Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Как измерить уровень освещенности

Такие термины светотехники как световой поток и освещенность не связаны прямой зависимостью, их соотношение определяют множество факторов. В нормативных документах фигурирует понятие освещенность, а производители приводят в характеристиках светильников — световой поток.



Взаимосвязь между освещенностью и световым потоком используемых светильников определяется замерами, которые показывают необходимость увеличения или уменьшения светового потока используемых источников света.


Световой поток и освещенность


Световой поток является физической характеристикой используемых светильников и его значение можно условно определить как силу излучаемого света. 


Измеряется световой поток в люменах (Лм), а угол его излучения отражается в диаграмме направленности конкретной лампы или светильника.

Освещенность показывает какой световой поток попадает на конкретный участок освещаемой поверхности и измерятся в люксах (Лк).Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Один люкс соответствует одному люмену на один квадратный метр площади.


Как измерить освещенность конкретного объекта


Для измерения освещенности существует специальный измерительный прибор — люксметр. Он включает в свой состав датчик на основе фотоэлементов и прибор, который переводит сигналы датчика в значение в люксах.


Для удобства использования люксметра очень часто датчик делают выносным, используя соединительный кабель определенной длины. Таким приборов удобно производить измерения в труднодоступных местах.

При замерах необходимо контролировать наличие в непосредственной близости электромагнитных приборов, которые могут вносить искажения в измеряемый уровень.


Методики измерения и все применяемые при этом понятия и термины изложены в современной редакции ГОСТ Р 54944-2012.


Как измерить уровень освещенности в домашних условиях


Для грубого определения уровней освещенности без использования люксметра можно воспользоваться особенностью обычного цифрового фотоаппарата.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Дело в том, что цифровая камера имеет встроенный измеритель освещенности, который определяет выдержку, диафрагму и чувствительность матрицы.


Для определения уровня света достаточно сфотографировать без вспышки белый лист бумаги в конкретном месте и в свойствах полученного снимка найти значения использованных параметров диафрагмы, выдержки и ISO. Программу для перевода этих величин в уровень освещенности данного места можно без труда найти в интернете.

Измерение освещенности фотоаппаратом

Измерение освещенности фотоаппаратом

     Конструкция цифрового фотоаппарата близка к конструкции яркомера, предназначенного для измерения яркости освещенных поверхностей. Таких как фасады домов и дорожные покрытия. Косвенно таким яркомером можно измерить освещенность. При этом погрешность измерения будет зависеть от точности определения коэффициента отражения поверхности. Если использовать белый лист белого ватмана, например формата А4, или качественную бумагу для принтеров, то коэффициент отражения с небольшой погрешностью можно принять 0,8…0,85.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Не стоит использовать фотобумаги, особенно глянцевые.

      Используют фотоаппарат в качестве яркомера с последующим расчетом освещенности в следующей последовательности:

— на плоскость, на которой необходимо измерить освещенность кладут лист белой бумаги. В центре листа необходимо нарисовать небольшой кружек или крестик, или положить небольшой предмет, что бы фотоаппарат мог наводиться на резкость. На Рис. 2 на листе бумаги лежит фотометрическая головка люксметра – по ней фотоаппарат и наведется на резкость. Лист белой бумаги положен на то место, где на Рис. 1 лежала фотометрическая головка;

— сфотографировать лист белой бумаги в автоматическом режиме при отключенной вспышке. Фотографировать необходимо так, что бы на бумагу не попадала тень, создаваемая фотографирующим и лист белой бумаги должен занять весь кадр;

 Подготовка к измерениям

Рис. 2 Подготовка к измерениям

 Лист бумаги

Рис.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? 3 Сфотографированный лист бумаги

     Для вычисления освещенности необходимо посмотреть параметры экспозиции при съемке: выдержку t, диафрагму F и чувствительность ISO. Для этого необходимо загрузить фотографию в компьютер и посмотреть ее свойства (нажав на ярлык фотографии правой кнопкой мыши), либо, что значительно проще, после наведения фотоаппарата на резкость посмотреть на его дисплее значения экспозиции. Величину измеренной освещенности вычисляют по приближенной формуле:

Е=125•F2•t/ISO, лк

     В этой формуле под выдержкой t подразумевается не время экспозиции, а знаменатель выдержки. То есть если выдержка составила 1/100 секунды, то в формулу подставляем t=100. Коэффициент 125 подходит для большинства современных цифровых фотоаппаратов, но для некоторых моделей фотоаппаратов может быть другим. Далее будет показано, как можно выполнить калибровку фотоаппарата и соответственно скорректировать этот коэффициент.

