Ποια είναι η μέτρηση της φωτεινής ροής. Φωτεινή ροή

Οι εποχές που στα διαμερίσματα και σε άλλους χώρους όλος ο φωτισμός αποτελούνταν από λαμπτήρες πυρακτώσεως εξαφανίζονται σταδιακά στο παρελθόν. Αντικαταστάθηκαν πρώτα Λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας, και στη συνέχεια περισσότερα φωτιστικά LED υψηλής τεχνολογίας. Και αν νωρίτερα το κύριο κριτήριο για τη φωτεινότητα ενός λαμπτήρα ήταν η ισχύς του, η οποία μετριέται σε watt, τότε σε τι μετράται τώρα, εάν αυτός ο δείκτης είναι σε ζήτηση κατά την εγκατάσταση φωτισμού σε κρυστάλλους μόνο για τη σωστή επιλογή σταθεροποίησης τάσης εξοπλισμός - οδηγός.

Η φωτεινή ροή των λαμπτήρων LED, που είναι πιο υψηλής τεχνολογίας, είναι πολύ ισχυρότερη από αυτή των λαμπτήρων πυρακτώσεως, οι οποίοι καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας δαπανάται για την παραγωγή θερμότητας. Και για έναν απλό λαϊκό, τίθεται το ερώτημα, πώς να επιλέξετε ένα LED από την άποψη της φωτεινότητας, ποιες παραμέτρους πρέπει να προσέξετε; Η φωτεινή ροή μετράται σε lumens ανά 1 W. Αυτή η μονάδα μέτρησης αντανακλά πλήρως την ισχύ της, σε αντίθεση με την ισχύ.

Ορισμός

Κάθε πηγή φωτός έχει τη δική της ένδειξη για το τι σημαίνει η έννοια της φωτεινής ροής στους αυλούς και αυτά τα δεδομένα πρέπει να καταγράφονται στο κουτί με το φωτιστικό. Όταν επιλέγετε μια λάμπα, πρέπει όχι μόνο να δώσετε προσοχή στην ισχύ του καταναλωτή, αλλά και να λάβετε υπόψη την απόδοση φωτός - αυτές οι δύο παράμετροι είναι σημαντικές όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας. Η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως δημιουργεί απώλειες που αποτρέπουν υψηλότερα επίπεδα φωτεινότητας.

Για παράδειγμα, συγκρίνοντας τους λαμπτήρες πυρακτώσεως με τους λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας, θα δούμε ότι στα ίδια επίπεδα ισχύος, η φωτεινή ροή για τα συνηθισμένα στοιχεία θα είναι 12 lumens / watt και για τα CFL - ήδη 60 lumens / Watt. Λοιπόν, ο υψηλότερος δείκτης για αυτήν την παράμετρο είναι για λαμπτήρες LED - είναι 70–90 lm.

Για περισσότερα ακριβής ορισμόςπόσα lumen περιέχει η φωτεινή ροή διάφοροι τύποιφωτιστικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη λίστα, όπου το H είναι μια λάμπα πυρακτώσεως, η E είναι μια λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας και η C είναι μια λυχνία LED:

1. Υ 20W = E 5–7W = C 2–3W = 250 Lm / W;
2. Υ 40W = E 10–13W = C 4–5W = 400 Lm / W;
3. Υ 60W = E 15–16W = C 8–10W = 700 Lm / W;
4. Υ 75W = E 18–20W = C 10–12W = 900 Lm / W;
5. Υ 100W = E 25–30W = C 12–15W = 1200 Lm / W;
6. Υ 150W = E 40–50W = C 18–20W = 1800 Lm/W;
7. Υ 200W = E 60–80W = C 25–30W = 2500 Lm/W.

Αλλά κατά τον υπολογισμό, πρέπει να θυμάστε ότι με παρατεταμένη λειτουργία της συσκευής φωτός, ο δείκτης φωτεινής ροής πέφτει. Υπάρχουν και άλλοι λόγοι για την επιδείνωση αυτής της παραμέτρου. Ένα από αυτά είναι ο ανακλαστήρας της λάμπας. Οι απώλειες που θα προκύψουν από αυτόν τον παράγοντα μπορεί να είναι 20-80% φωτεινή ροή.

Φωτεινή ροή διόδων

Ένα παράδειγμα για το πώς μοιάζει ένα φωτόμετρο

Είναι επίσης πιο αδύναμο επειδή ένας φαινομενικά φωτεινός λαμπτήρας που φαίνεται να είναι απ' έξω δεν έχει τη συγκέντρωση του φωτός σε ένα μέρος, απλά το διασκορπίζει τριγύρω. Αλλά στο Λαμπτήρες LEDΕπιπλέον, τα ίδια τα LED λάμπουν περισσότερο "σωρό". λαμπτήρες διόδουέχουν δικό τους ενσωματωμένο ανακλαστήρα και δεν εξαρτώνται από το φωτιστικό στο οποίο είναι εγκατεστημένα. Πράγματι, σε οποιοδήποτε δωμάτιο, ανεξάρτητα από τον σκοπό του, δεν έχει νόημα να φωτίζει την οροφή.

Το κύριο φως πρέπει να κατεβαίνει από τα φώτα οροφής. Μια τέτοια λύση θα ήταν η αντικατάσταση λαμπτήρες φθορισμούσε σωλήνες LED T5 ή T8. Όταν εργάζεστε, για παράδειγμα, λαμπτήρες όπως "Armstrong" ανάβει το ήμισυ της λάμπας. Φυσικά, υπάρχει ένας ανακλαστήρας, αλλά βρίσκεται κοντά και η αντανάκλαση κρύβεται από την ίδια τη λάμπα. Και ως αποτέλεσμα - απώλεια φωτός 20-40%.

