Прибор для измерения освещения в помещении

Содержание

Прибор для измерения освещенности

Прибор для измерения освещения в помещении

В настоящее время существуют технические возможности для измерения практически всех известных физических величин. Это в полной мере касается и вопросов светотехники, поскольку искусственный свет широко используется в повседневной жизни. Он может быть слишком тусклым, с высоким коэффициентом пульсаций, оказывающим негативное влияние на зрение и общее состояние здоровья человека. Для того чтобы своевременно избежать негативных последствий, применяется специальный прибор для измерения освещенности – люксметр.

С помощью люксметра возможно точно установить световые характеристики и отрегулировать нужные параметры до заданных величин. Поэтому нужно знать не только общее устройство, но и принцип работы этого устройства, чтобы все замеры выполнялись правильно и точно.

Световой поток и освещенность

Прежде чем говорить об измерениях, необходимо в первую очередь уточнить основные понятия светотехнических величин. Довольно часто встречаются расхождения в терминологии, когда освещенность отождествляется со световым потоком.

Это совершенно разные величины, хотя и связанные между собой определенным образом. Например, световой поток характеризует тот или иной элемент освещения и касается именно этого источника света. Единицей измерения служит люмен, представляющий силу света, мощностью в одну канделу, расположенную в рамках телесного угла в 1 стерадиан.

Освещенность, в свою очередь, образуется от первой величины, поскольку она является световым потоком, воздействующим на единицу площади. Для определения этой величины существует специальная единица – люкс, полученная в результате освещения световым потоком в 1 люмен какой-либо поверхности, площадью 1 м2. Таким образом, освещенность не связана напрямую с источником освещения, а соотносится с окружающей средой.

В отличие от светового потока, представляющего собой постоянную величину, параметры освещенности в разных точках помещения будет отличаться под влиянием определенных местных условий:

  • Численность светильников, расположенных возле мест, где проводятся замеры.
  • Давление света, производимое всеми приборами освещения.
  • Дистанция до световых приборов.
  • Способность поверхностей, расположенных в помещении, к отражению света.

Для выполнения замеров освещенности существует специальный измерительный аппарат – люксметр, широко применяемый в быту и на производстве.

Где применяется люксметр

Греческое слово «люкс» означает свет, поэтому прибор, измеряющий освещенность, называется люксметром. Данное измерительное устройство используется как во внутреннем пространстве помещений, так и на открытом воздухе. Для чего же нужен этот прибор и зачем вообще производить замеры освещенности?

Учеными давно доказано, что действие слабого или наоборот чересчур сильного света, негативно влияет на головной мозг, вызывая негативную реакцию и других органов. Недостаточное освещение в помещениях приводит к снижению работоспособности, появляется сонливость, внимание рассеивается. Слишком яркое освещение возбуждающе действует на нервную систему. На производстве, да и в быту такое состояние организма нередко становится причиной бытового травматизма и несчастных случаев.

В связи с этим, среди многих мероприятий по охране труда важную роль играет проверка освещенности рабочих мест. Существует специальный ГОСТ Р 55710-2013, определяющий нормативы для разных типов производственных и других помещений в люксах (лк). Например, показатель освещенности для офисов составляет в среднем 200-300 лк.

Люксметры широко используются и в других областях. С их помощью измеряется, контролируется и поддерживается необходимый уровень освещенности для растений, которые выращиваются в тепличных условиях.

Дело в том что степень яркости света оказывает непосредственное влияние на фотосинтез, посредством которого осуществляется выработка растениями питательных веществ из углерода воздуха. На правильный рост и развитие культур оказывают влияние освещенность и температурный режим.

Для большинства растений наиболее оптимальными условиями считается умеренное освещение.

Принцип работы

В каждом люксметре используется фотоэлемент. Он выполнен в виде полупроводникового устройства, в котором происходит передача энергии от световых квантов к электронам, что приводит к появлению электротока. Степень освещенности в точке нахождения фотоприемника находится в пропорциональной зависимости с силой этого тока.

Конструкция люксметра дополняется различными типами индикаторов. При использовании цифрового элемента электрический ток преобразуется оптико-электронным конвертором и отображается в виде показаний на дисплее. Во другом случае преобразование тока осуществляется с помощью гальванометра, который приводит в действие стрелку аналогового указателя. Конструктивно индикатор и фотоэлемент связаны между собой общим проводником и располагаются в одном корпусе.

В некоторых моделях эти детали могут размещаться отдельно друг от друга. Моноблочное устройство обладает меньшим весом и считается более удобным, поэтому его используют при необходимости быстрых и оперативных замеров освещения. Для труднодоступных мест лучше всего подойдут люксметры с фотодатчиком, подключенным отдельно к основной конструкции.

Характеристики приборов testo 540 и 545

Среди множества измерительных устройств следует обратить внимание на модель цифрового люксметра «testo 540» немецкого производства. Благодаря своим качествам и техническим характеристикам, этот прибор для измерения освещенности завоевал признание многих российских пользователей.

Он выполнен в виде моноблочной конструкции с фотоэлементом, интегрированным непосредственно в корпус. Отсутствие соединительного провода делает пользование им более удобным, поскольку для выполнения замеров достаточно одной руки.