     В таблице на Рис.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? 4 рассчитаны величины освещенности для некоторых величин диафрагмы и чувствительности матрицы фотоаппарата ISO.

 Таблица для расчетов освещенности

Рис. 4 Таблица для измерения освещенности

     Погрешность измерения определяется: шагом переключения выдержек фотоаппарата (диапазон изменения реальной освещенности примерно на 20% при таких измерениях отображается как одно значение), отклонением коэффициента отражения бумаги от предполагаемого, отсутствием корректирующих светофильтров, которые всегда присутствуют в люксметрах. Корректирующие светофильтры необходимы для приведения спектра света к характеристике его восприятия глазом человека.

     Сравнение измерений освещенности, выполненных люксметром ARGUS-01 и фотоаппаратом Canon digital IXUS 75, показало расхождение результатов измерений в пределах ± 15-20%.  Измерения были произведены при искусственном освещении в диапазоне 50 – 500 лк и естественном освещении в пределах 200 – 50000 лк.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Калибровка фотоаппарата в качестве люксметра

     В интернете можно встретить большое количество различных рекомендаций по измерению освещенности фотоаппаратом. При этом интерпретации результатов измерения разных авторов значительно различаются. Поэтому необходимо иметь простой и доступный способ калибровки фотоаппарата. Для этого понадобится источник света с хорошо повторяющимися характеристиками. Пожалуй, самым доступным источником света с заранее известными характеристиками является обычная лампа накаливания. Световой поток ламп и номинальное напряжение указывают на их упаковке. Ни в коем случае для калибровки нельзя использовать светильник. В светильнике за счет плафона сила света может возрасти в два и более раз. Лампу следует ввернуть в обычный патрон.

      Кривая силы света (КСС) ламп накаливания имеет максимум в направлении, противоположном цоколю. Для лампы со световым потоком Ф=1000 люмен (лм) сила света I в этом направлении равна 100 кандел (кд).Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Для ламп с другими значениями светового потока Ф сила света I в направлении, противоположном цоколю рассчитывается по формуле:

I=100•Ф/1000=Ф/10

Освещенность Е на рабочей плоскости определяется соотношением:

Е=I•cosα/r2,

здесь r – расстояние в метрах от спирали лампы до рабочей плоскости, на которой необходимо создать  калиброванный уровень освещенности; α –угол между направлением силы света и нормалью к рабочей плоскости. Для нашего случая угол α близок к нулю, и соответственно можно принять cosα=1.

Тогда освещенность рабочей плоскости вычислим по формуле:

Е=Ф/(10 •r2), лк

     Например, для лампы накаливания мощностью 95 Вт, имеющей световой поток 1250 лм при расстоянии от спирали лампы до рабочей плоскости 0,65 м освещенность Е=1250/10•0,652=1250/4,225=296 лк.

      Схема осветительной установки для выполнения измерений  показана Рис. 5. Лампа подвешена в центре комнаты к потолку (проще всего подвес закрепить к люстре, если она имеется в комнате).Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Подвес лампы накаливания для калибровки фотоаппарата

Рис. 5 Калибровка фотоаппарата

     Что бы ни допустить возникновения больших погрешностей необходимо выполнить следующие условия:

— лампа накаливания должна быть новой. После 500 – 700 часов работы ее световой поток может упасть на 15 и даже 20%.