Εάν αντικαταστήσετε τους λαμπτήρες με σωλήνες LED, αυτό το πρόβλημα λύνεται, επειδή λάμπουν ακριβώς προς τα κάτω, δεν υπάρχουν στοιχεία στο επάνω μέρος που εκπέμπουν φως. Πώς να μετρήσετε τη φωτεινή ροή; Αυτό μπορεί να γίνει με ένα από τα ειδικά όργανα μέτρησης - ένα luxmeter.

Υπολογισμός φωτεινής ροής

Η φωτεινή ροή, αν και κατά προσέγγιση, μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τη μέση τιμή απόδοσης φωτός:

• LED - είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η ισχύς κατά 80–90 lumens.
• Νήμα LED - πολλαπλασιασμός κατά 100 lumens.
• CFL - 60 lumens, αν και αν οι λαμπτήρες είναι ακριβοί και υψηλής ποιότητας, ο αριθμός τους μπορεί να είναι υψηλότερος.
• HPS (σωληνοειδές τόξο νατρίου) - 66 lumens στα 70 W; στα 74 lumens στα 100, 150, 250 W. και 88 lumens στα 400 W.
• DRL (φωταύγεια τόξου υδραργύρου) - 58 lumens, με διάρκεια ζωής 12-18 χιλιάδες ώρες.

Φυσικά, η κινεζική έκδοση της λάμπας είναι πιθανό να έχει χαμηλότερη απόδοση.

Δωμάτιο με "ζεστή" και "κρύα" φωτεινή ροή

Θερμοκρασία χρώματος της φωτεινής ροής

Πολλοί είναι συνηθισμένοι στο κιτρινωπό, αλλά δεν τους αρέσει γι' αυτό. Απλώς αυτό το χρώμα είναι πιο κοντά στον ήλιο όσον αφορά τις αισθήσεις, φαίνεται ότι το δωμάτιο είναι πραγματικά πιο ζεστό. Αλλά σύμφωνα με πολυάριθμες μελέτες σε αυτόν τον τομέα, όταν μεταβαίνετε σε λευκούς, "κρύους" τόνους, ένα άτομο αισθάνεται δυσφορία μόνο τις πρώτες δύο ημέρες και αφού το συνηθίσει, δεν θέλει πλέον να μεταβεί σε ζεστό φως. Το θέμα είναι ότι οι κρύες αποχρώσεις έχουν ισχυρότερη φωτεινή ροή, ένας τέτοιος φωτισμός είναι πιο φωτεινός.

Ομοιόμορφος φωτισμός

Στην ηλεκτρική μηχανική, υπάρχει κάτι όπως ο συντελεστής κατανομής της φωτεινής ροής. Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της θέσης και του τύπου των συσκευών φωτισμού προκειμένου να κατανεμηθεί ομοιόμορφα ο φωτισμός μέσα στο δωμάτιο. Βασίζονται στη δυνατότητα ανάκλασης φωτός διαφόρων υλικά φινιρίσματος. Βασικά, το ρεύμα φωτός αντανακλάται από τους τοίχους, την οροφή και το δάπεδο, αλλά πρέπει επίσης να θυμάστε τα έπιπλα.

Για τον σωστό υπολογισμό αυτού του συντελεστή, χρησιμοποιείται ένας ειδικός πίνακας που δείχνει, ως ποσοστό, την ικανότητα των υλικών να αντανακλούν τη ροή φωτός. Πρέπει να θυμόμαστε ότι περισσότερο σκοτεινή επιφάνειαέχει λιγότερη ικανότητα αντανάκλασης και ως εκ τούτου οι δείκτες αυτού του συντελεστή θα είναι χαμηλότεροι.

Σε κάθε περίπτωση, εάν θέσετε στον εαυτό σας στόχο να φωτίσετε τις εγκαταστάσεις σε πλήρη συμφωνία με τους κανόνες αυτής της εργασίας και τις προτιμήσεις σας, θα πρέπει να ξοδέψετε πολύ χρόνο και προσπάθεια. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ χρονοβόρα, αλλά ακόμα όταν όλα απαραίτητους υπολογισμούςθα ολοκληρωθεί και η εργασία που θα γίνει σε πλήρη συμφωνία με αυτά, θα είναι δυνατό να δούμε πώς έχει μεταμορφωθεί το δωμάτιο, το διαμέρισμα ή οποιοδήποτε άλλο δωμάτιο.

Επιπλέον, στο σωστό φωτισμό, κατευθυντικότητα και αντοχή της φωτεινής ροής, τα μάτια δεν θα υποστούν τις καταστροφικές επιπτώσεις των ακατάλληλα επιλεγμένων λαμπτήρων. Τελικά, η υγεία είναι πιο σημαντική από τον χρόνο και την προσπάθεια που θα δαπανηθεί.

Όταν επιλέγουμε λαμπτήρες φωτισμού, κατά κανόνα, προσέχουμε πρώτα απ 'όλα ένα χαρακτηριστικό όπως η ισχύς. Σε αυτή την περίπτωση, άλλες παράμετροι, ιδιαίτερα η φωτεινή ροή, αγνοούνται. Συχνά αυτό συμβαίνει λόγω στοιχειώδους άγνοιας. Εξάλλου, όλοι γνωρίζουμε πολύ καλά τι είδους φως θα μας δώσει ένας ηλεκτρικός λαμπτήρας 60 ή 100 W, αλλά οι περισσότεροι από εμάς έχουμε μια μάλλον αόριστη ιδέα για το πόσο καλοί είναι οι λαμπτήρες φθορισμού ή LED. Και πάλι, όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς της πηγής φωτός, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση ενέργειας. Και οι σημερινές τιμές υπηρεσίες κοινής ωφέλειαςείναι τέτοια που, θέλοντας και μη, πρέπει να σώσετε. Ήρθε η ώρα να θυμηθείτε τις ξεχασμένες σχολικές γνώσεις της φυσικής και να μάθετε τι πραγματικά καθορίζει τη φωτεινότητα των λαμπτήρων.