Конфигурация и размеры люксметра сравнимы с мобильным телефоном. Все показания отображаются на жидкокристаллическом дисплее, а вся клавиатура состоит из трех кнопок.

  1. Первая кнопка служит для включения и выключения;
  2. Вторая – для выбора системы и единиц измерения;
  3. Третья – для сохранения полученных результатов.

Замеры освещенности могут выполняться в пределах от 0 до 100 тыс. лк. Устройство очень простое в использовании и может применяться практически в любой сфере повседневной жизни.

Более совершенным прибором считается профессиональный измеритель – люксметр «testo 545», в котором светоприемник и электронный блок располагаются отдельно, соединяясь проводником.

Он отличается значительно большим количеством функций и позволяет использовать разные методы замеров. В памяти может сохраняться до 99 мест измерений и до 3000 полученных результатов.

При подключении к компьютеру появляется возможность создать объемный график освещенности для отдельно взятого помещения, а полученные сведения распечатать на принтере.

Как замерить освещенность с помощью прибора

Перед проведением измерений нужно настроить прибор. С этой целью выполняются следующие действия:

  • Насадки, устанавливаемые на фотоприемник, должны иметь максимальное светопоглощение. После этого нужно включить правую кнопку, соответствующую максимальной освещенности до 100 тыс. лк. Если индикатор или стрелка не реагируют, включается левая кнопка, настроенная на освещенность до 30 тыс. лк.
  • При дальнейшем отсутствии реакции, фильтр фотоприемника следует заменить более прозрачным, после чего повторить включение в такой же последовательности. Замену фильтров необходимо продолжать до тех пор, пока индикатор не начнет реагировать на включение. Во всех случаях необходимо избегать избыточного освещения фотодатчика, поскольку это может оказать влияние на точность полученных результатов измерений.
  • Для проведения замеров допускаются люксметры со спектральной погрешностью свыше 10%, если при этом используется поправочный коэффициент, связанный со спектральным составом конкретного источника света.
  • Каждый люксметр должен пройти аттестацию на предмет получения метрологического свидетельства.

До того как проводится измерение освещенности все перегоревшие лампы должны быть заменены, а сами светильники очищены. Из помещений нужно убрать всю мебель и оборудование, стекла в оконных проемах вымываются начисто. Предварительно в плане помещения в районе рабочих мест наносятся контрольные точки, на которых указываются размещенные светильники. Контрольные точки для аварийного освещения отмечаются в соответствии со специальными нормами.

Непосредственное измерение освещенности выполняется следующим образом:

  • Приборы устанавливаются в точке измерения в горизонтальном положении. При замерах освещенности рабочего места фотодатчик направляется в сторону источника света.
  • Далее прибор переводится в режим измерения с помощью нужной кнопки.
  • На дисплее появится искомый результат.

Источник: https://electric-220.ru/news/pribor_dlja_izmerenija_osveshhennosti/2018-03-12-1468

В чем измеряется освещенность помещения?

Прибор для измерения освещения в помещении

В настоящее время при огромном разнообразии светотехнических приборов у населения нет единого понятия касательного того, в чем измеряется освещенность. Нередко возникает недоразумение с такими техническими характеристиками, как сила света и яркость, люмены и канделы. Приобретая осветительные приборы, часто обращают внимание на суммарный световой поток, не учитывая потери света и тепла.

Понятие освещенности

Световой поток измеряется в специальных лабораторных условиях и самопроизвольно его определить невозможно. Поэтому СНиП учитывает величину освещенности, которую, в отличие от светового потока, каждый может измерить самостоятельно. Она представляет собой показатель отношения светового потока, измеряемого в люменах, к площади поверхности, на которую попадают фотоны. Угол падения при этом должен равняться 90°. Единица измерения освещенности — люкс (lux).

Единица освещенности поверхности

Давно уже установлена зависимость психологического и физического состояний человека от света. Если при слабом освещении происходит угнетение мозговых процессов, то при ярком свете они возбуждаются. Но в любом случае сетчатка глаза и ресурсы организма изнашиваются.

Читайте также  Прибор для измерения сопротивления изоляции и заземления

При проектировании осветительных приборов определяют коэффициент запаса (КЗ), который должен учитывать вероятный спад освещенности установки. Для искусственного света в показателе предусматривается уменьшение яркости по причине износа оптических компонентов устройства и их естественного загрязнения.

Коэффициент естественной освещенности снижается вследствие изменения отражающих свойств окружающих предметов.

Измерение освещенности проводится на рабочих местах вместе с определением уровня загрязненности, звуковых колебаний, электромагнитного излучения, а на некоторых производствах и гамма излучения. Важность знания этих параметров трудно переоценить при создании оптимальных условий труда, и все они соответствуют санитарным правилам и нормам. Например, освещенность должна быть:

  • в рабочем кабинете — 300 лк;
  • в офисе для постоянной работы с компьютером — 500 лк;
  • для технических и конструкторских бюро — 750 лк.

При наличии в помещении естественной подсветки уровень искусственного фона можно снижать.

Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения

Наименование прибора похоже на название величины, которую он устанавливает, — люксметр. Принцип работы малогабаритного переносного устройства напоминает работу фотометра. Поток излучения, падая на фоточувствительный элемент полупроводника, отрывает электроны, которые начинают упорядоченно двигаться. Таким образом, замыкается электрическая цепь.