— расстояние r от спирали лампы до рабочей плоскости должно быть как минимум в 5 раз меньше, чем расстояние от лампы до стен и потолка. Иначе свет, отраженный от потолка и стен, попадая на рабочую плоскость, увеличит ее освещенность. Если расстояние r превышает расстояние до стен и потолка только в 2 — 3 раза, то погрешность может составлять десятки процентов. Данную погрешность можно значительно снизить, используя защитный экран из материала с низким коэффициентом отражения. Черная бумага имеет коэффициент отражения ρ около 0,05. Черный бархат имеет ρ, близкий к 0,01. В следующей главе будет рассказано, как измерить коэффициент отражения.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Кроме того защитный экран защитит фотоаппарат от прямого излучения лампы.

— если напряжение в сети существенно отличается от номинального напряжения лампы, то необходимо ввести поправку. Величину номинального напряжения ламп накаливания наносят на ее колбу рядом с маркировкой номинальной мощности (эти обозначения так же присутствуют на упаковке лампы). При превышении напряжения в сети на  5% над номинальным напряжением лампы, ее световой поток увеличивается уже на 17,5%, (изменение напряжения на 1% изменяет световой поток на 3,5%). Соответственно световой поток уменьшается, если номинальное напряжение сети ниже номинального напряжения лампы. То есть если номинальное напряжение лампы 220 В, а измеренное напряжение  в сети составляет 230 В (превышение напряжения на 4,5%), то для лампы накаливания мощностью 95 Вт, и номинальным световым потоком 1250 лм фактический световой поток увеличится на 4,5•3,5=15.75% и приблизительно равен 1250•1,16=1450 лм. При расстоянии от спирали лампы до рабочей плоскости 0,65 м (как в предыдущем примере) освещенность в этом случае будет равна Е=1450/10•0,652=1250/4,225=343 лк.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

      Введение поправок описано в п. 7.1.7 ГОСТ Р 54944-2012. Целесообразно использовать лампу с номинальным напряжением, близким к напряжению в сети (как правило, лампы накаливания выпускают на 220, 230 и 235 В).

Измерение коэффициента отражения поверхности

     При помощи фотоаппарата так же можно измерить коэффициент отражения, например, обоев. Коэффициент отражения входит в расчетные формулы при расчете освещенности и представляет собой отношение отраженного от исследуемой поверхности светового потока Фотр к падающему на поверхность потоку Фпад. Отсутствие информации о коэффициенте отражения поверхностей зачастую приводит к большим ошибкам в светотехнических расчетах. Для этого можно сфотографировать (обязательно при выключенной вспышке) фрагмент исследуемых обоев и лист белой бумаги. Бумага и обои во время фотосъемки должны находиться на одном и том же месте. Условия освещения фотографируемых поверхностей должны быть одинаковыми.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Для повышения точности можно выполнить несколько измерений и результаты усреднить. Диафрагма и чувствительность ISO в обоих случаях должны быть неизменными. Вычислить коэффициент отражения исследуемой поверхности ρиссл. можно по формуле:

ρиссл.  = 0,82• t1/ t2

Здесь число 0,82 – коэффициент отражения эталонной поверхности (листа ватмана),

t1— знаменатель выдержки при фотографировании исследуемого образца, t2— знаменатель выдержки при фотографировании листа белой бумаги.

     Если фотоаппарат позволяет определять выдержку после его наведения на исследуемую плоскость по экрану дисплея фотоаппарата, то саму фотосъемку производить не обязательно.

     На Рис. 6 показана фотография обоев на стене, выполненная при искусственном освещении. Далее на место сфотографированных обоев был помещен лист ватмана и так же сфотографирован. Положение фотоаппарата в обоих случаях зафиксировано в одном месте.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

 Исследуемые обои

Рис. 6 Фрагмент обоев

     При измерении коэффициента отражения показанных на Рис. 6 обоев диафрагма фотоаппарата имела значение 2,8. Чувствительность матрицы фотоаппарата ISO = 80. При фотографировании обоев выдержка составила величину t1= 1/10 секунды. При замещении обоев белой бумагой выдержка равна t2= 1/13 секунд.

     Коэффициент отражения белой бумаги ρбумага можно принять равным 0,82. Тогда искомый коэффициент отражения обоев ρобои  определим как: ρобои  = 0,82•10/13=0,63. После усреднения серии измерений при естественном и искусственном освещении коэффициент отражения данного образца обоев снижен до 0,55.