Φωτεινή ροή - μια βασική παράμετρος της πηγής φωτός

Στον τομέα της τεχνολογίας φωτισμού, ο κύριος δέκτης της ακτινοβολίας είναι το ανθρώπινο μάτι. Και μια τέτοια παράμετρος όπως η φωτεινή ροή εισήχθη μόλις για να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της επίδρασης των ορατών ακτίνων σε αυτήν. Με άλλα λόγια, αυτή είναι η δύναμη της ενέργειας των ακτίνων. Η φωτεινή ροή συνήθως μετριέται σε αυλούς και η συντομογραφία αυτής της μονάδας είναι συντομογραφία - lm. Όσο πιο ψηλά είναι τόσο πιο φωτεινό μας φαίνεται το αντικείμενο που εκπέμπει. Εάν η φωτεινή ροή εκπέμπεται από μια ισότροπη σημειακή πηγή με ένταση φωτός ενός καντέλα, σε στερεή γωνία, με μέγεθος 1 στεραδικό, τότε η ισχύς της είναι ένας αυλός.

Υπάρχει ένα άλλο, πιο κατανοητό κοινός άνθρωποςορισμός. Σύμφωνα με αυτόν, ένας αυλός έχει μια τέτοια φωτεινή ροή που εκπέμπεται από ένα απολύτως μαύρο σώμα στη θερμοκρασία στερεοποίησης καθαρής πλατίνας (1773 ° C) με εμβαδόν 0,5305 mm 2. "Περιμένετε ένα λεπτό", θα πουν μερικοί, "αλλά τι γίνεται με τα ατομικά χαρακτηριστικά των ανθρώπων; Κάποια μάτια βλέπουν καλύτερα, άλλα χειρότερα. Πώς, σε αυτήν την περίπτωση, να προσδιορίσετε, για παράδειγμα, πόσους λούμεν είναι η φωτεινή ροή ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως λάμπα?" Αυτό το ζήτημα επιλύθηκε με την εισαγωγή συντελεστών για κάθε εύρος ορατών κυμάτων και χρησιμοποιώντας την καμπύλη της μέσης φασματικής ευαισθησίας του ματιού, τα δεδομένα για την οποία περιέχονται στον αντίστοιχο πίνακα αναζήτησης.

Παραδείγματα για σύγκριση

Είναι περίεργο ότι δεν υπάρχει σαφής σταθερή σχέση μεταξύ της ηλεκτρικής ενέργειας που απορροφάται από τη λάμπα και του είδους του φωτός που εκπέμπει. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται "εξόδου φωτός" και μετριέται σε lm / W. Αν πάρουμε, για παράδειγμα, έναν παραδοσιακό λαμπτήρα πυρακτώσεως 100 W, τότε η φωτεινή του ροή είναι 810 Lm. Μια συσκευή φθορισμού 15 watt λάμπει με την ίδια φωτεινότητα. Η απόδοση φωτός τους, αντίστοιχα, θα είναι ίση με 8,10 lm / W και 54 lm / W. Ένας τυπικός λαμπτήρας 40 W παράγει περίπου 350 lm (απόδοση φωτός 8,75 lm/W). Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον όσον αφορά την απόδοση είναι η φωτεινή ροή των λαμπτήρων LED. Έτσι, τα ίδια 810 lm με τη βοήθειά τους μπορούν να ληφθούν ξοδεύοντας μόνο 10 W ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι είναι δέκα φορές πιο αποδοτικοί από τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως και μιάμιση φορά πιο αποδοτικοί από τους λαμπτήρες φθορισμού εξοικονόμησης ενέργειας. Ελπίζουμε ότι όταν επιλέγετε πηγές φωτός στο σπίτι, αυτές οι πληροφορίες θα σας φανούν χρήσιμες και η ηλεκτρική ενέργεια για το φωτισμό του σπιτιού σας θα δαπανηθεί πολύ πιο αποτελεσματικά.

Η φωτεινή ροή θεωρείται ένα από τα ενεργειακά μεγέθη που καθορίζουν τη ροή ακτινοβολίας, την ισχύ της. Αυτό λαμβάνει υπόψη την επίδραση των σωματιδίων στον δέκτη φωτός, ο οποίος έχει φασματική ευαισθησία. Στην καθημερινή ζωή, οι άνθρωποι είναι πιο πιθανό να συναντήσουν την έννοια της φωτεινής ροής κατά τη λειτουργία των λαμπτήρων.

Τα κύρια χαρακτηριστικά της φωτεινής ροής

Ο όρος "φωτεινή ροή" δεν προσδιορίζει μόνο τον αριθμό των σωματιδίων φωτός, αλλά επίσης χαρακτηρίζει τον τρόπο "λήψης" και κατανομής του φωτός. Οι ειδικοί έχουν συνδυάσει αυτά τα δύο χαρακτηριστικά σε έναν ενιαίο όρο "φωτομετρικά δεδομένα" - μπορούν να τα δει κανείς τεχνικά δελτία δεδομένωνπροϊόντα, προδιαγραφές, όπου υπάρχουν πίνακες, γραφήματα που εκφράζουν την ένταση κατανομής του φωτός, συν δεδομένα ενεργειακής απόδοσης.