Причем величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, что имеет свое отражение на шкале аналогового люксметра. Сегодня приборы со стрелками практически исчезли, их заменили цифровые.

Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, у которых сам фоточувствительный датчик расположен в отдельном корпусе, а с дисплеем он соединяется с помощью гибкого провода.

Прибор для измерения уровня освещенности

В ходе проведения эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливается в горизонтальном положении. Причем в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных точках помещения, согласно определенной схеме. В 2012 г. Россия приняла новый стандарт измерения характеристики количества светового потока. В старом понятийном аппарате при измерениях использовались такие термины данной величины, как:

  • минимальная, средняя, максимальная, цилиндрическая;
  • естественная;
  • градиент запаса;
  • относительная эффективность когерентного лучевого потока.

В настоящее время к ним добавлены следующие типы освещения:

  • аварийное;
  • рабочее;
  • охранное;
  • эвакуационное;
  • резервное.

Стандарт подробно описывает все тонкости проведения измерительных исследований.

Замеры осуществляются отдельно по естественной и искусственной иллюминации. В ходе проведения эксперимента нельзя допустить, чтобы хоть малейшая тень падала на прибор, а вблизи был хотя бы 1 источник электромагнитных волн. Все они вносят помехи в работу устройства.

После выполнения необходимых замеров освещенности определяется искомая величина. Она сравнивается с нормативным значением. Затем подводятся итоги о достаточности освещенности территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным оценочным протоколом, чего требует ГОСТ.

Нормативы освещенности для различных типов помещений

Измерение количества света для светодиодных устройств и примеры в природе

Светодиодные светильники стали очень востребованными благодаря уникальной энергоэффективности. Но светодиоды и их источники питания при освещении выделяют тепло, которое рассеивается с помощью теплопроводящих материалов (алюминий) и конструктивных особенностей (ребер, большой радиаторной площади). Несмотря на кажущееся отсутствие связи между потерями тепла и освещенностью, специалисты всегда учитывают ее при создании новых устройств.

Трудности с работой светодиодных светильников начинаются при эксплуатации в условии повышения температуры более +50°С. Почему измерение освещенности светодиодов и рекомендуют проводить после 2 часов их работы, т. е. после выхода на оптимальный режим.

Для исключения появления погрешности проводятся неоднократные замеры в течение рабочей смены. Желательно эти исследования проводить как минимум 1 раз в год.

Чтобы при проектировании исключить любые ошибки, закладывают коэффициент снижения освещенности, зависящий от физических характеристик объекта.

Освещение офиса LED-светильниками

Обычно производители LED-устройств дают гарантию по их безупречной работе на 3 года. Все параметры функционирования таких светильников, в том числе, и освещенность, должны соответствовать заявленным значениям. Если условия работы устройств происходят при температуре наружного воздуха свыше 45°С, то измерения освещенности необходимо делать гораздо чаще. Иначе неправильное проектирование и полученные результаты приведут к быстрому падению показателей освещения.

Что касается примеров иллюминации в природе, то на орбите Земли и экваторе в полдень данная величина равняется 135 тыс. люкс. В солнечный день она составляет до 100 тыс. лк, в пасмурный — только 1 тыс. люкс, а вот от Луны всего лишь 0,2 лк.

Измерение света на улице на широте Москвы в зимний период показало от 4 до 5 тыс. люкс. В безлунную ночь освещенность в тысячу раз меньше, чем в полнолуние, а при 10-бальной облачности — в 10 тыс. раз меньше.

То, в чем измеряется освещенность в помещении и естественных условиях, относится к физическим величинам, входящим в Международную систему единиц.

Источник: https://cdelct.ru/baza/osveschennost.html

Люксометр: измерение освещенности

Прибор для измерения освещения в помещении

Актуальный тренд – уменьшение себестоимости электронных и технических устройств. Эта особенность открывает возможность для рядовых пользователей эксплуатации качественных измерительных приборов без чрезмерных затрат. Купив люксметр, можно с высокой точностью контролировать освещенность. Такое оснащение поможет обеспечить здоровые бытовые и рабочие условия.

Качественный свет – важный фактор жизни

Поддержание оптимальной освещенности обеспечивает хорошую видимость. Соблюдение определенного режима обусловлено не только обязанностями по выполнению действующих санитарных правил, строительных нормативов.

Это необходимо для снижения утомляемости, длительного сохранения высокой производительности труда, снижения нагрузки на глаза и предотвращения специфических заболеваний. Иногда определенный показатель нужен для точного воспроизведения технологических процессов. Решить перечисленные задачи можно с помощью люксметра.

Ниже приведены правила выбора и эксплуатации прибора, особенности измерений и оценки полученных результатов.

Диапазон измерения освещенности

Специальный прибор для измерения освещенности, люксметр, выбирают с учетом предполагаемой рабочей области. Нет смысла в избыточной трате энергетических ресурсов без действительной необходимости. Профессиональные расчеты выполняют с учетом особенностей отдельных операций: от общего наблюдения до действий с мелкими деталями высшей точности.