     На Рис. 7 показана таблица с рассчитанными коэффициентами отражения. Здесь значения выдержек при калибровке (на желтом фоне) соответствуют выдержке t2 при наведении фотоаппарата на лист белой бумаги, а в режиме измерения t1— наведение фотоаппарата на исследуемый образец.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Таблица для измерения коэффициентов отражения

Рис. 7 Таблица для измерения коэффициентов отражения

     При измерении коэффициента отражения тканей следует учитывать светопропускную способность ткани. Для минимизации влияния отражения света от поверхности, на которой лежит ткань, желательно в качестве этой поверхности использовать лист черной бумаги.

     Погрешность измерения довольно велика и в первую очередь определяется шагом переключения выдержки фотоаппарата. А так же различием отражательных свойств исследуемых образцов и ватмана.

     При измерении отражающих свойств поверхностей в светотехнических лабораториях используют специальные фотометрические шары, позволяющие выполнить измерения с высокой точностью. Для измерений в домашних условиях описанные в статье методы вполне приемлемы.

      Примерные коэффициенты отражения поверхностей различных цветов показаны на Рис.8. Измерения выполнены при солнечном свете.

Коэффициенты отражения различных поверхностей

Рис.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? 8 Коэффициенты отражения различных поверхностей

№1 – 0,05; №2 – 0,08 ; №3 – 0,1; №4 – 0,13; №5 – 0,21; №6 – 0,35; №7 -0,55 ; №8 – 0,55; №9 – 0,55.

     Синие и зеленые цвета в зависимости от их насыщенности (светлые тона, темные тона) могут иметь коэффициент отражения от 0,15 до 0,6. Красные цвета имеют коэффициент отражения от 0,1 до 0,3.

     Следует обратить внимание, что фотографии одних и тех же поверхностей, снятых при естественном и искусственном освещении могут иметь различный вид. Например, поверхность №8 на Рис. 8, это те же обои, что и на Рис. 6. Но, показанные на Рис. 6 обои сняты при искусственном освещении, а на Рис. 8 — при естественном.

    К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)

27.07.2015 г.

Люксметром, как им пользоваться

Люксметр — переносной прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров.

Фотометрический прибор для измерения освещенности называется люксметром. Кроме непосредственно освещенности, многие люксметры измеряют также яркость, а некоторые и коэффициент пульсаций света.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Данные измерения проводят для того, чтобы определить качество источников света, а также характеристики освещения на рабочем месте и в быту.

Дело в том, что свет влияет на наши глаза и настроение. Тусклый свет или свет со значительными пульсациями вызывает напряжение глаз, быструю утомляемость, депрессию… Чтобы этого не происходило, свет должен быть правильно настроен, лампы должны быть качественными. В достижении этих целей как раз и помогает люксметр.

Фотодатчик люксметра воспринимает направленное на него видимое излучение, которое инициирует в схеме измерительного устройства ток, величина которого пропорциональна освещенности. Таким образом, по величине и другим параметрам данного тока можно судить об освещенности и других параметрах света: о яркости, о пульсациях.

Измерения при помощи люксметра необходимо проводить правильно, чтобы получить адекватные результаты измерений, и затем на их основе наладить соответствующим образом освещение рабочего места и помещений в доме или на работе, дабы параметры используемого света укладывались в санитарные нормы.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Далее поговорим об измерении освещенности, яркости, коэффициента пульсаций света, о способах замера и о некоторых немаловажных сопутствующих вещах.

Освещенность

Под освещенностью понимают отношение светового потока в люменах к площади в квадратных метрах, на которую данный световой поток падает. Освещенность не зависит от направления источника света и измеряется в Люксах (1 Лк = 1 Лм/кв.м).

Измеряя освещенность при помощи люксметра, мы проверяем условия нашего собственного пребывания, а также обстановку для комнатных растений и домашних животных. Кроме того, исходя из полученных показаний о текущей освещенности настраивают различную фото- и видеоаппаратуру.

