Працюючи зі світлом, неможливо розвиватися без щоденного вивчення тенденцій і новинок ринку. Одним з останніх наших відкриттів стала програма, завдяки якій за допомогою звичайного смартфона можна заміряти кількість світла в приміщенні. Безумовно, з професійної точки зору, ми не могли залишитися байдужими до такого виклику. Німецький Інститут Прикладної Світлотехніки (DIAL GmbH) , в якій розглядалося саме питання, що нас цікавило: чи може смартфон стати гідною заміною люксметру?

Люксметр проти смартфона: чи може спеціальна програма стати альтернативою вимірювальному приладу?

Якщо така заміна справді себе виправдовує, це стало б не те щоб революцією, але, як мінімум, дуже вигідною пропозицією. Посудіть самі, люксметр – задоволення недешеве. А ось смартфон є практично у кожного. І спеціальні програми або безкоштовні, або коштують дешево. Оскільки наша компанія професійно працює зі світлом, ідея вимірювання фотометричних параметрів за допомогою телефону нас розчулює. Але, заради справедливості і цікавості, ми вирішили провести експеримент. Мета дослідження: порівняння результатів роботи відповідних додатків із показниками нашого штатного люксметра.

Тестоване обладнання

У нашому експерименті брали участь iphone різних серій, а також телефони Sony, Samsung та Nokiа:

Програмне забезпечення

Ми вибрали наступні програми (більшість з них безкоштовні), і встановили їх на кожній із систем:

Для довідки

Контрольний вимір здійснено за допомогою відкаліброваного люксметра PRC Krochmann (Model 106e, спеціальна модель, клас А).

Використовувані джерела світла

Для тесту ми вибрали три різні джерела світла:

• галогенна лампа низької напруги;
• компактна люмінесцентна лампа(Колірова температура 2700 K);
• LED (колірна температура 3000 K).

Щоб спростити наші дослідження, ми вирішили залишити одне джерело світла – LED.

Умови тестування

Випробування проходило у приміщенні без джерел денного чи штучного висвітлення. На горизонтальній поверхні ми розмістили джерела світла. Там по черзі встановлювалася освітленість 100 лк, 500 лк і 1000 лк. Фотометрична головка нашого люксметра була розташована перпендикулярно до осі світильника. Потім, так само, ми розміщували смартфони зі встановленими програмами. Фронтальна камера і датчик яскравості знаходилися там, де до цього був фотометр.

Таке розташування підходило всім додаткам крім платного "Luxmeter Pro Advanced", так як воно для вимірювання освітленості використовує світло, відбите від поверхні. У цьому додатку також доступні параметри типів джерела світла, відстані до нього і т.д.

Деякі програми дозволяли зробити калібрування, і, якщо була така можливість, ми проводили її відповідно до інструкцій виробника, а саме на 100 лк.

Результати

Під час нашого тесту ми з'ясували, що хоча в деяких додатках можна було калібрувати до певного значення, визначити його точно було досить складно. Таким чином, або крок був великим, або значення 100 лк взагалі не встановлювалося (наприклад, максимальне значення, яке вдалося встановити на iPhone 5 з LightMeter by whitegoods - 34 лк). Часто відхилення від контрольних значень виявлялися дуже високими (до 113% Samsung Galaxy S5 з додатком «Lux Light Meter» від Geogreenapps). При використанні стандарту 500 лк дисплей телефону показував 1,063 лк. Найнижче відхилення в 3% було на iPhone 5 з "LightMeter by whitegoods". При 500 лк цей смартфон показував 484 лк. У той же час, ми не можемо стверджувати, що саме ця комбінація завжди призводитиме до найменших можливих відхилень. У разі використання значення 100 лк і цієї програми, відхилення досягало 89%, а пристрій показувало 11 лк.

Також ми помітили, що значення, що відображаються на пристроях від Sony, Samsung і Nokia були значно вище еталонних, в той час, як на iPhone істотно нижче. Середнє відхилення у всіх програмах на Android-смартфонах і на телефонах з Windows Phone були приблизно на 60% вище контрольних. Розбіжність значень виміряних різними iPhone було на 60% нижче опорних.

Ми також помітили, що різні програми, встановлені на смартфонах від Samsung та Sony, показували близькі значення. Швидше за все, у цих пристроях для виміру освітленості використовується датчик яскравості, а не камера.

В деяких моделях Samsungможна перейти в режим інженерного меню за допомогою комбінації *#0*#. Вибравши пункт «Датчик світла», ви можете дізнатися про освітленість без встановлення програми. Тож у цьому випадку спеціальна програма може й не знадобитися. Проте, показники цих пристроях також відхилилися від еталонного значення межах 37%-113%.