Естественное освещение и требования к нему

Нормативная освещенность объектов

ОбъектНормативная освещенность в люксах (лк)
Кухня 150
Детская комната 200
Гостиная, столовая 150
Входная группа, коридоры между комнатами 50
Библиотека, кабинет 300
Межэтажные лестничные пролеты 20
Площадка перед лифтом 30
Тепловой пункт 20
Фойе, приемные 150
Проектные организации 500
Ремонтные и сервисные мастерские 300
Серверная комната, операционный зал в банке 400
Помещение для сейфа 150
Аудитории высших учебных заведений 400
Спортивные залы 200
Бильярдные комнаты 300
Бассейн 150
Торговый зал в магазине 500
Склад в прачечной 50
Муниципальная автомобильная дорога с проходимостью 500-1000 транспортных средств за час 15
Центральные аллеи на выставках 10

К сведению. Один люкс – это люмен (единица светового потока)/ кв. метр поверхности.

Существенное значение имеет чувствительность человеческого глаза к определенным участкам спектра. Современные приборы для измерения света создают с учетом соответствующих особенностей. Обычно проверяют видимый диапазон. Однако надо помнить о том, что незаметное ультрафиолетовое излучение при большой интенсивности оказывает негативное влияние на сетчатку.

Также проверяют пульсации с частотой до 300 Гц. Они заметны для человеческого зрения. Подобные изменения амплитуды излучения вызывают дискомфорт, вплоть до болезненных ощущений. Необходимо помнить о вреде избыточной освещенности. В подобных условиях значительно возрастают общие нагрузки, так как активизируются обменные процессы в организме.

Интересно. Отдельно следует упомянуть уход за растениями. Освещенность для роз и пальм устанавливают выше 14 000-16 000 люкс. Неприхотливым фикусам достаточно 8 000-11 000 люкс.

Контроль освещения позволяет при разумных затратах энергии получать хорошие показатели урожайности в круглогодичном режиме

Чем измерять параметры ламп

Считаем освещение вместе!

Не следует путать упомянутые термины. Люксметр применяют для измерения освещенности определенной площади. Подразумевается возможность наличия одновременно нескольких искусственных и естественных источников света. Итоговые данные отображаются в люксах.

Измеритель для ламп показывает величину светового потока в люменах. Показания снимают с помощью специального датчика, созданного в форме сферы. Для повышения точности исключают иные источники, образующие помехи, паразитные колебания в соответствующем диапазоне.

Профессиональный комплект для измерения светового потока

Некоторые универсальные модели (люксметры) способны фиксировать пульсации. Такие аппараты используют для проверки газоразрядных и светодиодных ламп. Для наглядности полученные данные преобразуют в графическую форму с применением специализированного программного обеспечения.

Что такое люксметр

Освещение энергосберегающее

Типичный измерительный прибор состоит из чувствительного фотоэлемента, подсоединенного к регистрирующему устройству. При попадании света на рабочую поверхность формируется выходное напряжение. Соответствующие изменения отображаются стрелочным (цифровым) индикатором. Некоторые модели оснащают встроенным блоком памяти для длительного сохранения показаний.

Специальными насадками уменьшают интенсивность излучения при работе с высокими уровнями освещенности. В подобных ситуациях пользуются соответствующей шкалой или устанавливают определенный рабочий диапазон. Более точные результаты обеспечивают приборы с динамическими измерительными характеристиками, которые хорошо соответствуют чувствительности человеческих органов зрения. Необходимые параметры устанавливают и корректируют с помощью компьютерной обработки.

Какой бытовой люксметр купить для измерения только освещенности (лк)? Для решения многих практических задач вполне достаточно возможностей недорогой модели. Относительная простота подразумевает удобство управления, надежность, минимум затрат при ремонте.

Устройство и принцип функционирования

С помощью приведенной ниже схемы можно самостоятельно создать функциональный измеритель. Номиналы компонентов подбирают индивидуально с учетом совместимости, диапазона, размеров и других факторов.

Принципиальная схема люксметра

Пояснения:

  • фотодатчик (B) подключают через разъем на кабеле;
  • калибровку стрелочного индикатора (Р) можно сделать с применением показаний фабричного прибора, взятого в аренду;
  • потенциометрами (R1 и R3) делают точную регулировку;
  • выключатели (S) пригодятся для выбора нужного диапазона чувствительности.

Какой комбинированный прибор с функцией люксметра (измерителя освещенности) купить? На основе изложенных базовых принципов производители предлагают устройства с расширенными возможностями.

С помощью дополнительного контроллера прибор способен не только определять освещенность. При включении соответствующего режима меняется мощность питания и сила светового потока с одновременным контролем в режиме онлайн.

Читайте также  Прибор для поиска утечки тока

В другом варианте поддерживается заданный пользователем уровень освещенности определенной площади при естественном изменении внешних условий.

Схема комбинированного устройства с функционалом люксметра

Качественные приборы воспринимают излучение подобно человеческому глазу. На практике пригодится компактность сенсора и проводное подключение для размещения датчика в труднодоступных местах. В комбинированных приборах нужна понятная структура меню, чтобы минимизировать проблемы при управлении. Крупный дисплей упростит снятие показаний.

Простое измерение любого источника света

По типовому руководству датчик устанавливают горизонтально в определенной рабочей области. В мультифункциональных устройствах выбирают нужный режим. Считывают результаты с дисплея или отправляют их в компьютер для программной обработки с применением соединительного кабеля.