Измерения освещенности поверхностей проводятся так: люксметр переводят в соответствующий режим, а затем размещают его на поверхности так, чтобы его фотодатчик был направлен в сторону источника света или источников света, если их несколько, освещающих данную поверхность. После этого нажимают на кнопку проведения измерений, и считывают показания с дисплея прибора.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

Таким образом мы определим, какое количество света попадает на поверхность со всех сторон. Когда нужно узнать параметры только одного осветительного прибора, например настольной лампы, то другие приборы (люстру, светильник и т. д.) на время проведения измерений гасят.

Регламентированные нормы (САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278-03) указывают нижнюю границу освещенности:

  • рабочих письменных столов и комнат — 500 Лк;
  • для компьютерных столов, столов для чтения и игровых комнат детских садов — 400 Лк;
  • для библиотек и мастерских — 300 Лк.

При недостаточной освещенности развиваются проблемы со зрением, быстро наступает усталость, падает производительность труда. Особенно это касается инженерных и школьных кабинетов, где недостаток света приводит к быстрой усталости глаз от перенапряжения. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы света было достаточно.

Яркость

Яркость отражает то, насколько интенсивно свет излучается поверхностью единичной площади.Как измерить освещенность в домашних условиях: Можно ли измерить освещенность с помощью телефона? Измеряется яркость в Канделах на квадратный метр. Поскольку данная характеристика сильно зависит от отражающей способности поверхности, то при одной и той же освещенности яркость на разных направлениях может отличаться.

Как недостаточная, так и избыточная яркость источников света и экранов вызывают у человека чувство эмоционального дискомфорта, которое ухудшает концентрацию внимания и производительность труда. Поэтому, например, яркость экранов мониторов необходимо настраивать корректно. Поверхности осветительных приборов обычно не плоские, поэтому измерения произвести непросто.

Измерение яркости экрана производится следующим образом: на экран выводят сплошную заливку белого цвета, затем переводят прибор в режим измерения яркости. Фотоэлемент люксметра подносят на расстояние 1 см к экрану. Если измеряется яркость лампы, действия аналогичны, но можно измерить несколько мест, а после — усреднить показания.

В процессе измерений прибор держат неподвижно. Нажимают кнопку. Считывают результат с дисплея. Наиболее оптимальная яркость экрана монитора — в районе 200 Кд/кв.м. Если больше — это вредно для глаз и нервной системы.

Коэффициент пульсаций света

Коэффициентом пульсаций называется характеристика, отражающая неравномерность светового потока во времени, выраженная в процентах. Это может быть пульсация освещенности и пульсация яркости. Существует регламент касательно норм (СП 52.13330.2011), основанный на медицинских исследованиях.

Медики выяснили, что пульсации с частотой до 300 Гц, будучи восприняты человеческим глазом, воздействуют на нервную систему человека пагубно, как минимум — нарушается естественный гормональный фон и искажаются природные биоритмы. Поэтому необходимо знать степень пульсации излучающих свет приборов, которые вас окружают: ламп, дисплеев, даже смартфона.

Измерения пульсаций проводятся так: люксметр с функцией измерения коэффициента пульсаций переводится в соответствующий режим и кладется на ровную поверхность (стол, пол, ниша и т.д) так, чтобы световой поток источника света был направлен прямо на фотодатчик прибора. После нажатия на кнопку проведения измерений можно считать показания с дисплея люксметра.

Если измеряются пульсации дисплея, то фотодатчик просто подносится возможно ближе к дисплею. Важно чтобы источник света сначала вышел на номинальный режим (например лампе дневного света требуется для этого 5 минут). Проследите, чтобы сторонние источники света и предметы не влияли на проводимые вами замеры.

Согласно регламентированным нормам, пульсации света в санузлах, зонах ожидания, мастерских, не должны превышать 20%, для офисов верхняя граница 15%, для жилых помещений — 10% и для рабочих помещений — 5%. Если коэффициент пульсаций света будет выше, то это негативно скажется на работоспособности, настроении и на состоянии центральной нервной системы в целом.

Ранее ЭлектроВести писали, что в норвежском городе построят энергонезависимый район посреди озера. Проект разрабатывает лондонское бюро Waugh Thistleton в норвежском городе Берген на озере Store Lungegardsvann.