Чи збігатимуться результати на аналогічних смартфонах з однаковими додатками?

Щоб перевірити це, ми використовували 4 ідентичні iPhone 5 зі встановленими на них додатками «Galactica Luxmeter» та «LightMeter by whitegoods». На жаль, нас чекало розчарування. Всі чотири смартфони показали різні показники.

Ми вважаємо, що причиною таких коливань є відмінність комплектуючих у телефонах. Такі відхилення користувач не помічає під час повсякденного використання, але при безпосередньому тестуванні вони помітні.

Чи завжди є відсоток відхилення від еталонного значення?

Якщо ви завжди використовуєте смартфон з одним і тим самим додатком, ви можете припустити, що можна досить точно робити виміри, знаючи відсоткове відхилення від еталонного значення. Але чи завжди цей відсоток є однаковим?

Для того, щоб перевірити це, ми провели вимірювання освітленості на 10 лк, 100 лк, 1000 лк і 10000 лк за допомогою iPhone 5, розміщеного на оптичній лаві в чорній кімнаті. Збільшення яскравості можна точно задавати шляхом регулювання відстані між джерелом світла і приймачем.

Як джерело випромінювання знову використовувався світлодіодний світильникз температурою кольору 3000 K. У цьому тесті ми розглянули показники двох різних додатків. Виявилося, значення різних програм відхиляються один від одного, у деяких випадках до 358% (12 лк до 55 лк при зразку 100 лк). Якщо розглянути відсоток відхилень від еталонних значень, то жодної закономірності ми побачимо.

При використанні програми «Galactica Luxmeter» значення були вищими за контрольні на 180% при 10 лк і на 50% нижче еталонних значень при 10 000 лк. "LightMeter by whitegoods" було відкалібровано на 10 лк. При опорних 100 лк відхилення склало 88% меншу сторону, а при 10 000 лк - 59%. Значення всіх інших додатків були так само істотно нижчими за контрольні, а сам відсоток відхилень весь час змінювався.

До того ж, ми виявили, що вимірювання, проведені за допомогою передньої та задньої камери показують різні значення. До того ж деякі програми ніколи не показують 0 лк, навіть якщо на камеру світло не потрапляє і вона закрита «заглушкою».

Висновок

Результати доводять, що серйозні виміри освітленості можливі лише за допомогою професійного обладнання. Воно оснащено відкаліброваним датчиком, який гарантує, що оцінка освітленості буде проведена відповідно до чутливості людського ока при денному світлі. Крім того, прилади дозволяють виміряти кількість світла в залежності від кута падіння променя. Смартфони не можуть зробити ні того, ні іншого, інакше вони не зможуть виконувати свої функції як телефон.

Розробники програм не стверджують, що смартфони можуть замінити професійні прилади. Твердження, що деякі прилади дозволяють провести калібрування, звучить ефектно, але, на жаль, технічно майже неможливо встановити потрібне значення. Навіть при використанні однієї й тієї ж програми на ідентичних смартфонах результати оцінки відрізняються.

Тому, на жаль, програми насправді не надто допомагають, навіть у тому, щоб отримати загальне уявлення про освітленість. Більш того, результат може виявитися кардинально протилежним і ввести користувача в оману.

Тому, якщо вам дійсно потрібно виміряти освітленість, скористайтеся люксметром, а телефон залиште для дзвінків коханим.

Погана освітленість приміщень, робочого місця або кімнати у квартирі негативно впливає на здоров'я людини, знижує концентрацію уваги, працездатність, з'являється дратівливість та збої у психіці. Дуже яскраве світло також є подразником і не дає нічого позитивного для людини.

Тому необхідно забезпечити нормальну освітленість приміщень, що регламентується певним стандартом БНіП. Для цього потрібна проста установка відповідних ламп освітлення для кожного приміщення.

Освітленість приміщень у номінальному вираженні є потоком світла, що випромінюється на поверхню під прямим кутом у розрахунку на одиницю площі. Під час падіння світла під гострим кутом освітленість знижується залежно від кута нахилу.

Освітленість вимірюється в люксах, який дорівнює 1 люмен (одиниця світлового потоку) на м 2 .

Освітленість приміщень прямо залежить від сили світла, що походить від джерела. Чим більша відстань від світлового джерела до поверхні, тим менший параметр освітленості.