Пульсации измеряют у потолочных и настольных светильников, экранов ноутбуков и смартфонов, планшетов и мониторов. Фотодатчик размещают как можно ближе к источнику после переключения в соответствующий режим. Соблюдают минимальную рекомендованную дистанцию, чтобы предотвратить перегрев (при работе с лампами накаливания).

Для предотвращения ошибок в ходе измерения освещенности люксометром:

  • обеспечивают стабильность датчика;
  • предотвращают паразитное влияние других источников света;
  • исключают движение людей, вибрации, другие помехи.

Назначение люксметра начального уровня

Подходящий пример – люксметр Ю 116. Эта отечественная разработка проверена длительной эксплуатацией. Прибор обеспечивает класс точности по метрологическому стандарту категории «10». Он способен выполнять измерения в диапазоне 0,1-100000 лк с насадками. Погрешность не превышает 5 % во всех режимах.

Важно! Инструкция по эксплуатации люксметра Ю 116 сообщает об успокоении стрелки не более, чем за 4 секунды. Внимательное изучение этих и других официальных рекомендаций необходимо для правильной эксплуатации.

Цифровой люксметр

Пользоваться современными моделями удобнее, по сравнению с предыдущим вариантом. Они компактнее, лучше защищены от неблагоприятных внешних воздействий. Электронное оснащение подразумевает расширенную функциональность. Кроме освещенности, в некоторых моделях предусмотрено измерение пульсаций, иных параметров.

Осциллограмма и распределение спектра упрощают изучение показаний

Новейшие модели оснащают сенсорами с широким диапазоном чувствительности. Распределение рабочих параметров соответствует характеристикам человеческого глаза, что повышает достоверность результатов. Погрешность серийных изделий – от 3 до 10 %. Подключение компьютера расширяет базовые возможности, позволяет автоматизировать измерительные процедуры.

Какой люксметр лучше

До поиска в торговой сети надо уточнить задачи, условия применения. Чтобы соблюдать требования законодательства, нужна официальная поверка прибора с включением изделий в Государственный реестр. В технических данных проверяют:

  • рабочий диапазон;
  • относительную погрешность измерительных процедур в разных рабочих режимах;
  • допустимые параметры температуры, влажности, атмосферного давления;
  • вид индикаторного прибора.

В стандартную комплектацию, кроме датчиков и соединительных кабелей, иногда добавляют специальное ПО и сумку для переноски (хранения).

Производители люксметров в России

Отечественная продукция по главным параметрам ничем не уступает зарубежным аналогам. Она сертифицирована, хорошо подходит для местных условий эксплуатации. Надежную модель «Ю-116» выпускает «ПрофКиП». Многие потребители положительно оценивают приборы, которые предлагает НТП «ТКА». Гарантийные обязательства производителей соответствуют международным стандартам. Кроме демократичной стоимости, надо подчеркнуть отсутствие проблем с приобретением запасных частей и дополнительных аксессуаров.

Источник: https://amperof.ru/osveshenie/lyuksometr-izmerenie-osveshhennosti.html

Люксметр. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Прибор для измерения освещения в помещении

Для измерения интенсивности светового потока, а также рассеянного излучения светового спектра, используется такой прибор как люксметр. Для того чтобы правильно проводить необходимые измерения разного вида освещения, оборудование имеет несколько запрограммированных рабочих режимов.

Виды люксметров

Люксметр можно использовать для измерения интенсивности освещения внутри или снаружи помещения. В зависимости от его конструкции, существует разделение на виды:

  • С выносным датчиком. Датчик и основной блок между собой соединены при помощи гибкого провода, что позволяет выполнять необходимые измерения даже в труднодоступных местах. Его удобно применять, когда, например, на рабочем месте надо измерить условия освещенности с разных направлений.
  • Моноблок. На таких приборах датчик и само оборудование имеют общий корпус, но в некоторых случаях датчик может сниматься. Это небольшие мобильные приборы, но в труднодоступных местах работать с ними будет неудобно.

Существует различие по типу используемого индикатора:

  • Аналоговые приборы. У них индикатор выполнен в виде шкалы отградуированной в люксах, и результат показывает стрелка. Это простое и надежное оборудование, но точность его измерений будет не очень высокой.
  • Цифровые. В современных фотометрах установлены цифровые дисплеи, поэтому результаты выдаются в цифровом виде и точность такого оборудования значительно выше.

Для измерения только освещенности, подойдет простое и дешевое оборудование. Дорогие варианты могут самостоятельно рассчитывать среднее значение освещенности и применяются для определения неравномерности освещенности.

Наличие встроенной памяти позволяет запоминать полученные результаты, а также передавать их на компьютер.

Профессиональное оборудование в комплекте имеет несколько светофильтров, при помощи которых измерения проводятся более эффективно. Если работать надо в условиях повышенной освещенности, используются поглощающие фильтры. Все это позволяет значительно увеличить интервал измерений.

Устройство

Основым элементом, входящим в состав прибора, является фотоэлемент. Это полупроводниковое устройство, при помощи которого световой поток преобразуется в электрический ток, указанные величины имеют прямопропорциональную зависимость. Чем выше будет освещенность, тем больше сила тока.

