Файл: В. А. Власов Доктор технических наук, профессор тгасу.pdf

58 помещениях в зависимости от вида производимой деятельности, а СП 52.13330.2016
«Естественное и искусственное освещение» – в зависимости от характеристики зрительной работы, определяемой минимальным размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и свойствами фона. В этом документе используются следующие основные понятия:
Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4; средним при коэффициент отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражения менее 0,2.
Контраст объекта различения с фоном определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Контраст объекта различения с фоном считается:
- большим - при K более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);
- средним - при K от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);
- малым - при K менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
В соответствии с СП 52.13330.2016 все зрительные работы делятся на 8 разрядов и зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы. Допустимые значения наименьшей освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях в соответствии с СП 52.13330.2016 приведены в таблице 9.
Таблица 9
Требования к освещению помещений промышленных предприятий (по
СП 52.13330.2016)
Х
арак те рис тик а зрит ел ьно й ра бот ы
Н
аи мен ьш ий раз м
ер о
бъ ек та раз лич ен ия
,
Раз ряд з
рит ел ьн ой раб от ы
П
одр аз ря д зрит ел ьно й ра бот ы
К
онт рас т объе кта с фоном
Х
арак те рис тик а фона
Искусственное освещение
Освещённость, лк
При системе комбинирован- ного освещения
При систем е общего освеще ния всего в том числе от общего
1 2
3 4
5 6
7 8
9
Наивысшей точности
Менее
0,15
I а
Малый
Темный
5000 500
— б
Малый
Средний
Средний
Тёмный
4000 400 1250 в
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Тёмный
2500 300 750 г
Средний
Большой
«
Светлый
«
Средний
1500 200 400

59
Очень высокой точности
От 0,15 до 0,3
II а
Малый
Тёмный
4000 400
- б
Малый
Средний
Средний
Тёмный
3000 300 750 в
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Тёмный
2000 200 500 г
Средний
Большой
«
Светлый
Светлый
Средний
1000 200 300
Высокой точности
От 0,30 до 0,50
III а
Малый
Тёмный
2000 200 500 б
Малый
Средний
Средний
Тёмный
1000 200 400 в
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Тёмный
750 200 300 г
Средний
Большой
«
Светлый
«
Средний
400 200 200
Средней точности
От 0,5 до 1,0
IV а
Малый
Тёмный
750 200 400 б
Малый
Средний
Средний
Темный
500 200 300

60 в
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Темный
400 200 200 г
Средний
Большой
«
Светлый
«
Средний
—
—
200
Малой точности
Св. 1 до 5
V а
Малый
Темный
400 200 300 б
Малый
Средний
Средний
Темный
—
—
200 в
Малый
Средний
Большой
Светлый
Средний
Темный
—
—
200 г
Средний
Большой
«
Светлый
«
Средний
—
—
200
Грубая
(очень малой точности)
Более 5
VI —
Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном
—
—
200
Работа со светящим ися материал ами и изделиям и в горячих цехах
Более
0,5
VII —
То же
—
—
200
Общее наблюден ие за ходом производс твенного процесса: постоянн ое
VIII а
Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном
—
—
200 периодич еское при постоянн ом пребыван ии людей в помещени и; б
То же
—
—
75

61 то же, при периодич еском; в
«
—
—
50 общее наблюден ие за инженерн ыми коммуник ациями г
«
—
—
20
Еще одним важным параметром, характеризующим качество освещения, является его пульсация, которая возникает из-за питания источников света переменным напряжением. Особо большие значения она имеет при использовании малоинерционных источников света, которыми являются люминесцентные лампы.
Пульсации освещенности на рабочей поверхности не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта – кажущегося изменения или прекращения движения объекта, освещаемого светом, периодически изменяющимся с определенной частотой. Например, если вращающийся белый диск с черным сектором освещать пульсирующим световым потоком (вспышками), то сектор будет казаться: неподвижным при частоте fвсп = fвращ, медленно вращающимся в обратную сторону при fвсп > fвращ, медленно вращающимся в ту же сторону при fвсп < fвращ, где fвсп и fвращ – соответственно частоты вспышки и вращения диска.
Пульсации освещенности вращающихся объектов могут вызывать видимость их неподвижности и быть причиной травматизма.
Величину пульсации освещения характеризуют коэффициентом пульсации освещенности
n
К
. Значение Kп меняется от нескольких процентов (для ламп накаливания) до нескольких десятков процентов (для люминесцентных ламп).