Норми

Кожен тип приміщення має нормативи освітленості. Наприклад, для приміщення магазину з продажу продуктів найбільше значенняпульсації встановлено 15%, освітленість 300 люксів, проте для відділу спортивних товарів або будівельних матеріалівнорми зовсім інші. Також правила встановлюють певну допустиму освітленість для поліклінік, дитячих садків, автосервісів та інших об'єктів.

Приклад розрахунку освітленості

Визначимо необхідну освітленість для спальної кімнати. Площа спальні складає 25 м2. Значення норми за правилами для кімнат такого типу множимо на площу: 150 х 22 = 3300 люкс. Загальний світловий потік приладів освітлення при такій величині освітленості повинен дорівнювати не менше 3300 люмен.

Тепер залишається підібрати відповідні лампи освітлення для спальні. При виборі можна, наприклад, придбати три таких лампи по 12 ват. Це забезпечить створення світлового потоку 3600 люменів, що видно за значеннями таблиці.

Такий розрахунок є приблизним, оскільки світлодіодні лампимають різні параметрисвітла в залежності від виробника. Таким чином, можна легко самостійно розрахувати необхідну потужність та тип ламп для створення нормованої освітленості будь-якого приміщення згідно з правилами СНиП.

Прилади для вимірювання освітлення

Для виміру освітленості приміщень застосовують різні прилади, які мають свої особливості конструкції та методи вимірів. Основні прилади розглянемо докладніше.

Люксметри діляться на електронні та аналогові, які вже не виробляються, і залишилися лише старі зразки таких моделей.

Такий люксметр використовується:

• Перевіряє відповідність освітленості приміщень нормативним даним.
• Вимірювання параметрів висвітлення під час проведення робіт з оцінки умов праці.
• Під час електромонтажних робіт для порівняння показників освітленості з розрахунками для приладів освітлення.

Принцип дії люксметра полягає в роботі вбудованого , який направляється потік світла. При цьому у фотоелементі з'являється значний потік заряджених частинок. В результаті з'являється перебіг електричного струму, Сила якого залежить від сили світлового потоку, спрямованого на фотоелемент. Зазвичай цей параметр виводиться на шкалу приладу.

Види люксметрів

Залежно від розташування датчика, що вимірює освітленість приміщень, люксметри поділяються на види:

• Моноблок (цілісний пристрій) . Датчик фіксується у самому корпусі приладу.

• Прилад із виносним датчиком , що підключається гнучким дротом.

Щоб зробити прості вимірювання, підійде звичайний люксметр-моноблок, без допоміжних різних функцій. Для визначення кількох параметрів освітленості при виробництві професійного розрахунку необхідно використовувати пристрої, що мають додатковий набір функцій. Такі пристрої мають вбудовану пам'ять і можуть визначати середні значення параметрів.

Значною перевагою для люксметра є наявність особливих світлофільтрів, які допомагають точніше визначити значення сили світла, яка походить від освітлювальних приладів з різними відтінками кольорів.

Наявність виносного датчика в люксметрі дає можливість визначити освітленість з більшою точністю, оскільки вплив зовнішніх факторів знижується. на сучасних моделяхє рідкокристалічний дисплей. За допомогою нього набагато простіше знімати показання приладу.

Прилади для фототехніки

У фототехніці використовуються такі прилади, як експонометри (експозіметри) . Вони призначені для визначення параметрів яскравості та освітленості експозиції. Визначивши значення цих показників, професійний фотограф може отримати якісні фотографії.

Експонометри поділяють на види:

• Внутрішні.
• Зовнішні.

Флешметри

Такі пристрої призначені для вимірювання освітленості при фотографуванні. При цьому додатковим елементомвикористовують пристрої освітлення імпульсного типу (фотоспалаху). У сучасних моделях фотоапаратів флешметр розташований у корпусі. Він змінює потужність фотоспалаху при різних рівнях світла.

Фахівці використовують флешметри з виносним датчиком, вони точніше визначають освітленість.

Фотометр

Такий пристрій називають мультиметром. Він є більш сучасним варіантомфлешметр. Його перевагою є поєднання опцій експонометра та флешметра.

Пульсація освітленості

Рівномірність світлового потоку приладів освітлення бажає кращого. Ефект, що виражається у наявності коливань у світловому потоці, не видно оку, проте його вплив на здоров'я людини має велике значення.

Небезпека такого світла у тому, що візуально неможливо визначити наявність імпульсів світла. А в результаті їх дії може порушитись сон, виникає дискомфорт, депресія, слабкість, серцеві збої та інші симптоми.