Кроме этого, элемента есть индикатор, который может быть цифровым или аналоговым. Если индикатор со стрелкой, то электрический ток преобразуется гальванометром и начинает двигаться стрелка. В цифровых вариантах, электрический сигнал преобразуется, и результат виден на жидкокристаллическом экране в цифровом виде. Фотоприемник и преобразователь могут быть в одном корпусе или выполнены отдельными элементами, которые соединяются между собой проводом.

В мобильных моделях используется моноблок, а для проведения аттестации рабочего места, лучше подойдет прибор с вынесенным отдельно датчиком.

Принцип действия

Люксметр работает на принципе преобразования светового потока в электрический ток, после чего результаты преобразуются и выводятся на экран. Принцип работы такого прибора следующий:

  • Свет попадает на фотоэлемент, это активизирует электроны и световая энергия преобразуется в электрическую.
  • Чем больше будет световой поток, тем больше в полупроводнике высвобождается электронов и поэтому интенсивнее протекает ток.
  • Такие изменения фиксируются и обрабатываются микропроцессором, после чего результат выводится на дисплей.
  • Данные выводятся в люксах – международная система единиц.
  • Во время измерения, надо правильно направлять люксметр, так как от этого зависит точность полученных результатов. Максимальные значения будут в том случае, когда аппарат и его датчик направлены перпендикулярно световому потоку. Если определяется общая освещенность в помещениях с мощным потоком света, то используются светопоглощающие или рассеивающие насадки.

Существуют разные виды ламп, которые излучают свет в различном спектре. Чтобы правильно провести измерения, надо использовать электронный прибор, в котором есть возможность выбора рабочего режима.

Области применения

Люксметр обычно используют для того, чтобы определить степень освещенности в жилом помещении или на рабочем месте. Существуют нормы искусственного освещения, которые должны соблюдаться на рабочем месте. На многих предприятиях и в офисах эти нормы не соблюдаются, поэтому для людей создаются не комфортные условия работы.

При низкой освещенности сильно устают глаза, так как их постоянно приходится напрягать, а это снижает работоспособность. Применения люксметров позволяет определить уровень освещенности и если он низкий, то правильно расположить дополнительные осветительные приборы. Это очень важно в школах, музеях, медицинских заведениях, библиотеках, а также в офисах и на всех промышленных предприятиях.

Большое значение такой показатель как освещенность помещения, имеет при выращивании в теплицах различных растений. В зависимости от вида растения, для его нормального роста необходим разный уровень освещенности. Чтобы правильно определить мощность и место установки светильников, используется фотометр.

Как выбрать люксметр

Перед тем как покупать такое оборудование, надо ознакомиться с советами, которые помогут сделать правильный выбор:

  • Спектральная чувствительность и диапазон измерений. Определитесь с тем, для какого типа освещения вы планируете использовать этот прибор, так как они могут быть разными. Некоторые модели предназначены для измерения солнечного или ультрафиолетового измерения, а есть такие, которые используются для измерения мощности светового потока светодиодных или неоновых ламп. Можно приобрести универсальные приборы, в которых есть переключатель рабочего режима, но стоимость их будет высокой.
  • Наличие дополнительных функций. Если вы планируете измерять не только мощность светового потока, но и другие параметры, то обратите внимание на аппараты, способные измерять еще и температуру, давление, уровень шума. Хотя стоимость таких приборов высокая, но это намного выгоднее, чем покупать оборудования для измерения каждого показателя в отдельности.
  • Функция расчета коэффициента пульсации. В большинстве бытовых моделей ее нет, поэтому придется рассчитывать самостоятельно или приобретать профессиональные приборы.
  • Габаритные размеры. Удобнее работать мобильными приборами, которые помещаются в одной руке.
  • Тип питания. Если люксметр питается от электрической сети, то провод будет мешать перемещать аппарат по помещению, и придется использовать удлинитель. Автономное питание намного удобнее, оно может быть организовано при помощи батареек или аккумулятора.
  • Совместимость с компьютером, она больше важна для выполнения профессиональных задач.
  • Экран. Чем он будет больше, тем удобнее пользоваться прибором, а наличие подсветки, позволит комфортно работать в условиях плохой освещенности.
  • Стоимость. Это также важный показатель, на который необходимо обращать внимание, но верить только ему нельзя. Не всегда высокая цена гарантирует такое же высокое качество. Если надо измерять только световой поток в помещении, то не стоит приобретать аппарат, в котором есть много других функций. В таких случаях, достаточно простого, надежного и дешевого аналогового прибора.

Достоинства и недостатки

Преимущества и недостатки такого прибора, будут зависеть от его вида. Если используется стрелочный индикатор, то стоимость прибора будет меньше, но точность измерений невысокая. Цифровой дисплей более удобный, такие приборы имеют высокую точность измерений, но цена их будет более высокой.

Моноблоки удобны, когда надо измерять освещенность для бытовых целей. В случаях определения норм освещенности рабочего места, лучше подходят аппараты с выносным датчиком, так как они позволяют делать более точные измерения.

Читайте также  Цифровые и шкальные измерительные приборы

Особенности использования, хранения и транспортировки

Перед началом работы с аналоговым оборудованием, надо убедиться, что его стрелочка установлена на ноль. Когда при использовании специальных насадок, освещенность менее 30 Лк, надо их снять и повторить измерения. Во время работы прибора, его надо держать неподвижно, так как движения влияет на результаты.