Για την αξιολόγηση της ροής του φωτός, χρησιμοποιούνται αυλοί, οι οποίοι θεωρούνται οι κύριες μονάδες μέτρησης. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το μόνο τεχνική παράμετροςχαρακτηρίζοντας τις πραγματικές δυνατότητες της φωτεινής πηγής. Για να προσδιορίσουν πιο σωστά την απόδοση του φωτός, οι ειδικοί χρησιμοποιούν μια άλλη κοινή έννοια - το "χρήσιμο φως", η παράμετρος ορισμού του οποίου είναι ο φωτισμός. Μετριέται σε lux (όταν το εμβαδόν είναι σε τετραγωνικά μέτρα) ή σε foot-candles (όταν το εμβαδόν είναι σε τετραγωνικά πόδια). Για παράδειγμα, για χώρους γραφείου, όπου ένας μεγάλος αριθμός απόυπολογιστές, συνιστάται η επίτευξη επιπέδου φωτισμού 300 lux. Εάν διαβάζετε καθισμένοι σε μια πολυθρόνα στο σπίτι, τότε ο φωτισμός πρέπει να είναι τουλάχιστον 500 lux, στην αίθουσα διαλέξεων - 1000 lux, αλλά σε έναν ανελκυστήρα εμπορευμάτων 50 lux είναι αρκετά.

Επιπλέον επιλογές

Μεταξύ των ειδικών, μια τέτοια έννοια όπως η "ποιότητα φωτός" είναι ευρέως διαδεδομένη, η οποία σχετίζεται τόσο με το λευκό όσο και με το έγχρωμο φως. Τα χαρακτηριστικά που καθορίζουν τον κορεσμό, τη σταθερότητα της φωτεινής ροής, εφαρμόζονται στο λευκό, έγχρωμο φως. Πολύχρωμη θερμοκρασία, ο δείκτης απόδοσης χρώματος αναφέρεται μόνο στο λευκό φως.

Η θερμοκρασία χρώματος έχει σχεδιαστεί για να δείχνει τη φύση, την ακτινοβολία λευκό φως, - κρύο (μπλε απόχρωση), ουδέτερο, ζεστό (κοκκινωπή απόχρωση). Ο δείκτης χρωματικής απόδοσης καθορίζει την ικανότητα μιας πηγής να αποδίδει αποχρώσεις σε σύγκριση με έναν ιδανικό πομπό φωτός. Αυτή η παράμετρος προσδιορίζεται σε μια κλίμακα όπου το 100 ισοδυναμεί με την ηλιακή ακτινοβολία. Για ορόφους συναλλαγών βιομηχανικές εγκαταστάσεις, - όπου η αναπαραγωγή χρώματος είναι κρίσιμη, ο δείκτης θα πρέπει να κυμαίνεται από 90-100. Σε γραφείο, εκπαιδευτικούς χώρους, είναι επιθυμητό η τιμή να είναι ίση με 70-90. Σε αποθήκες, άλλους χώρους όπου η αναπαραγωγή χρώματος δεν είναι τόσο σημαντική, 50 είναι αρκετά.

Περιεχόμενο:

Κάθε άτομο αποκτά περιοδικά οποιαδήποτε φωτιστικά. Όλες οι λάμπες έχουν επιγραφές που υποδεικνύουν Προδιαγραφέςπροϊόντα, συμπεριλαμβανομένης της φωτεινής ροής. Αυτή η φυσική ποσότητα χρησιμοποιείται στη μηχανική φωτισμού για τον προσδιορισμό της ισχύος που μεταφέρεται από την ακτινοβολία σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Με τη βοήθεια της φωτεινής ροής, ο φωτισμός των χώρων υπολογίζεται, εγκαθίσταται κρατικά πρότυπα. Η εφαρμογή αυτών των υπολογισμών στοχεύει στη διατήρηση της όρασης, στην πρόληψη αρνητικών συνεπειών χαμηλος ΦΩΤΙΣΜΟΣ. Οι ειδικοί δείκτες για ένα συγκεκριμένο αντικείμενο καθορίζονται από οικοδομικούς κανόνες και υγειονομικά πρότυπα.

Η ισχύς του φωτός είναι ο κύριος δείκτης

Η φωτεινή ένταση αναφέρεται σε ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά οποιουδήποτε εκπομπού σε ένα δεδομένο οπτικό εύρος. Καθορίζει με ακρίβεια πόση ισχύ μεταφέρεται σε ορισμένες κατευθύνσεις, που περιορίζεται από μια υπό όρους στερεή γωνία. Επομένως, στις γραφική εικόναη διαμόρφωση της φωτεινής έντασης δεν θα μοιάζει με ευθεία γραμμή.

Η κορυφή της στερεάς γωνίας βρίσκεται στο κέντρο της σφαίρας. Η μονάδα αυτής της γωνίας είναι το στεράδιο. Για να το υπολογίσετε, πρέπει να συσχετίσετε το εμβαδόν μιας φανταστικής μπάλας με το τετράγωνο της ακτίνας. Επομένως, το στεράδιο είναι μια αδιάστατη ποσότητα, όπως η ίδια η στερεά γωνία. Σύμφωνα με τον ορισμό, 12,56 στεράδια ή 4 pi χωρούν στην περιοχή μιας σφαίρας.

Η συμπαγής γωνία είναι τρισδιάστατη και μοιάζει με κώνο, η κορυφή του οποίου βρίσκεται στο κέντρο μιας φανταστικής μπάλας. Ωστόσο, η βάση του δεν μπορεί να θεωρηθεί επίπεδο, επομένως η σύγκριση της στερεάς γωνίας και του κώνου δεν θα είναι απολύτως σωστή. Ως βάση θεωρείται το τμήμα της σφαίρας που κόβεται από την πλαϊνή επιφάνεια. Ταυτόχρονα, πρέπει να σημειωθεί ότι η ένταση του φωτός σπάνια χρησιμοποιείται για πρακτικούς υπολογισμούς. Αντίθετα, άρχισαν να χρησιμοποιούν μια τέτοια αναπόσπαστη παράμετρο όπως η φωτεινή ροή, η τιμή της οποίας εφαρμόζεται σε όλες τις ετικέτες των συσκευών φωτισμού.