Параметром пульсації є її коефіцієнт, який виражає силу зміни потоку світла, спрямованого на одиницю площі за проміжок часу. Формула розрахунку цього коефіцієнта досить проста. Коефіцієнт пульсації освітленості визначається різницею між найбільшою та найменшою освітленістю за певний час, розділеною на подвійну середню освітленість, і результат множиться на 100%.

Санітарні правила визначають верхню межу коефіцієнта пульсації. На робочому місці він має бути не більше 20% і залежить від ступеня відповідальності роботи співробітника. Чим відповідальна роботатим менше повинен бути коефіцієнт пульсації освітлення.

Для приміщень адміністрацій та офісів з напруженою зоровою роботою такий коефіцієнт не повинен підніматися вище за 5% відмітки. У цьому враховується потік світла частотою пульсацій до 300 герц, оскільки вищу частоту немає сенсу враховувати, через те, що вона сприймається оком людини і негативного впливу.

Визначення пульсації освітлення

Для визначення пульсації світла застосовують ефективний простий прилад, який вимірює яскравість, пульсацію та освітленість приміщень, і називається люксметр-пульсометр-яркомір.

Функції приладу

• Вимірювання пульсації світлових хвиль, що виникають під час мерехтіння різних приладів освітлення.
• Вимірювання пульсації освітлення моніторів комп'ютерів та інших екранів.
• Визначення освітленості приміщення.
• Визначення яскравості приладів освітлення та моніторів.

Принцип роботи пристрою полягає у перевірці рівня освітлення за допомогою фотодатчика з подальшим перетворенням сигналу та виведення результату на рідкокристалічний дисплей.

Коефіцієнт пульсації світла можна визначити за допомогою програми на комп'ютері або самостійно проаналізувати вимірювання. Для аналізу вимірювань на комп'ютері використовують спеціальну програму «Еколайт-АП», яка працює з приладом «Еколайт-02».

Відмінними ознаками вимірювальних приладів, Що визначають пульсації, є рівні чутливості, тип живлення та якість фотодатчиків.

Найбільший коефіцієнт пульсації видають світлодіодні лампи, за яких цей параметр іноді досягає 100%. і мають незначний коефіцієнт пульсації. Лампи розжарювання мають коефіцієнт пульсації не вище 25%. При цьому вартість та якість ламп не відіграють ролі. Навіть дорогі лампи можуть видавати значні показники пульсації світла.

Методи зниження пульсації освітлення

• Застосування приладів освітлення, що функціонують на змінному струмііз частотою понад 400 герц.
• Монтаж освітлювальної арматури на різні фази при трифазній мережі.
• Встановлення в пристрій освітлення пристрою компенсації ПРА () та особливе підключення ламп зі зсувом. Перша лампа працює на відстаючому струмі, а друга на випереджальному.
• Монтаж світильників із ЕПРА. Вони оснащені електронним пускорегулюючим апаратом, який згладжує пульсації та стабілізує напругу.

Якщо в приміщенні прилади освітлення підключені до однієї фази, підключити їх до різних фаз буде проблематично. Тому зручніше буде придбати світильники з ЕПРА. Їхньою гідністю є відповідність усім нормам правил.

Контроль рівня пульсації висвітлення необхідний здоров'ю людини, оскільки відхилення від норм призводить до порушення працездатності та самопочуття співробітників.

Для житлових будинків освітленість приміщень також важлива. Пульсація світла не видно, але згодом проявляється її негативний вплив.

Будь-яке джерело світла є джерелом світлового потоку, і чим більший світловий потік потрапляє на поверхню предмета, що освітлюється, тим краще цей предмет видно. А фізична величина, чисельно рівна світловому потоку, що падає на одиницю площі освітлюваної поверхні, називається освітленістю.

Освітленість позначають символом Е, і знаходять її значення за формулою Е = Ф/S, де Ф - світловий потік, а S - площа поверхні, що освітлюється. У системі СІ освітленість вимірюється в Люксах (Лк), і один Люкс - це така освітленість, при якій світловий потік, що потрапляє на один квадратний метр тіла, що освітлюється, дорівнює одному Люмену. Тобто 1 Люкс = 1 Люмен/1 Кв.м.

Наприклад наведемо деякі типові значення освітленості:

Сонячний день у середніх широтах – 100000 Лк;

Похмурий день у середніх широтах – 1000 Лк;

Світла кімната, освітлена променями сонця – 100 Лк;

Штучне освітлення на вулиці – до 4 Лк;

Світло вночі при повному місяці - 0,2 Лк;

Світло зоряного неба темної безмісячної ночі - 0,0003 Лк.

