus eksponatai

Greitis, kuriuo muziejaus eksponatai blogės ir išnyks, priklauso nuo apšvietimo ir šviesos šaltinio srauto intensyvumo. Muziejaus darbuotojai stengiasi nustatyti eksponatų apšvietimą. Tai daroma siekiant užtikrinti saugų šviesos srautą ant muziejaus vienetų, taip pat užtikrinti pakankamą apšvietimą lankytojams apžiūrint eksponatą.

Apšvietimo lygį galima išmatuoti fotometru, o tai padaryti nėra lengva, nes jis turėtų būti įrengtas kuo arčiau eksponato, o tam reikia nuimti apsauginį stiklą, išjungti signalizaciją ir gauti leidimą. Ši užduotis palengvinama kitu būdu, kuriuo dažnai naudojasi muziejaus darbuotojai. Vietoj fotometro naudojamas fotoaparatas, kuris nepakeičia fotometro tais atvejais, kai daugiau tikslūs išmatavimai rasta problema su apšvietimu, bet to visiškai pakanka, kad būtų nustatytas nukrypimas nuo normos.

Ekspoziciją galite nustatyti naudodami fotoaparatą pagal šviesos lygio rodmenis. Ekspozicijos apšvietimo lygį lengva nustatyti naudojant paprastus skaičiavimus. Muziejaus darbuotojai pasinaudokite formule arba naudokite lentelę, kur ekspozicija pavaizduota apšvietimo vienetais. Atlikdami skaičiavimus nepamirškite, kad fotoaparatas sugeria tam tikrą šviesos kiekį, todėl turėtumėte į tai atsižvelgti.

Prieš aprūpindami augalą šviesa, kurios reikia fotosintezei, turite žinoti, kiek reikia kiekvienai kultūrai. Tai žino sodininkai ir augalų augintojai. Jie matuoja šviesos lygį, kad įsitikintų, jog kiekvienas augalas gauna tiek šviesos, kiek jam reikia. Tokioms procedūroms dažnai naudojami fotometrai.

Fotometrai taip pat plačiai naudojami laboratorinėje praktikoje. Pavyzdžiui, kurių pagalba nustatomas mėginių diapazonas cheminė sudėtis. Speciali tokių prietaisų klasė apima liepsnos fotometrą. Jis aptinka šarminius metalus mėginiuose, pavyzdžiui, natrio, ličio, kalio. Norėdami juos aptikti, turite sudeginti mėginį aukštos temperatūros ir naudokite fotometrą liepsnos spektrui analizuoti. Šią problemą daug sunkiau išspręsti kitais būdais.

Šiuolaikiniai fotometrai šviesos spinduliuotę paverčia elektriniais impulsais, jie registruojami ampermetro ir voltmetro principu, o vėliau konvertuojami į kompiuterinį formatą.

Fotometras yra prietaisas, apimantis daugybę žinių sričių, tokių kaip chemija, molekulinė biologija, fizika, medžiagų mokslas ir kt. Fotometras plačiai naudojamas pramonėje, lazeriniuose ir optiniuose gaminiuose. Be chemijos laboratorijos, fotometras randamas pritaikymas teismo medicinos laboratorijose.

Taigi, iš to, kas išdėstyta aukščiau, jūs sužinojote apie šviesos matavimo vienetus, kurie Geriau pirkti lemputes su nurodytu liumenų skaičiumi kad skiriasi apšvietimo ir ryškumo sąvokos, o šviesos kiekį galima išmatuoti specialiu prietaisu.

Tikrai jau žinote, kad per blankus arba, atvirkščiai, per ryškus apšvietimas patalpoje neigiamai veikia žmogaus organizmą. Be amžino mieguistumo, nepakankamas dirbtinės ir natūralios šviesos kiekis kelia rimtesnių pavojų – neryškų matymą ir sutrikimą. psichologinė būsena. Išspręsti problemą gana paprasta – įrengti tinkamesnius šviestuvus ir tinkamai organizuoti apšvietimą kiekviename kambaryje. Tačiau prieš tai turite išsiaiškinti, kokie yra gyvenamųjų patalpų apšvietimo standartai. Būtent apie tai dabar ir kalbėsime.

Ką sako SNiP?

Pagrindinis dokumentas, nurodantis esamus standartus, yra SNiP (statybos kodeksai ir taisyklės). Taigi, remiantis šiuo dokumentu, bute ir privačiame name turi būti laikomasi šių apšvietimo liuksais (Lx) standartų:

• palėpės ir rūsio praėjimas – 20;
• tualetas, dušas, vonia – 50;
• salė, koridorius – 50;
• spinta – 75;
• pirtis, baseinas – 100;
• miegamasis, virtuvė – 150;
• vaikų - 200;
• asmeninis biuras, biblioteka, buitinė patalpa, kambarys su biliardu - 300.

Atkreipkite dėmesį, kad vonios kambaryje dirbtinį apšvietimą galite pasirinktinai padidinti iki 100 liuksų, nes... makiažui ir skutimuisi SNiP 2010-05-23 nurodytos vertės gali nepakakti.

Kad suprastumėte, kaip pateiktus skaičius konvertuoti į labiau pažįstamas reikšmes, atminkite – 1 liuksas yra 1 liumenas/1 kvadratinis metras kambario. Kiekviena lemputė turi nurodyti tokią charakteristiką kaip šviesos srautas (liumenais, Lm). Tereikia iš pradžių apskaičiuoti standartinį gyvenamojo ploto, jūsų atveju vieno iš kambarių, apšvietimą, tada konvertuoti reikšmę į liumenus ir pasirinkti tinkamas lemputes. Pažvelkime į skaičiavimo technologiją naudodami pavyzdį.

Atliekame skaičiavimus

Tarkime, reikia išsiaiškinti apšvietimo standartą miegamajame, kurio plotas yra 20 m2. Visų pirma, šio kambario normą pagal SNiP padauginame iš ploto, būtent 150 * 20, iš viso gauname 3000 liuksų. Atitinkamai, esant šiai vertei, bendras lempų šviesos srautas turėtų būti 3000 Lm. Tereikia išsirinkti savo gyvenamajai erdvei tinkamas lemputes, pavyzdžiui, jei norite, galite naudoti 3 lemputes po 12 W, kurios iš viso duos ne daugiau 3600 Lm pagal lentelę:

Šis skaičiavimas yra apytikslis, nes Kiekvienas turi savo reikšmes, kurias galite sužinoti įsigiję. Tokiu būdu galite lengvai padaryti dirbtinė šviesa patalpoje, kaip rekomenduoja gyvenamųjų patalpų apšvietimo standartai pagal SNiP.

Beje, šią vertę galima išmatuoti naudojant specialus prietaisas- liukso matuoklis, kurį gana paprasta naudoti, kaip įrodo toliau pateiktas vaizdo įrašas.

Matavimo darbai