Исследование осветительных условий и расчёт освещения производственных помещений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет

путей сообщения (ОмГУПС)

Для контроля и измерения освещенности и коэффициента пульсаций освещенности применяются люксметры типа «Люксметр - пульсаметр БЖ 1/1м» (рис. 1), при необходимости измерения малых освещенностей с большой точностью - люксметр - пульсаметр семейства ARGUS, ARGUS-07 (рис. 2).

Рис. 1. Люксметр-пульсаметр «БЖ 1/1м»

Люксметр-пульсаметр «БЖ 1/1м» предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным и искусственным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра. Также прибор позволяет количественно оценивать качество освещения (пульсации освещенности), создаваемого лампами накаливания и газоразрядньими лампами различных типов.

Прибор выполнен в настольном исполнении и состоит из двух частей:

Блока 1 измерителя и фотоэлемента 2. Конструктивно фотоэлемент 2 выполнен в виде разборного корпуса, внутри которого расположен светочувствительньтй элемент. Сверху на фотоэлемент могут надеваться насадки 3, осуществляющие ослабление светового потока в 10, 100 и 1000 раз.

Фотоэлемент 2 с помощью кабеля соединен с блоком 1 измерителя. Блок 1 измерителя имеет корпус коробчатого типа, состоящий из двух частей: верхней, на которой закреплена панель с измерительной головкой 4, кнопками 5 выбора режима работы и 6 выбора диапазона измерения, и нижней, которая является дном прибора. Под панелью расположена печатная плата с элементами схемы обработки данных.

На боковой стенке блока 1 измерителя расположен разъем 7 для подключения фотоэлемента 2, а на задней - держатель 8 сетевого предохранителя и сетевой шнур с вилкой 9. На лицевой поверхности блока 1 расположен сетевой выключатель 10.

Люксметр-пульсаметр «БЖ 1/1м» имеет две градуированные в люксах шкалы: одна состоит из 30, вторая - из 100 делений. На каждой шкале точками отмечено начало измерений: на шкале 0-30 точка расположена над отметкой 5, на шкале 0-100 -- над отметкой 20. Насадка 3 из белой пластмассы, обозначенная на внутренней стороне буквой К, применяется для уменьшения косинусной погрешности. Эта насадка применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т, для расширения диапазонов измерения. Без насадок люксметром можно измерить освещенность в пределах 5--30 и 20--100 лк. Применяя одновременно насадки КМ, КР, КТ, получают светофильтры с коэффициентом ослабления света, равным соответственно 10, 100, 1000.

Люксметр-пульсаметр "Аргус-07" состоит из индикаторного блока 2 в верхней части которого располагается цифровое индикаторное табло 3. В нижней части индикаторного блока посредством неразъемного соединения подключена измерительная головка 4.

При подготовке к измерениям установить измерительную головку прибора в месте, где необходимо измерить освещенность и коэффициент пульсации. Индикаторньтй блок можно разместить в месте, удобном для снятия показаний с индикаторного табло. Включить прибор, для этого переключатель 1 установить в положение “оn”. При этом в левой части на цифровом табло индицируется значение освещенности в люксах (Lx) или в килолюксах (кLx), в правой части табло индицируется значение коэффициента пульсации (К) в процентах.

Значения освещенности меньше 200 лк индицируются с десятыми долями процента (например, показание 150.1 соответствует 150,1 лк). Значение освещенности больше 3000 люке индицируется в килолюксах (например, показание 30.12 соответствует 30,12 клк). Если в центре табло загорается индикатор разряда батареи “П” (питание), необходимо сменить элемент питания.

Рис. 2. Люксметр-пульсаметр "Аргус-07"

1.2 Исследование естественной освещенности в помещениях

Таблица 1. Измерение естественной освещенности

Таблица 2. Измерение искусственного освещения

Вывод: на рабочих поверхностях освещенность не соответствует нормами равна Еmin. На рабочих местах необходимо добавить источники света, осветительные приборы, световые проемы.

Таблица 3. Исследование зависимости освещенности от напряжения

Таблица 4. Результаты измерения коэффициента пульсации освещенности

Естественное освещение характеризует коэффициент естественной освещенности е (КЕО). КЕО - это относительная величина, показывающая, во сколько раз освещенность внутри здания меньше освещенности снаружи, выраженная в процентах. Определяется по формуле:

е = (ЕВ / ЕН) х 100%,

где ЕВ -горизонтальная освещенность в какой-либо точке М внутри помещения, освещаемой светом видимого через проем окна участка небосвода, лк;

ЕН - одновременная освещенность наружной горизонтальной плоскости, освещаемой равномерно рассеянным светом всего небосвода, лк.

2) Какие показатели характеризуют искусственное освещение?

Искусственное освещение характеризуют показатели величины освещенности рабочей поверхности Е (лк), коэффициента пульсации освещенности Кп (%) и ослепленности Р (отн. ед.), наличия прямой и отраженной блесткости.

3) Что такое стробоскопический эффект и какими причинами он вызван?

Стробоскопический эффект - это эффект, вызывающий искажение восприятия движущихся предметов. Например, если смотреть на вращающийся в пульсирующем световом потоке диск (колесо), то, как правило, кажется, что он остановился или вращается в обратную сторону. Такое явление чрезвычайно опасно, так как человек не может визуально контролировать скорость и направление движения вращающихся деталей.