Уявіть, що ви сидите в темній кімнаті з ліхтариком і намагаєтеся прочитати книгу. Для читання потрібна освітленість щонайменше 30 Лк. Що ви зробите? По-перше, ви наблизите ліхтарик до книги, отже освітленість пов'язана з відстанню від джерела світла до предмета, що освітлюється. По-друге, ви розташуєте ліхтарик під прямим кутом до тексту, отже освітленість залежить і від кута, під яким ця поверхня освітлюється. По-третє, ви можете просто дістати потужніший ліхтарик, оскільки очевидно, що освітленість тим більша, чим вища сила світла джерела.

Допустимо, світловий потік потрапляє на якийсь екран, розташований на якійсь відстані джерела світла. Збільшимо цю відстань вдвічі, тоді частина поверхні, що освітлюється, збільшиться по площі в 4 рази. Так як Е = Ф/S, то й освітленість зменшиться в 4 рази. Тобто освітленість обернено пропорційна квадрату відстані від точкового джерела світла до освітлюваного предмета.

Коли пучок світла падає під прямим кутом до поверхні, світловий потік розподілено на найменшій площі, якщо кут збільшувати, то збільшиться площа, відповідно, зменшиться освітленість.

Як було зазначено вище, освітленість безпосередньо пов'язана і з силою світла, і чим більша сила світла, тим більша й освітленість. Експериментально давно встановлено, що освітленість прямопропорційна силі світла джерела.

Звичайно, освітленість зменшується, якщо світла перешкоджає туман, дим або частинки пилу, але якщо поверхня, що освітлюється, розташована під прямим кутом до світла джерела, і світло при цьому поширюється через чисте, прозоре повітря, то освітленість визначається безпосередньо за формулою Е = I / R2 , де I - сила світла, а R - відстань від джерела світла до предмета, що освітлюється.

В Америці та Англії використовують одиницю виміру освітленості Люмен на квадратний Фут або Фут-Кандела, як одиниця освітленості від джерела, що володіє силою світла в одну канделу, і розташованого на відстані в один фут від поверхні, що освітлюється.

Дослідники довели, що через сітківку людського ока світло впливає на процеси, що протікають у мозку. З цієї причини недостатня освітленість викликає сонливість, пригнічує працездатність, а надмірне освітлення – навпаки, збуджує, допомагає включити додаткові ресурси організму, проте зношуючи їх, якщо це відбувається невиправдано.

У процесі щоденної роботи освітлювальних установок можливий спад освітленості, тому для компенсації цього недоліку ще на стадії проектування освітлювальних установок вводять спеціальний коефіцієнт запасу. Він враховує зниження освітленості та в процесі експлуатації освітлювальних приладівчерез забруднень, втрати відбивають і пропускають властивостей відбивають, оптичних та інших елементів приладів штучного освітлення. Забруднення поверхонь, вихід із ладу ламп, всі ці фактори враховуються.

Для природного освітлення вводять коефіцієнт зниження КЕО (коефіцієнта природного освітлення), адже згодом можуть забруднитися світлопрозорі заповнювачі світлових прорізів, і забруднитися поверхні, що відбивають приміщень.

Європейський стандарт визначає норми освітленості для різних умов, наприклад, якщо в офісі не потрібно розглядати дрібні деталі, то достатньо 300 Лк, якщо люди працюють за комп'ютером – рекомендується 500 Лк, якщо виготовляються та читаються креслення – 750 Лк.

Освітленість вимірюють портативним приладом - люксметром. Його принцип роботи аналогічний до фотометра. Світло потрапляє на , стимулюючи струм у напівпровіднику, і величина струму, що отримується, якраз пропорційна освітленості. Є аналогові та цифрові люксметри.

Часто вимірювальна частина з'єднана з приладом гнучким спіральним проводом, щоб можна було проводити вимірювання в важкодоступних, при цьому важливих місцях. До пристрою додається набір світлофільтрів, щоб регулювати межі вимірювань з урахуванням коефіцієнтів. Згідно з Держстандартом, похибка приладу повинна бути не більше 10%.

При вимірі дотримуються правила, згідно з яким прилад повинен розташовуватись горизонтально. Його встановлюють по черзі у кожну необхідну точку, згідно зі схемою ГОСТу Р 54944-2012. У ГОСТі, крім іншого, враховуються охоронне освітлення, аварійне освітлення, евакуаційне освітлення та напівциліндрична освітленість, там також описано метод проведення вимірювань.

Вимірювання зі штучного та природного проводяться окремо, при цьому важливо щоб на прилад не потрапляла випадкова тінь. На основі отриманих результатів, з використанням спеціальних формул робиться загальна оцінка, і приймається рішення, чи потрібно щось коригувати, чи освітленість приміщення чи території є достатньою.