Люксметр надо хранить при температуре 10-35 градусов и влажности воздуха до 80%, при этом в помещении не должно быть пыли и пара. Во время транспортировки, чтобы не повредить прибор, его обязательно помещают в упаковку или специальный футляр.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/liuksmetr.html

Люксметр. Знакомство с прибором для измерения освещённости

Прибор для измерения освещения в помещении

Люксметр, по-видимому, — какой-то измерительный прибор. Но что за величину он контролирует, не каждый даст вразумительный ответ. Хорошо, если вспомнят об освещении в комнате или на рабочем месте. И действительно, аппарат предназначен для измерения одной из характеристик световой обстановки. Постараемся подробно осветить этот вопрос: назначение, принцип действия устройства и методы его использования.

Немного теории

В интернете наблюдается большая путаница в научно-технических терминах, касающихся области светотехники. Один и тот же прибор называют по-разному. Рассматриваемое устройство — люксметр, например, иногда выдают за измеритель светового потока, хотя это не так.

Световой поток — это характеристика осветительного элемента, и говорить об этой величине можно только относительно конкретного источника освещения (лампы накаливания, газоразрядного элемента, светодиода и т. д.). Единицей этой характеристики в системе СИ является люмен (лм). Это сила света в 1 канделу (кд) в телесном угле 1 стерадиан (ср).

Измеряют этот параметр с помощью фотометрического шара (сферического интегратора) диаметром 1 или 2 метра, либо настольными интегрирующими сферами размером от 10 см до полуметра. Все эти приборы, естественно, не для бытового применения, поскольку цена даже небольшого отечественного прибора ТКА-КК1 для контроля светодиодов составляет 35 000 рублей.

Поток света, действующий на единицу площади, выражается освещённостью. Единица этой характеристики — люкс (лк) — результат освещения поверхности в 1 м² потоком, равным 1 люмену. Понятие «освещённость» относится не к источнику освещения, а к окружающей среде. Световой поток есть величина постоянная для каждого источника, в то время как освещённость в каждой точке помещения зависит от нескольких факторов:

  • количества источников, находящихся рядом с местом измерения;
  • светового давления каждого из них;
  • расстояния до источников;
  • отражающей способности предметов обстановки.

Что такое люксметр и для чего он нужен?

«Измеряй все, поддающееся измерению, а что не поддаётся — сделай измеряемым» — этот афоризм, приписываемый Галилею, подтверждает, что освещённость тоже можно измерить. Поскольку её единицей служит люкс (по-гречески — свет), то и прибор для измерения освещённости называется люксметр (метр — измеряю). Применяется как внутри помещения, так и на открытом пространстве. В каких случаях он используется?

Установлено, что как слабый, так и чрезмерно яркий свет действует неблагоприятно на протекающие в мозгу процессы. При недостатке освещения падает работоспособность, снижается концентрация внимания, возникает сонливость. Излишне яркий свет приводит к возбуждению нервной системы.

И то, и другое создаёт предпосылки для несчастного случая. Поэтому в число плановых мероприятий по охране труда на рабочих местах входит и проверка освещения рабочих мест. ГОСТ Р 55710-2013 устанавливает нормы освещённости (в люксах) помещений различного назначения.

Упрощенно, в офисе согласно санитарным нормам и правилам (СНИП) освещённость должна быть от 200 до 300 лк.

Процесс фотосинтеза у растений, в результате которого вырабатываются питательные вещества из углерода воздуха, происходит под воздействием света. При этом растения по-разному реагируют на температурные условия и уровень освещённости.

Практически все культурные растения и большинство овощей хорошо развиваются в условиях умеренного освещения. Другие виды требовательны к высокой температуре и освещённости.

Поэтому люксметры используют для контроля и поддержания требуемой освещённости для различных культур в тепличных хозяйствах, оранжереях, ботанических садах.

Устройство и принцип работы

Основой любого люксметра является фотоэлемент — полупроводниковое устройство, в котором световые кванты передают свою энергию электронам, в результате чего возникает электрический ток. Сила тока пропорциональна величине освещённости в том месте, где находится фотоприемник.

Другим элементом люксметра служит аналоговый или цифровой индикатор. В механических устройствах электрический ток, преобразуемый гальванометром, вызывает вращательное движение стрелки указателя.

В цифровых приборах аналоговый сигнал (электрический ток) с помощью оптико-электронного конвертора преобразуется в цифровой с отображением результата на жидкокристаллическом дисплее.

Конструктивно оба узла (фотоприемник и преобразователь) выполняются либо в виде самостоятельных элементов, соединённых между собой проводом, либо в общем корпусе.

Моноблок лучше подходит для оперативного проведения замеров, поскольку меньше весит и удобнее в работе. Однако возникают неудобства при измерении в труднодоступных местах, с разных направлений и регистрации при этом показаний. Поэтому при проведении аттестации рабочих мест чаще всего используют приборы с вынесенным фотодатчиком. Рассмотрим некоторые из наиболее распространённых моделей.