По материалам: electrik.info.

Люксметр прибор для измерения света

Добрый день читатели ресурса. Сегодня в обзоре речь пойдет о приборе способном измерить степень освещенности площади, то есть параметр который важен человеческому взгляду. На всех световых приборах и лампах мы постоянно видим разные цифры, которыми производители щеголяют и пытаются убедить, что именно их товар лучше остальных. Но хитро умалчиваются детали: в каких условиях, с какой стороны и с какого расстояние были сделаны все эти замеры для упаковки. Кто хочет разобраться прошу под кат.

Зачем мне понадобился такой прибор в целом? Началось все с идеи заменить все освещение на светодиодное, не только у себя дома, но и на работе. Купив пару светодиодных ламп в местных магазинах я откровенно был не доволен количеством света от них. Лампы на которых гордо красовалось 10W=100W еле высвечивали половину от громко заявленных показателей, при этом цена такой лампы была около 10 долларов. Есть конечно один производитель с местных магазинах, который делает действительно честные светодиодные лампы, но цена кусается. В местный магазин вернуть товар достаточно легко не понравилось принес назад — получил деньги, по крайней мере в больших сетях с этим проблем нет.
Стал я искать замену более дешевую, но с тем же качеством в Китае. Раньше все вопросы с некачественным лампам решались фотографиями замеров мощности и я всегда выиграл в спорах и видимо не только я. Но через некоторое время китайцы стали хитрее и начали разнообразными способами увеличивать потребляемую мощность ламп, но при этом уровень светового потока оставался по прежнему очень плохим. В результате этого возникла необходимость измерения именно количества света на единицу площади.

Выбрал эту модель из за выносного датчика и из за цены. Правда чтоб воспользоваться купоном пришлось поступить немного не честно, в конце обзора расскажу подробнее.

Общий вид

Коробочка люксметра слегка пострадала, как будто на ней кто то сидел всю дорогу.

Внутри сумочка на молнии с петлей для ремня, ну чтоб на пояс можно было повесить. Между стенками скорее всего мягкий паролон.

Внутри в кармашки уложены основной блок и выносной датчик, сверху валялась инструкция.


В инструкции указаны технические характеристики и нормы по освещению для помещений разного предназначения.


Сам люксметре выглядит примерно вот так:

Немного подробнее:

Основной блок с экраном и переключателем градаций измерения. Так как на экране всего 4 цифры, чтоб отобразить большии значения используются множителия х100 х1000. Буква Н — это положение Hold, чтоб зафиксировать измеренное значение.


Сам прибор питается от 9В батарейки с народным названием «крона». Батарейка как и обещано в комплект не входит и была вынута из мультиметра.

Светочувствительный модуль.

Представляет собой световой датчик, закрытый белой пластиковой полусферой. Чтоб не поцарапался и не загрязнился пластик датчик закрывается крышечкой. Крышечка может потеряться и ее предусмотрительно повесили на цепочку. В целом позаботились обо всем и мне такой подход понравился.

Измерения

Пришло время попробовать прибор в действии. Включаем. Если прибор с открытым выносным датчиком все равно показывает нули необходимо перевести рычаг чувствительности в более высокое положение.

Немного вспомним школьный курс физики:
Световой поток характеризует источник света, а освещенность – поверхность, на которую падает свет. Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создает на ней освещенность в 1 Лк. То есть Люкс – это соотношение количества люмен и освещаемой площади и
1 люкс = 1 люмен на квадратный метр.

Дальнейшие измерения сделаны в показательных целях и значения будут превышать действительные. Насколько я правильно понял, чтоб добиться более точных показателей необходимо мерить световой поток с расстояния 1 м. Я мерил или впритык или на расстоянии 30 см.
Прошу в камментах знающих людей просветить на какой удаленности от источника необходимо делать замеры.

Первый кандидат LED лампа с честным светом 1200 люменов. Получилось аж 2290 люкс с расстояния приблизительно 40 см.

Люминесцентная лампа T8 мощностью 18 W через пластиковый колпак при измерениях на расстоянии 10 см выдала 1920 люкс.