Φυσικές ιδιότητες της φωτεινής ροής

Η φυσική τιμή της φωτεινής ροής υποδεικνύει την ποσότητα ισχύος που πέφτει σε οποιαδήποτε επιφάνεια, ανεξάρτητα από τη σταθερή γωνία. Είναι η φωτεινή ροή που εννοείται όταν συγκρίνουμε τις λάμψεις διαφορετικών με διαφορετική κατανάλωση ενέργειας. Για παράδειγμα, μια λυχνία LED που καταναλώνει 9 Watt λάμπει πιο έντονα από μια συμβατική λάμπα πυρακτώσεως με ισχύ 60 Watt.

Η μονάδα μέτρησης για τη φωτεινή ροή είναι ο αυλός, ο οποίος ισούται με την ισχύ που εκπέμπεται από μια ισότροπη πηγή φωτός που περιέχεται σε μια στερεή γωνία ενός στεροδιανίου. Όταν εξετάζουμε διαφορετικούς τύπους πηγών φωτός, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η λυχνία LED δεν μπορεί να θεωρηθεί ως ισότροπος εκπομπός. Αυτό το γεγονός υποδηλώνεται έμμεσα από τη σήμανση του προϊόντος, στο οποίο η τιμή της γωνίας σκέδασης είναι 240 0 . Αυτή η γωνία αντιστοιχεί σε έναν υπό όρους κώνο που οριοθετεί μέρος της σφαίρας.

Η φωτεινή ροή μπορεί να διασκορπιστεί ανάλογα με το επίπεδο στο οποίο βρίσκεται η συσκευή. Έχει ένα ορισμένο αποτέλεσμα, κατευθύνοντας τη φωτεινή ροή αμετάβλητη εντός των ορίων της οροφής. Σε άλλες κατευθύνσεις, το υπολειπόμενο τμήμα της γωνίας σκέδασης ακτινοβολείται ομοιόμορφα, λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση του γυαλιού. Οι ανακλαστικές ιδιότητες αξιολογούνται χρησιμοποιώντας τη φωτεινή ροή διάφορες επιφάνειες. Για παράδειγμα, η τιμή του, όταν αντανακλάται από λευκά αντικείμενα, είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι από σκουρόχρωμες επιφάνειες.

Φωτεινή ροή και φωτισμός

Η έννοια της φωτεινής ροής στην καθαρή της μορφή αντιστοιχεί στη συνολική ισχύ που εκπέμπεται από την πηγή στο οπτικό εύρος. Ωστόσο, στην πράξη, η κατανομή της ισχύος στις επιφάνειες του δωματίου συμβαίνει άνιση. Από αυτή την άποψη, εισήχθη η έννοια του φωτισμού, που χρησιμοποιείται από διάφορα πρότυπα, κανόνες και απαιτήσεις.

Για τη μέτρηση αυτής της τιμής, χρησιμοποιείται το lux, το οποίο είναι ο λόγος της φωτεινής ροής προς την περιοχή στην οποία κατανέμεται. Η θεωρητική ερμηνεία του φωτισμού συνήθως δεν προκαλεί προβλήματα, σε αντίθεση με τη χρήση αυτής της έννοιας στο πρακτικές δραστηριότητες. Οι κύριες δυσκολίες συνδέονται με την ταλαιπωρία της κοινής χρήσης του υπολογισμού της φωτεινής ροής και της γωνίας σκέδασης.

Οι ίδιοι οι υπολογισμοί του φωτισμού, προκειμένου να ληφθούν τα πιο ακριβή αποτελέσματα, πρέπει να εκτελούνται σύμφωνα με ορισμένους κανόνες. Για παράδειγμα, ο φωτισμός των δωματίων θα είναι διαφορετικός σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας. Επομένως, η φωτεινή ροή και ο φωτισμός πρέπει να χωριστούν σε μέρη ανάλογα με τον χρόνο τους. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη ο σχεδιασμός της εγκατεστημένης συσκευής φωτισμού. Για παράδειγμα, μια παγωμένη οροφή συμβάλλει στην απώλεια φωτισμού και ένας ανακλαστήρας φακού, αντίθετα, κατευθύνει μια ενισχυμένη ροή φωτός προς τη σωστή κατεύθυνση. Επομένως, το μέγεθος της φωτεινής ροής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα φωτιστικά που είναι εγκατεστημένα στο δωμάτιο.

Η φωτεινή ροή είναι ένας φυσικός όρος που σας επιτρέπει να εκτιμήσετε την ισχύ που μεταφέρεται από την ακτινοβολία σε μια δεδομένη κατεύθυνση. Η τιμή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του φωτισμού, ο τελευταίος ορίζεται από τα κρατικά πρότυπα για αντικείμενα που παρέχουν ανθρώπινη ζωή.

Η θέση της φωτεινής ροής στην ιεραρχία των φυσικών μεγεθών της οπτικής

Οι επιγραφές των δεδομένων φωτογραφικών ετικετών λένε λίγα για τους αμύητους. Δίνονται τα χαρακτηριστικά της φωτεινής ροής σε αυλούς. Γνωρίζοντας τη φωτεινή ροή, είναι δυνατός ο υπολογισμός του φωτισμού της επιφάνειας. Οι απαιτήσεις δίνονται από το GOST, πιο συγκεκριμένα, VSN-1-73 για αθλητικές εγκαταστάσεις. Οι συνθήκες δεν λαμβάνονται από το ταβάνι, καθορίζονται από την ανθρώπινη φυσιολογία. Αν πρόκειται για σχολική τάξη, δίνεται προσοχή στην υγεία των ματιών των μαθητών, των εκπαιδευτικών, για τον αθλητικό σύλλογο - λαμβάνονται υπόψη τα συμφέροντα των εμπλεκομένων.