62
Рис. 5. Зависимости напряжения электропитания, светового потока лампы накаливания (ЛН) и люминесцентной лампы (ЛЛ) от времени
В то же время, газоразрядные лампы обладают малой инерцией и меняют свой световой поток Fлл почти пропорционально амплитуде сетевого напряжения.
Поэтому величина коэффициента пульсации освещенности рабочей поверхности стола нормируется для газоразрядных ламп в соответствии с таблицей
10.
Таблица 10
Нормируемые значения Kп для газоразрядных ламп
Система освещения
Коэффициент пульсации освещенности, % при разрядах зрительной работы
I, II
III
IV-VIII
Общее освещение
10 15 20
Комбинированное освещение а) общее
20 20 20 б) местное
10 15 20
Величина, характеризующая эффективность использования источников света, называется коэффициентом использования светового потока или коэффициентом использования осветительной установки и определяется как отношение фактического светового потока Fф к суммарному световому потоку используемых источников света Fф, определенному по их номинальной мощности в соответствии с нормативной документацией: ф
л
F
F


(0.1)

63
Рис. 6. Зависимости напряжения электропитания и световых потоков люминесцентных ламп, включенных в одну (F
лл
) и в три (3F
лл
) фазы сети электропитания от времени t
Значение фактического светового потока Fф можно определить по результатам измерений в помещении средней освещенности Еср по формуле: ф
ср
F
E S

,
(0.2) где S – площадь помещения, м
2

64 проемах каркаса с помощью магнитных защелок. Одна сторона стенок окрашена в светлые тона, другая в темные тона, при этом нижняя окрашенная половина стенки темнее верхней.
В передней нижней части каркаса предусмотрено окно для установки датчика люксметра
–
пульсметра внутрь макета помещения. На уровне пола макета помещения размещен вентилятор для наблюдения стробоскопического эффекта. В верхней панели установлены одна лампа накаливания, одна светодиодная лампа, три люминесцентные лампы типа КЛ9, галогенная лампа и люминесцентная лампа типа
СКЛЭН с высокочастотным преобразователем. Вертикальная проекция ламп отмечена на полу макета помещения цифрами, соответствующими номерам ламп на лицевой панели макета.
Рис. 7. Внешний вид лабораторного стенда
Подача электропитания на установку производится автоматическим выключателем, находящимся на задней панели каркаса, и индицируется сигнальной лампой, расположенной на передней панели каркаса. Электропитание ламп, накаливания и люминесцентных ламп осуществляется от разных фаз. Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса (рис. 5.3).
В работе используется представленный на рис. 5.4 люксметр
–
пульсметр типа
ТКА–ПКМ–08, который предназначен для измерения освещенности в диапазоне от
10 до 200 000 лк и коэффициента пульсации в диапазоне то 0 до 100%.
Вкл/Выкл.

65
Рис. 8. Люксметр–пульсметр типа ТКА–ПКМ–08
После включения прибора необходимо дождаться появления на дисплее надписи «Затемните датчик и нажмите HOLD». Накройте датчик рукой и нажмите кнопку «HOLD». При этом осуществляется автоматическая калибровка нулевых показаний прибора. Дождитесь появления на экране дисплея нулевых показаний и прибор готов к работе.
П
ОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. П
РОВЕРКА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ ОСВЕЩЕННОСТИ В АУДИТОРИИ
Преподаватель задает вид деятельности работника либо наименьший размер объекта различения, согласно этим данным по табл.9 определяется характеристика зрительной работы и нормированное значение освещенности.
По табл. 9 определить и занести в таблицу данных (табл. 11): а) Характеристику зрительной работы; б) Наименьший размер объекта различения; в) Подразряд зрительной работы; г) Контраст объекта различения с фоном; д) Характеристику фона; е) Нормы освещенности для данного вида работ.
По табл. 10 определить и занести в таблицу данных норму по коэффициенту пульсаций освещенности (K
п
).

66
Таблица 11
Таблица данных 1 опыта
Характеристика зрительной работы
Наименьший размер объекта, мм
Подразряд зрительной работы
Контраст объекта с фоном
Характеристика фона
Норма освещенности, Е, лк
Норма коэффициента пульсации, К п.норм
.%
Измеренная освещенность, Е изм
., лк точка 1 точка 2 точка 3
Измеренный коэффициент пульсаций, К
п изм
% точка 1 точка 2 точка 3
Освещенность и коэффициент пульсации измерить в 3 точках: непосредственно на рабочем столе (стол в центре аудитории), на рабочем месте преподавателя, на подоконнике. Сравнить измеренные значения освещенности и коэффициента пульсации с нормативными и сделать вывод о соответствии освещения в аудитории требуемым нормам.
2. И
ССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУЛЬСАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ЛАМП
Последовательно провести замеры коэффициента пульсаций освещенности для всех типов ламп (Л1 – Л7) и указанных их комбинаций (Л1Л2, Л1Л2Л3, Л5Л7) на лабораторном стенде. При проведении занятия в светлое время суток измерить коэффициент пульсации естественного света. Результаты внести в табл. 12
Таблица 12
Коэффициенты пульсации
Kп, измеренный для ламп, %
LED
*
Лампы накаливания
Люминесцентные лампы
Кп ест.света
Л6
Л5
Л7
Л5Л7
Л1
Л2
Л3 Л4 Л1Л2 Л1Л2Л3
* Светодиодная лампа, мощностью 9 Вт
Сравнить измеренные значения коэффициента пульсаций освещенности с допустимыми значениями и сделать вывод о соответствии нормам (по табл. 10).
Объяснить, почему Kп ламп люминесцентных ламп больше, чем у ламп накаливания. Почему у естественного света Kп равен нулю?
3. Н
АБЛЮДЕНИЕ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Включить на лабораторном стенде люминесцентную лампу Л1 и вентилятор.
Изменяя скорость вращения вентилятора добиться возникновения иллюзии неподвижности или обратного вращения. Далее включить одновременно лампы Л1