Ну и стресс-тест светодиодным фонариком на диоде Q5. Конечно тут свет сведен в пучок и объективной оценки данное измерение не несет. Хотелось просто увидеть сможет ли прибор измерить сильный световой поток. Фонарик выдавил из прибора 17770 люксов.

Как устройство работает в живую вы можете увидеть в коротком видеообзоре:

В заключении скажу, что качество изготовления прибора мне очень понравилось. Чтоб разобраться какова погрешность измерений надо сравнить его с поверенным аналогичным устройством, к сожалению такой возможности у меня нет. Еще так же надо разобрать как правильно делать измерения, особенно какое расстояние необходимо до источника для точного замера. Надеюсь узнать это из ваших комментариев.

Главный плюс, что теперь у меня появился еще один аргумент против хитрых китайских лампо-производителей.

Товар купил за свои кровные использовав купон для новых пользователей NEWORDER8, который неоднократно тут упоминался в разных обзорах. Пришлось зарегистрировать новый аккаунт, но китайцев видимо данный факт никак не смущает. Так что думаю каждый раз можно поступать так же 😉

Разоблачаем мировой заговор или как измерить световой поток светодиодов на коленке

Все вы, наверное, слышали про мировой заговор. Масоны, инопланетяне и евреи Производители электрических лампочек вступили в него сто лет назад, чтобы лампочки не служили вечно, а перегорали каждый месяц и жрали уйму электричества. И только сейчас путы заговора разорваны и лампочковые магнаты раздавлены великой империей Китая, завалившей весь мир вечными и экономичными светодиодными лампами. Но не расслабляйтесь – мировой заговор не сдается. Теперь он явился в виде Великой Светодиодной Ложи Лажи Лжи. Короче, все врут (с).

Шутки шутками, а в той или иной степени врут, наверное, все производители LED-светотехники. Кто-то нагло и откровенно, кто-то так, слегка подвирает – но так или иначе, кажется, нет ни одной фирмы, которая не завышала бы параметров своих изделий. Разными способами – кто-то просто пишет красивые цифры от фонаря, порой запредельные с точки зрения здравого смысла. А кто-то – просто пишет характеристики вполне правдивые, но полученные в условиях, далеких от реальных условий эксплуатации. Например, световой поток, измеренный при температуре 25°С в импульсном режиме. Так или иначе, а 15-20% «припуска на вранье» давать придется.

Освещенность измерить просто, световой поток – сложно и дорого. Необходимо собрать весь свет, испущенный лампой и в равной степени учесть лучи по всем направлениям. То есть, нужен фотоприемник в виде полой сферы с одинаковой светочувствительностью каждого участка ее поверхности. Изготовление такой фотометрической сферы и ее последующая калибровка – задача весьма непростая.

Другой подход – по точкам промерить диаграмму направленности источника света и проинтегрировать по всей сфере. Но и это непросто: надо иметь солидных размеров темное помещение с темными стенами. И гониометрическая головка с двумя осями нужна, желательно с автоматическим приводом, чтобы не задолбаться вручную выставлять углы для каждой из нескольких сотен точек.

Впрочем, есть пара частных случаев, которые часто встречаются на практике и для которых можно ограничиться одним измерением. Об одном из них я и хочу поведать хабрасообществу.

Этот частный случай – плоский косинусный излучатель. Косинусным называется такой излучатель, яркость которого не зависит от угла между нормалью к его поверхности и направлением на наблюдателя. Диаграмма направленности такого излучателя определяется исключительно геометрией – а именно видимой площадью поверхности. И для плоского косинусного излучателя существует простое соотношение между световым потоком и силой света в направлении нормали к плоскости:

.

То есть достаточно измерить люксметром освещенность в метре от источника света и умножить ее на 3,14 – и мы уже имеем величину светового потока (либо, если расстояние не равно метру, его придется учесть по закону обратных квадратов). Разумеется, источник света должен быть много меньше расстояния до люксметра – иначе закон обратных квадратов работать не будет и результат измерения будет завышен.