Εάν παρεκκλίνετε από τους κανόνες, είναι πιθανές αρνητικές, δυσάρεστες συνέπειες. Κάθε περίπτωση έχει ένα έγγραφο. υγειονομικά πρότυπα, οικοδομικός κανονισμός. Αυτή είναι η θέση της φωτεινής ροής στην ιεραρχία των οπτικών μεγεθών ...

Η δύναμη του φωτός

Το κύριο χαρακτηριστικό του εκπομπού της οπτικής περιοχής (λαμπτήρες) είναι η ένταση του φωτός. Υποδεικνύει πόση ισχύς μεταφέρεται σε μια δεδομένη κατεύθυνση, που περιορίζεται από μια σταθερή γωνία. Επομένως, η ένταση του φωτός στο γράφημα δεν είναι ευθεία γραμμή. Η μέγιστη ισχύς της συστοιχίας διόδων μεταφέρεται στην κατεύθυνση κάθετη προς το άνοιγμα του προσοφθάλμιου φακού (ένας μικρός φακός ενσωματωμένος εποικοδομητικά για τη βελτίωση της εστίασης της ακτινοβολίας). Όσο για τον λαμπτήρα πυρακτώσεως, είναι κοντά σε παραμέτρους σε ισοτροπική πηγή.

Για να κατανοήσουμε πλήρως το θέμα, ας κάνουμε μια ιδέα για τα στεραδιανά. Η μονάδα μέτρησης μιας στερεάς γωνίας με την κορυφή της στο κέντρο μιας σφαίρας. Τυπικά, ένα στεράδιο ισούται με την αναλογία του εμβαδού μιας φανταστικής σφαίρας και του τετραγώνου της ακτίνας. Επομένως, η τιμή είναι αδιάστατη, όπως μια γωνία. Ως εκ τούτου, για να αποφευχθεί η σύγχυση, οι φυσικοί εισήγαγαν το steradian. Σαφώς, η τιμή σχετίζεται στενά με τις παραμέτρους της σφαίρας. Από τον ορισμό προκύπτει: 12,56 (4 Pi) στεράδια ταιριάζουν στην περιοχή της σφαίρας.

Η συμπαγής γωνία είναι τρισδιάστατη, μοιάζει με κώνο με κορυφή στο κέντρο μιας φανταστικής μπάλας. Η βάση μιας τρισδιάστατης φιγούρας δεν είναι επίπεδο. Είναι λάθος να συγκρίνουμε μια συμπαγή γωνία και έναν κώνο. Η βάση είναι το τμήμα της σφαίρας που αποκόπτεται από τη γεννήτρια (πλευρική) επιφάνεια. Η μονάδα της φωτεινής έντασης είναι το κερί, όπως το αποκαλούν με τον δυτικό τρόπο, το καντέλα (το όνομα εμφανίστηκε το 1948, πριν από αυτό ονομαζόταν η μονάδα νέο κερί). Και οι δύο όροι είναι μια μετάφραση, ο αρχικός ήχος της λατινικής λέξης από την οποία προέρχεται το όνομα. Η Candela είναι μία από τις έξι κύριες πλάκες του διεθνούς συστήματος SI, μέσω της οποίας εκφράζονται άλλες μονάδες.

Σύμφωνα με παγκόσμιες συμφωνίες, οι περισσότερες χώρες υιοθέτησαν το μέτρο, δεύτερο, κιλό ως βάση το 1960. Η λίστα σχηματίζεται από έξι παραμέτρους. Θα πρέπει να συμπληρωθεί με candela, ampere και βαθμούς Kelvin. Στο κερί έχουν δοθεί διαφορετικοί ορισμοί. Εδω είναι μερικά:

• το ένα εξήντα της εκπομπής ενός τήγματος πλατίνας με εμβαδόν ενός τετραγωνικού εκατοστού όταν το μέταλλο στερεοποιείται (2046 K) στην κατεύθυνση κάθετη προς την επιφάνεια (CIPM 1946).
• η ισχύς που ακτινοβολείται κάθετα από ένα τμήμα ενός μαύρου σώματος με θερμοκρασία 2046 K, μια περιοχή ​​εξακοσίων χιλιοστών του τετραγωνικού μέτρου σε κανονική πίεση 101325 newtons ανά τετραγωνικό μέτρο (CGPM 1967).
• φωτεινή ένταση με συχνότητα 540 GHz, ισχύς εξακόσια ογδόντα τρίτα του watt (ο ορισμός δόθηκε από το CGPM το 1979, λαμβάνοντας υπόψη τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά της όρασης).

Μέχρι το 1946, η ένταση του φωτός είχε άλλους ορισμούς. Στην πραγματικότητα, είναι μοναδικό για κάθε χώρα. Σε πρακτικούς υπολογισμούς, η ποσότητα χρησιμοποιείται ελάχιστα. Οι μηχανικοί θεώρησαν ότι αρκεί μια ολοκληρωμένη παράμετρος. Έγιναν η φωτεινή ροή που υπήρχε στις ετικέτες. Όσον αφορά τα καντέλια, σχετίζονται στενά με τη σταθερή γωνία, την κατεύθυνση και δεν δίνουν πλήρη εικόνα της πηγής. Είναι σαφές ότι είναι άβολο για έναν άνθρωπο, ακόμα και για έναν έμπειρο φυσικό, να λειτουργεί με ποσότητες τριώροφων πολυπλοκότητας. Θα χρειαστείτε έναν πίνακα τιμών ανάλογα με την κατεύθυνση. Με απλά λόγια, η ισχύς του φωτός δεν θα επιτρέψει την επίλυση των εργασιών που τίθενται στην πράξη, για παράδειγμα, τον υπολογισμό των παραμέτρων φωτισμού από την άποψη των απαιτήσεων του κρατικού προτύπου.