Андрій Повний

Вимірювання штучної освітленості та коефіцієнта пульсацій у присутності природного освітлення

Вимірювання штучної освітленості та коефіцієнта пульсацій у присутності природного освітлення.

Вимірювання штучної освітленості вдень.

У МУК 4.3.2812-10 встановлюються вимоги, що допускається проводити вимірювання штучної освітленості та коефіцієнта пульсацій тільки, якщо природне тло освітленості в обстежуваній точці не перевищує 10% від вимірюваної штучної освітленості. Тобто це означає, що для більшості приміщень із зовнішніми вікнами такі виміри мають проводитися у темну пору доби. Такі вимоги введені для усунення впливу на результати вимірювань природного денного освітлення.

Наявність в обстежуваних приміщеннях вікон навіть щодо невеликих розмірів призводить до суттєвого спотворення результатів вимірювань штучної освітленості та коефіцієнта пульсацій, особливо у сонячні дні.

Можливість проведення вимірювань штучної освітленості та пульсацій у темний час доби найчастіше ускладнюється ще й тим фактом, що на багато об'єктів доступ у неробочий або нічний час закрито. При цьому немає можливості організувати персонал цих об'єктів для надання доступу на них у нічний час.

Ще однією перешкодою для проведення вимірювань штучної освітленості та її коефіцієнта пульсацій у темний час доби є полярний день, що встановлюється влітку в багатьох північних регіонах Росії. Цілодобова присутність сонячного світла унеможливлює проведення таких вимірювань протягом кількох місяців.

Вимірювання освітленості з відніманням природного фону.

Вирішенням проблеми наявності природного фону при проведенні вимірювань штучної освітленості могли б служити вимірювання при закритих світлонепроникними матеріалами вікнах (штори, жалюзі, віконниці тощо). Однак далеко не завжди існує можливість закрити віконні отвори, особливо у виробничих, громадських та офісних будинках з великою площею скління.

У разі єдиним способом провести виміри штучної освітленості залишається метод віднімання природного фону від значення загальної (сумарної) освітленості. В основі цього методу лежить той факт, що в кожній точці простору результуюча освітленість є сумою всіх освітленостей, створюваних у цій точці кожним окремим джерелом світла:

де Е1, Е2, Е3, ....., ЕN - освітленість, створювана в цій точці джерелами світла номер 1, 2, 3, ...., N.

Тобто, за наявності природного та штучного освітлення, загальна освітленість буде їхньою сумою:

де Еєст – тло природної освітленості, Еіск – значення штучної освітленості.

На прикладі, наведеному на Рис.1, бачимо,

що фон природної освітленості 100 лк (їсть, жовта лінія) додався до рівня штучної освітленості 200 лк (Еїск, синя лінія) і сумарний рівень освітленості становив 300 лк (Е, зелена лінія).

Таким чином, якщо при вимкненому штучному освітленні в обстежуваній точці виміряти освітленість, обумовлену наявністю природного освітлення, і відняти її від значення сумарної освітленості в цій точці, то ми отримаємо значення штучної освітленості:

Межі основної відносної похибки результату вимірювань, виконаних у такий спосіб, за умови незначності вкладу випадкової складової, можна оцінити як θ = 1,1√2 θпр, де θпр – відносна похибка засобу вимірювання (θ = 12,5%, при θпр = 8 %), за довірчої ймовірності P = 0,95.

Вимірювання штучної освітленості з відніманням природного фону можна виконати, наприклад, звичайним люксметром-пульсметром-яркоміром "Еколайт-02". Однак необхідно враховувати, що проведення таких двоетапних вимірювань можливе лише за умови, що протягом того часу поки будуть виконуватися обидва етапи вимірювання, рівень природного освітленості залишатиметься постійним. Тобто. такі виміри слід проводити в умовах максимально стабільної світлової обстановки, а саме:

• щільна хмарність;
• відсутність руху людей та об'єктів у районі точки виміру;
• мінімальний час між етапами виміру
• і т.п.

Вимірювання коефіцієнта пульсацій штучного освітлення за умов присутності фону природного освітлення.

Ми описали спосіб виміру штучної освітленості за наявності природного фону. Навіть показали, як це можна зробити за допомогою звичайного люксметра та ручного перерахунку результатів вимірювань. Однак такий метод не можна безпосередньо застосувати до вимірювання коефіцієнта пульсації штучного освітлення. Проілюструємо це з прикладу.