Прибор для измерения освещенности Ю-116

Устройство ещё советской разработки Ю-116 в диапазоне от 1 до 100 000 лк. Состоит из 2-х частей: селенового фотоэлемента и стрелочного гальванометра, служащего для замера показаний. Хранится в футляре в разобранном виде, что обеспечивает надёжную защиту от повреждений. Перед работой фотоприемник соединяют с преобразователем с помощью вилки.

На шкале измерителя имеются 2 концентрические дуговые шкалы. Внутренняя проградуирована от 0 до 30 лк, наружная — от 0 до 100. На фотоэлемент одета светорассеивающая насадка, состоящая из белой полупрозрачной пластмассы и непрозрачного кольца. Обозначена она буквой «К», измерения с ней производятся в указанных выше диапазонах. Имеются ещё 3 фильтра-насадки: М, Р и Т. При установке их параллельно с базовой насадкой К диапазон измерения увеличивается соответственно: в 10, 100 и 1000 раз.

Две кнопки на панели прибора предназначены для переключения с одной шкалы на другую. Когда включена левая кнопка, измерения производятся в диапазонах: 0 – 30, 0 – 300, 0 – 3000, 0 – 30 000 (при установке соответствующих насадок). При включённой правой: 0 – 100, 0 – 1 000, 0 – 10 000, 0 – 100 000. Кроме кнопок на корпусе имеется корректор для установки стрелочного индикатора в нулевое положение.

Люксметр Ю-117 отличается от предшественника лишь большим количеством кнопок. Вместо двух клавиш переключения шкал прибор оснащён пятью кнопками переключения диапазонов, благодаря чему повышается точность измерения. Добавлены также кнопки включения прибора, контроля питания и регулятор установки на ноль. Питание обеих моделей автономное — от гальванического элемента типа «Крона» напряжением 9 В. Цена приборов у разных продавцов — от 6 до 10 тысяч рублей.

Как пользоваться люксметром?

Быстро и безопасно для фотоприемника найти нужный диапазон измерения можно, если действовать в определённой последовательности:

  1. Установите на фотоприемник насадки с максимальным светопоглощением (К и Т), включите правую кнопку, что соответствует измерению максимальной освещённости — 100 000 лк. При отсутствии реакции измерительной стрелки включите левую (до 30 000 лк).
  2. Если стрелка не шевелится, замените фильтр на более прозрачный (Р) и включайте в той же последовательности: сначала правую кнопку, затем левую.
  3. При отсутствии шевеления установите мягкий фильтр (М) и произведите аналогичные манипуляции.
  4. Если в этом случае при нажатой левой кнопке результат будет менее 5 лк, снимите базовую насадку К и заканчивайте поиск.

Чтобы отодвинуть измеряемую величину от области перекрытия двух шкал (в районе 5 – 20 делений), рекомендуется отсчёт измерения начинать с 5 делений по внутренней шкале, или с 20 по наружной. Для этой цели на шкалах отмечены точки начала отсчёта.

Помните: избыточное освещение селенового фотодатчика может повлиять на правильность измерений, поэтому соблюдайте приведённую последовательность действий.

Люксометры Testo

Один из современных измерителей освещённости, наиболее популярных в России — цифровой люксметр Testo 540 (Германия). Прибор выполнен в одном объёме, фотоэлемент интегрирован с корпусом, благодаря чему повышается удобство использования: отсутствует соединительный провод, который может за что-то зацепиться, измерения можно производить одной рукой.

Формой и габаритами девайс напоминает сотовый телефон. Для индикации показаний служит такой же дисплей, а клавиатура содержит всего 3 кнопки: включения, выбор системы измерения (СИ или американская — фут-свеча) и сохранения результатов. Диапазон измерения: 0 – 100 000 лк или 0 – 93 000 фут-свечей.

Прибор как нельзя лучше подходит для применения в повседневной жизни. С его помощью можно измерять уровень освещения в жилых комнатах, школах, детских садах, в теплицах, помещениях для хранения картофеля и так далее. Обращаться с девайсом предельно просто: нажал кнопку включения, выбора системы (треугольник) и — все. Результат высветится практически мгновенно. Для сохранения результата измерения следует нажать кнопку «mode».

Цифровой прибор Testo 545 относится к классу профессиональных устройств для измерения освещённости среды. Светоприемник выполнен отдельно от электронного блока и соединяется с ним проводником. Отличается от младшего брата большими функциональными возможностями:

  • память для хранения до 3000 результатов измерений;
  • сохранение в памяти 99 мест измерения;
  • подключение к персональному компьютеру;
  • построение объёмного графика величины освещенности в пределах помещения;
  • распечатка данных на принтере.

Этот прибор используется в процессе измерении освещенности зданий, сооружений, а также улиц, дорог и других общественных мест. Цена люксметра Testo 540 сравнима с ценой прибора Ю-116 (около 10 тысяч), а Testo 545 продается за 35 тысяч рублей.

Люксметр является одним из наиболее доступных и в то же время эффективных приборов для измерения параметров освещённости объекта. Его использование обеспечивает комфортные условия для человека, как в производственной обстановке, так и в повседневной жизни. Надеемся, что предложенная статья поможет вам сориентироваться, выбирая прибор с нужными возможностями за приемлимую цену.

Источник: https://proinstrumentinfo.ru/lyuksmetr-pribor-dlya-izmereniya-osveshhyonnosti-testo-540-yu-116-tsena/