Φωτεινή ροή

Η φωτεινή ροή δείχνει πόση δύναμη πέφτει στην επιφάνεια. Δεν εξαρτάται από συμπαγείς γωνίες. Αρκεί απλώς να βεβαιωθείτε: η φωτεινή ροή υποδεικνύεται στην ετικέτα οποιουδήποτε λαμπτήρα. Η τιμή θα μας επιτρέψει να πούμε ότι τα LED, που καταναλώνουν 9 W, δίνουν περισσότερα από τα νήματα, παίρνοντας 60. Η ετικέτα δείχνει ένα σφάλμα: η πλήρης φωτεινή ροή της πηγής φωτός δίνεται χωρίς να δίνεται η κατάλληλη έμφαση στο γεγονός. Μπορεί να υπάρχει σύγχυση. Στη φυσική, ο ακόλουθος ορισμός των μονάδων μέτρησης της φωτεινής ροής, οι αυλοί, είναι αποδεκτός: η ισχύς που εκπέμπεται από μια ισότροπη πηγή φωτός που περικλείεται σε μια στερεή γωνία ίση με ένα στεράδιο.

Από τα προφανή στοιχεία που είναι διαθέσιμα παντού στο Διαδίκτυο, είναι σαφές: με ισχύ νήματος 60 W, η φωτεινή ροή που περιέχεται σε ένα στεραδικό δεν μπορεί να είναι ίση με 710 lumens. Πολύ μεγάλος αριθμός. Στο σχολικό βιβλίο Μάθημα φυσικής για δευτεροβάθμια ειδική Εκπαιδευτικά ιδρύματασυγγραφή Zhdanova L.S., Maranjyan V.A. (Τόμος II) λέει: ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως 100 W έχει φωτεινή ένταση 100 κεριών (το σύγχρονο ανάλογο της μονάδας είναι το candela). Επομένως, η συνολική φωτεινή ροή στους αυλούς είναι 1256. Προφανώς, δεν θα είχε συμβεί ποτέ ένας αριθμός της ίδιας τάξης με το 710 εάν χρειαζόταν μια διόρθωση 12,56 (4 Pi). Μπορεί να υποτεθεί ότι από το 1971 η τεχνολογία παραγωγής έχει υποστεί αλλαγές, αλλά όχι ποιοτικές.

Πότε λάμπα ledτο προϊόν δεν μπορεί να θεωρηθεί ισότροπος εκπομπός. Η ετικέτα λέει έμμεσα, όπου η γωνία διασποράς είναι 240 μοίρες. Υπονοείται ένας κώνος που οριοθετεί ένα μέρος μιας σφαίρας. Βρίσκουμε το αποκομμένο τμήμα χρησιμοποιώντας μια απλή αναλογική. Προφανώς, μια γωνία δέσμης 180 μοιρών είναι ίδια με τα 6,28 στεράδια. Ακριβώς η μισή σφαίρα. Η μετατροπή άλλων τιμών σε συμπαγείς γωνίες είναι δύσκολη. Ωστόσο, για τους υπολογισμούς, η παράμετρος που αναγράφεται στην ετικέτα είναι βολική. Καθιστά σαφές προς ποια κατεύθυνση ταξιδεύει το φως, κάτι που βοηθά τους μηχανικούς να λύσουν πρακτικά προβλήματα. Ικανοποιήστε τις απαιτήσεις των προτύπων (βλ. παραπάνω). Περισσότερες λεπτομέρειες αναλύονται παρακάτω, τώρα πρέπει επιτέλους να σημαδέψετε το i με τη φωτεινή ροή.

Το σχήμα απεικονίζει σχηματικά μια λάμπα με τα χαρακτηριστικά που λαμβάνονται από την ετικέτα. Η γωνία σκέδασης δείχνει: η ακτινοβολία διαδίδεται πάνω από το επίπεδο της συσκευής. Ο πολυέλαιος επιβάλλει περιορισμούς. Η ακτινοβολία διαδίδεται αμετάβλητη από το διάλυμα οροφής. Σε άλλες κατευθύνσεις, το υπολειπόμενο τμήμα της γωνίας σκέδασης (από την ετικέτα) ακτινοβολείται περίπου ομοιόμορφα, λαμβάνοντας υπόψη την αποδυνάμωση του γυαλιού.

Εκτός από τα παραπάνω, η φωτεινή ροή χρησιμεύει για την αξιολόγηση των ανακλαστικών ιδιοτήτων. Τα μαύρα γράμματα είναι ευδιάκριτα σε ανοιχτόχρωμο χαρτί. Φωτεινή ροή που ανακλάται από αντικείμενα άσπρο χρώμα, περισσότερο. Επομένως, οι θήκες των ψυγείων βάφονται σε ανοιχτά χρώματα.

Απαιτήσεις φωτισμού και προτύπων

Η φωτεινή ροή στην τρέχουσα ερμηνεία χαρακτηρίζει τη συνολική ισχύ που εκπέμπεται από μια πηγή στο οπτικό εύρος. Σπάει ανομοιόμορφα στις επιφάνειες του δωματίου. Στα πρότυπα διαφόρων απαιτήσεων, κανόνων, υποδεικνύεται ο φωτισμός του αντικειμένου. Η τιμή μετριέται σε lux (λατ. προφορά της λέξης "light"), αριθμητικά ίση με την αναλογία της φωτεινής ροής σε lumens προς την περιοχή στην οποία πέφτει. Η ίδια η ερμηνεία δεν προκαλεί δυσκολίες, η εφαρμογή στην πράξη συνοδεύεται από μια σειρά προβλημάτων.