Якщо на Рис.2, можна побачити, що у прикладі максимальне значення пульсацій штучного освітлення (синя крива) Емакс = 200 лк, у своїй мінімальне значення Емін = 100 лк. Тоді, за формулою обчислення коефіцієнта пульсацій зі статті "Пульсації освітленості та яскравості" ми отримаємо, що:

тобто. Кп = (200-100)/(200+100) = 100/300 = 33.3%.

Однак, якщо ми виміряємо звичайним люксметром-пульсметром (наприклад, тим же "Еколайт-02", який нам здорово допоміг у попередньому прикладі з відніманням фону) коефіцієнт пульсацій сумарної (штучної та природної) освітленості, то, за наявності фону природного освітлення Ест = 100 лк (жовта пряма), отримаємо значення для сумарної освітленості (Рис.2, зелена крива) Емакс = 300 лк, Емін = 200 лк. Підставляючи ці значення формулу (4), отримаємо:

Кп = (300-200)/(300+200) = 100/500 = 20% (!).

Заниження коефіцієнта пульсацій освітленості відбувається через добавки постійного рівня природного освітлення. Оскільки звичайний люксметр не може враховувати при розрахунках коефіцієнта пульсацій присутність природного фону, то таким приладом виміряти пульсації штучного освітлення, за наявності природного фону, НЕМОЖЛИВО!!!

Проте є спосіб отримати правильне значення коефіцієнта пульсацій штучного освітлення за наявності природного фону. Для цього треба перед розрахунком Кп відняти з максимального (Емакс) та мінімального (Ємін) значень сумарної освітленості значення фону в даній точці. Здійснивши вказане віднімання фону, ми отримаємо такий вираз для коефіцієнта пульсацій:

Спрощуємо та отримуємо наступну формулу:

Діючи за таким алгоритмом ми отримаємо справжнє значення коефіцієнта пульсацій штучного висвітлення. Спробуємо порахувати по ньому Кп з нашого прикладу на Рис.2., де в нас рівень природної освітленості Еєст = 100 лк (жовта пряма), максимальне значення освітленості Емакс = 300 лк та мінімальне значення освітленості Емін = 200 лк. Обчислюємо за формулою (5) коефіцієнт пульсацій штучного освітлення з урахуванням природного фону:

Кп = (300-200) / (300 +200-2 × 100) = 100 / (500-200) = 100/300 = 33.3%

Ми бачимо, що, провівши обчислення за запропонованим алгоритмом, ми отримали те саме значення коефіцієнта пульсацій штучного освітлення, що і за його розрахунку в умовах відсутності природного фону. Тобто, якщо в люксметрі-пульсметрі реалізовано такий алгоритм розрахунку коефіцієнта пульсацій з урахуванням наявності природного фону, то в результаті ми будемо отримувати правильне значення. Звичайно ж, за дотримання тих же вимог до умов проведення таких вимірювань, що були сформульовані вище для проведення вимірювань штучної освітленості з урахуванням наявності природного фону.

Похибка вимірювань коефіцієнта пульсацій штучної освітленості за наявності природного фону можна оцінити величиною основної відносної похибки засобу вимірювання, яка для даного параметраскладає 10%.

Як виміряти коефіцієнт пульсацій штучного освітлення за наявності природного фону за допомогою люксметра-пульсметра "Еколайт-01".

Запропонований алгоритм вимірювання пульсацій штучного освітлення за наявності природного фону реалізований у люксметрі-пульсметрі-яркомірі "Еколайт-01". У цьому вся приладі існує спеціальний режим вимірювань з урахуванням наявності природної освітленості. Наведемо фрагмент з описом цього режиму з Посібника з Експлуатації до "Еколайт-01".

2.3.4.5. Вимірювання освітленості та пульсацій з урахуванням рівня фонової освітленості здійснюється в режимі зупинки поточного вимірювання вибором пункту меню "Облік фону".

Перед запуском режиму вимірювання з урахуванням фону необхідно залишити лише джерело фонової освітленості (наприклад, погасити всі штучні джерела світла). Після запуску режиму вимірювань з урахуванням фону, прилад на першому етапі протягом 10 секунд переходить у режим вимірювання та усереднення фонового значення освітленості (Рис.10).

Після запуску режиму вимірювання з урахуванням фону, у верхньому інформаційному рядку з'являється значок, що миготить користувача, про включення цього режиму.

УВАГА!!! При вимірі усередненого фонового значення освітленості категорично забороняється здійснювати дії, які можуть призвести до викривлення результату його виміру. Наприклад, змінювати положення фотоголовки, змінювати світлову обстановку в точці вимірювання (ввімкнення/вимкнення джерел світла, відкриття/закриття віконних та дверних прорізів, переміщення предметів та осіб на околиці фотоголовки і т.п.).