Стробоскопический эффект при освещении газоразрядными источниками света объясняется тем, что при включении лампы в сеть переменного тока стандартной частоты 50 Гц имеются моменты, когда в лампе нет тока и световой поток ее значительно снижается.

4) Какие мероприятия применяются для снижения пульсации освещенности при использовании газоразрядных ламп?

Это явление может быть практически полностью устранено применением двух- или трехламповых схем включения, а также питанием токами повышенных частот, например 400 Гц. При работе ламп накаливания стробоскопический эффект не наблюдается благодаря тепловой инерции нити накала.

5) Как влияют разряд зрительной работы, фон и контраст объекта с фоном на величину наименьшей требуемой освещенности (по прил. 2)?

Чем меньше разряд зрительной работы, тем более жёсткие требования к освещению помещения. При первом разряде зрительной работы наименьшая величина требуемой освещённости составляет 1250 Лк. С увеличением разряда работы это нормируемое наименьшее значение освещения уменьшается.

Расчет электрического искусственного освещения

а б

Рис. 1. Расчетные схемы

Определяется по выбранному типу светильника рекомендуемое значение - отношение расстояния между светильниками Lсв к расчетной высоте их подвеса над рабочей поверхностью hp. (табл. П. 3). = 1,4; затем из этого находится

Lсв = hp. (1)

Lсв = 1,2 3 = 3.6м .

Расстояние L1 от стены до первого ряда светильников при наличии рабочих мест у стен определяют по формуле:

L₁ = (0,2 ... 0,3) Lсв, (2)

L1 = 0,238 3.6 = 0.85 м.

Расстановка рабочих мест в помещении выбирается самостоятельно. Расстояние между крайними рядами светильников по ширине Lш и длине Lд помещения определяется по формулам:

L_ш = в - 2 L1; Lд = а - 2 L1; (3)

Lш = 6 - 2· 0.85 = 4.3 м; Lд = 5 - 2 · 0.85 = 3.3 м.

Определяется число светильников, устанавливаемых в заданном помещении. Сначала определяется общее количество рядов светильников по ширине nш и длине nд помещения:

n_ш = Lш / Lсв + 1; nд= Lд / Lсв + 1; (4)

nш = 4.3 / 3.6 + 1 = 2 шт.; nд= 3.3 / 3.6 + 1 = 2 шт.,

затем - общее число светильников: nобщ = nш nд = 2 ·2 = 4 шт..

Определяется расчетный (потребный) световой поток одной лампы:

Ф_л = Еmin S K Z / (nобщ ), (5)

Где Еmin - минимальная нормируемая освещенность на рабочих поверхностях, лк (определяется по табл. П. 2 или [3]);

S - освещаемая площадь помещения, м;

К - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение ламп и светильников в зависимости от характеристики работ (принимается по [2, табл. 4.9] или [3, табл. 1.1]). К = 1,3;

Z - отношение средней освещенности к минимальной, при освещении лампами накаливания Z = 1,15;

nобщ - число светильников;

- коэффициент использования светового потока (в долях единицы),

т. е. отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп.

Коэффициент использования зависит от характеристики светильника, размеров помещения, окраски потолка, поэтому для его определения необходимо знать коэффициенты отражения потолка n, стен cm, рабочей поверхности p.n, и индекс помещения i.

Коэффициенты n, cm, p.n зависят от характеристики помещения (указывается в задании или определяется по [2, табл. 5.1, с. 126]).

Индекс помещения подсчитывается по формуле:

i = ав / (hр (а + в)), (6)

где а - длина помещения, м;

в - ширина помещения, м;

hр - расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

i = 5 · 6 / (3 · (5 + 6)) = 0,9.

По типу светильника, индексу помещения и коэффициентам отражения n, cm, p.n определяется коэффициент использования светового потока для ламп накаливания в справочной книге [2, с. 128 - 133], для ламп ДЛР -

в [2, с. 134 - 135], для люминесцентных - в [2, с. 136 - 143]. Для ламп накаливания = 0,41. Примечание. В формуле (5) для определения расчетного светового потока одной лампы Фл необходимо учитывать число ламп, находящихся в светильнике.

Фл = 75 · 30 · 1,5 · 1,15 / (4 · 0,41) = 2366 Лм.

6) По напряжению на лампе Uл и световому потоку одной лампы Фл выбрать стандартную лампу необходимой мощности: лампу ДЛР - из [2, с. 28]; лампу накаливания - из [2, с. 12-13]; люминесцентную - из [2, с. 23-24].

При напряжении на лампе 220 В выбираем тип лампы Г, мощность 200 Вт, размер D = 81 мм, L = 175 мм, Фтабл = 2800 Лм.

Разность между табличным Фтабл и расчетным потоком Фл, как правило, допускается в пределах от -10 до +20%.

Д = (2800-2366) · 100 / 2800 = 15.5 %.

Определить действительную освещенность:

Е_{действ =} Фтабл nобщ / (S К Z). (11)

Едейств = 2800 · 4 · 0,41 / (30 · 1,5 · 1,15) = 88.74.

Сравнить Е_действ с нормируемой Еmin .

электроосветительный прибор уровень освещенность

Вывод: При заданной площади помещения и с учётом специфики проведения производственных работ в нём я рассчитала необходимое количество электроосветительных приборов для поддержания необходимого нормируемого уровня освещённости. При расчетах было выбрано 4 светильника с лампой накаливания напряжением 220В,мощностью 200Вт,световым потоком в 2800 Лм. Выявлено, что условия освещения приемлемы для данного помещения Едейств> Еmin (88.74>75).