Κατά τον υπολογισμό της φωτεινής ροής σε αυλούς, δεν είναι βολικό να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη γωνία σκέδασης. Η περιοχή που αποκόπτεται από τη σφαίρα εξαρτάται μη γραμμικά από μοίρες. Συνδυάζεται καλά με στεράδια. Για συγκεκριμένους υπολογισμούς, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε τον τύπο σύνδεσης που φαίνεται στο σχήμα. Σας επιτρέπει να μετατρέψετε βαθμούς σε στεράδια.

Στο σχήμα στο σημείο I είναι το κέντρο της σφαίρας. Η καλυμμένη στερεά γωνία κόβει μέρος της επιφάνειας, το σχήμα που προκύπτει μοιάζει με κώνο. Για να βρεθεί ο φωτισμός, γίνεται ένας παράλληλος μεταξύ στεραδιανών και μοιρών σύμφωνα με τον υποδεικνυόμενο τύπο. Η πρώτη μονάδα θα με απλό τρόπουπολογίστε την ισχύ (φωτεινή ροή) από την αναλογία, το δεύτερο είναι να τη μετρήσετε στο δωμάτιο αμοιβαία διευθέτησηαντικείμενα. Λάβετε υπόψη ότι αυτός ο τύπος ισχύει για γωνίες ανοίγματος μικρότερες από 90 μοίρες. Επομένως, στην περίπτωση μας λάμπα ledθα πρέπει να βρείτε τις παραμέτρους ενός κώνου που συμπληρώνει 240 μοίρες σε μια σφαίρα.

Τύπος, γράφημα φωτισμού

Το πλήρες διάφραγμα θα είναι 120 μοίρες (360–240). Ο τύπος χρησιμοποιεί το μισό, 60 μοίρες. Αντικαθιστώντας αυτή την τιμή και λαμβάνοντας υπόψη ότι το ημίτονο του 30 είναι 0,5, παίρνουμε 3,14 στεράδια. Επομένως, η υπόλοιπη σφαίρα θα είναι 3 πι στεράδια. Ισχύει για συγκεκριμένο δωμάτιο:

Ας υποθέσουμε ότι ένας λαμπτήρας βρίσκεται πάνω από ένα τραπέζι με εμβαδόν 0,5 τετραγωνικά μέτρα. Η απόσταση από το αεροπλάνο είναι 2 μέτρα.

Βρίσκουμε συνολική έκτασημπάλα, η τιμή είναι 4 x Pi x 2 x 2 \u003d 16 Pi τετράγωνο. μ. Ο αριθμός μέσω στεραδιανών εκφράζεται ως 4 x Pi. Η λάμπα φωτίζει 3 x pi steradians (βλ. παραπάνω), το οποίο εκφράζεται ως τετραγωνικά μέτραόπως 12 Pi. Διαιρούμε την περιοχή με τις διαστάσεις του πάγκου, παίρνουμε 24 Pi. Κατά συνέπεια, η περιοχή έχει φωτισμό περίπου 75 lux. Σύμφωνα με το SNiP, τους Υγειονομικούς Κανόνες, το μέγεθος είναι μόλις και μετά βίας αρκετό για την αίθουσα του αρχείου. Στο γραφείο χρειάζεστε περισσότερες από μία πηγές φωτός ή αλλάξτε τον τύπο των φωτιστικών. Λάβετε περισσότερη βοήθεια.

Περιορισμοί στους υπολογισμούς φωτισμού

Αυτοί οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν σε πολύ απλοποιημένη μορφή. Καταγράφηκε υπόθεση πλήρους σκοταδιού. Κατά το μεγαλύτερο μέρος της εργάσιμης ημέρας, ο ήλιος λάμπει μέσα από το παράθυρο, επομένως, μέρος του φωτισμού παρέχεται από μια φυσική πηγή. Είναι λογικό να σπάσει ο φωτισμός σε πολλά μέρη, το καθένα σχεδιασμένο για την εποχή του. Πολλά καθορίζονται από το σχεδιασμό της συσκευής φωτισμού. Για παράδειγμα, εάν η οροφή εισάγει ξεκάθαρα απώλειες, ο ανακλαστήρας του φακού ενισχύει σημαντικά τη ροή προς μια δεδομένη κατεύθυνση. Τα χαρακτηριστικά της πηγής δίνονται χωριστά από τη λάμπα. Ένα προφανές γεγονός που συχνά παραβλέπεται.

Στην πράξη, η παράμετρος φωτισμού μετριέται με ένα luxmeter. Είναι γνωστό: ο μηχανικός υπολογισμός περιέχει ένα σφάλμα. Σε κάθε κλάδο, η αξία είναι γνωστή. Στη ραδιομηχανική φτάνει το 30%. Οι υπολογισμοί φωτισμού είναι κατά προσέγγιση, πληρούν τις απαιτήσεις υπάρχοντα πρότυπαχρειάζεται ακριβώς. Επομένως, το αποτέλεσμα πρέπει να ελεγχθεί. Χρησιμοποιείται φωτόμετρο, το οποίο δείχνει τον πραγματικό φωτισμό της περιοχής του δωματίου. Οι μετρήσεις του οργάνου συγκρίνονται με τιμές πίνακα που λαμβάνονται από τα πρότυπα.

Η φωτεινή ροή που δίνεται από την ετικέτα δεν είναι σταθερή στην περιοχή της σφαίρας. Όχι πάντα στην πράξη υπάρχει μια απλοποιημένη περίπτωση όταν η λάμπα βρίσκεται πάνω από το αντικείμενο. Θα πρέπει να πάρετε προβολές της υπό μελέτη επιφάνειας πάνω στην μπάλα, να εργαστείτε στο επιλεγμένο κλειδί.