Після закінчення вимірювання фонових значень освітленості, прилад переходить у режим відображення рівня загальної освітленості за вирахуванням щойно отриманого значення фонової освітленості. Т.к. цьому етапі вимкнені джерела світла ще включені, то показання освітленості дорівнюють нулю (чи близькі щодо нього). (Рис.11)

Після включення джерел світла, на екрані БОІ-01 буде відображено значення освітленості, отриманої в результаті віднімання із загального рівня освітленості фонової освітленості. У другому рядку представлено значення пульсацій увімкнених джерел світла, яке розраховується ПІСЛЯ (!) віднімання фонових значень, що дозволяє уникнути спотворення коефіцієнта пульсацій при використанні методу віднімання фону "вручну". (Мал.12).

УВАГА!!! Функція "Облік фону" забезпечує достовірність проведених вимірювань ТІЛЬКИ при дотриманні наступних умов:

• вимірювання фону та подальшої загальної освітленості виробляються в одній точці простору;
• при вимірах виключені переміщення та зміна орієнтації фотоголовки;
• при вимірі виключені коливання значень тла;
• вимірювання фону та подальший вимір загальної освітленості повинні бути проведені в максимально можливе короткий час, щоб мінімізувати неминучі зміни фону у часі.

Світло – важлива характеристика упорядкованості, від неї залежить комфорт на робочому місці та у житловому приміщенні. Медики давно зазначають, що основними причинами зниження зору у багатьох є умови роботи, на робочих місцях найчастіше не продумані параметри освітлення.

Крім того, доведено, що погане світло негативно впливає на роботу мозку, викликає сонливість, призводить до зниження працездатності. Надмірне освітлення теж не корисне, активуючи роботу допоміжних ресурсів організму, воно призводить до прискореного зношування всіх систем.

Наша лабораторія здійснює вимірювання освітленості на робочих місцях, а також у житлових і не житлових приміщеннях, з дотриманням усіх норм і правил. Ми працюємо як із фізичними, так і з юридичними особами.

Фахівці «Московської Служби Дезінфекції» пропонують вам свою професійну допомогу в оцінці якості освітленості приміщення, що вас цікавить.

Ми пропонуємо:

• Вимірювання освітленості робочих місць;
• Вимірювання освітленості приміщень;
• Вимірювання штучної освітленості.

Усі роботи виконують досвідчені фахівці, добре знайомі із технологіями виконання мікрокліматичних досліджень. Вимірювання виконуються за допомогою високотехнологічного обладнання, що дає змогу отримати результати з мінімальними параметрами похибки.

Вимірювання рівня освітленості виконують відповідно до міждержавного стандарту освітленості, закріпленого в ГОСТ 24940-96.
Які параметри освітленості повинні виміряти фахівці:
Мінімальну, середню та максимальну освітленість;
Циліндричну освітленість;
Розрахувати КЕО (коефіцієнт природного освітлення) та КЗ (коефіцієнт запасу);
Визначити відносну спектральну світлову ефективність монохроматичного випромінювання.

Для того, щоб дослідження було достовірним і точним, перед виконанням вимірювання необхідно замінити всі лампочки, що перегоріли, ретельно очистити світильники.

Найбільш точні результати дають люксметри, спектральна похибка яких не перевищує 10%.

Однак можливий вимір освітленості і в непідготовленому об'єкті, але при цьому результати дослідження обов'язково відображають, що приміщення не було підготовлено.

У Європі також є свої стандарти щодо якості освітленості приміщення, ось деякі з них:

• 300 люкс - норма освітлення для приміщень, в яких співробітникам не доводиться розглядати дрібні деталі;
• 500 люкс – норма для офісів, у яких основний робочий час працівники проводять за комп'ютером;
• 750 люкс – для приміщень, де складаються або перевіряються технічні креслення.

Отримати знижку

Вплинути на результати вимірювань може незначна тінь, наявність поблизу електромагнітного випромінювання. Після того, як виміри освітлення будуть виконані, за спеціальними формулами розраховуються показники освітленості та зіставляються з нормативними. За підсумками складається оціночний протокол на об'єкт.

"Московська Служба Дезінфекції": вимірювання освітленості

Співробітники «Московської служби дезінфекції» пропонують юридичним особамта індивідуальним підприємцям виконати вимір освітленості. Пропонуємо ми провести й низку інших досліджень, спрямованих на створення комфортних та безпечних умов праці на об'єкті.