Какие же источники света можно с достаточной для практики точностью считать плоскими косинусными излучателями? Это практически любые белые осветительные светодиоды без линзы и плоские сборки на их основе. Всевозможные китайские 5730, 2835, 5050, 3030 и прочие, что встречаются обычно в светодиодных лампах с алиэкспресса, а также продаются там же отдельно в катушках за копейки – это оно. А также матрицы. И китайские квадратные на 10 ватт, и Cree CXA и CXB. А вот для любых светодиодов с линзой, а также для светодиодов без люминофора (например, RGB) такой метод не годится — их диаграмма направленности существенно отличается от косинусной. Плоские светильники, встраиваемые в потолок и закрытые молочным стеклом, также неплохо соответствуют этой модели.

Итак, давайте уже что-нибудь измерим. В качестве подопытных кроликов у нас сегодня:

1. Сборка китайская на 90 ватт из 156 светодиодов 5730 (в каждом по два кристалла 13х30 mil) со встроенным драйвером на CYT3000B. По заверениям китайцев, должна давать 9200 лм.

Потребляемая мощность по приборам — 85 Вт, на ней и остаемся.

2. Матрица CXA2530, новая версия, 3000 кельвин, Ra>80. Световой поток при 800 мА и 85°С согласно даташиту — не менее 3440 лм, а при 25°С (такой температуры не бывает, если только не захолодить сам светодиод до температуры ниже нуля — тепловое сопротивление не даст) — не менее 4150 лм.

Заводим на токе 800 мА, потребляемая мощность составила 28,64 Вт.

3. HPR20D-19K20 — древняя, как мамонт (покупалась году в 2010, если не раньше) матрица на 20 ватт фирмы HueyJann, похожая на нынешние 10-ваттные матрицы, отличается от них большим количеством кристаллов под люминофором — их 16 штук вместо девяти (4 штуки последовательно в каждой из четырех параллельно включенных цепочек). Заявлено 1830 лм при токе 1,7 А, реально на глаз не ярче, чем CXA2011 с подводимой мощностью 11 Вт.

Запускаем на паспортном токе 1,7 А, напряжение составило 12,2 В, мощность 20,74 Вт.

Освещенность измеряем люксметром UT382 (Uni-T), на «глазок» которого надеваем бленду из черной бумаги, чтобы не ловил отраженный от стен свет в неподготовленном помещении. Расстояние во всех случаях — метр. Результаты в таблице.

Выходит, что световой поток китайской сборки соответствует заявленному (в пределах погрешности люксметра), у Cree’шной матрицы тоже все в пределах даташита (учитывая, что температура ее неизвестна), а вот у HueyJann’овской матрицы обещанных люменов нет и близко.

Но что-то затерзали меня смутные сомнения: 9000 с хвостиком люмен при 85 ваттах, учитывая КПД драйвера 80% и при том, что светодиоды работают далеко не в облегченном режиме, по полватта на корпус, а пиковый ток вдвое больше среднего (никакого фильтрующего конденсатора у этих плат нет) — это очень даже круто. Вдобавок как-то не видно от этой сборки значительно большей освещенности в комнате по сравнению с люстрой, в которой пять лампочек по 950 лм (энергосберегайки).

Подозрение падает на люксметр — не все из них адекватно измеряют светодиодные источники. Те из них, что сделаны на базе фотодиода BPW21R, имеют очень приблизительное соответствие спектральной чувствительности стандартной кривой видности, и относительная чувствительность к излучению 450 нм (это длина волны, соответствующая синему пику, имеющемуся в спектре почти всех белых светодиодов) превышает относительную чувствительность глаза в этой области в несколько раз. В данном приборе фотоприемник другой, что и являлось одним из критериев при выборе прибора, но все же сходим в охрану труда и возьмем другой люксметр. Это оказался ТКА-Люкс. В его методике поверки содержится проверка спектральной характеристики, то есть она должна соответствовать кривой видности с нормируемой погрешностью. Повторяем измерения с ним. Вот результаты:

Ну что тут сказать? Врут не только производители светодиодных ламп, но и мой люксметр. Причем врет, как и ожидалось, по-разному для разных светодиодов. Для матрицы CXA2530 разница с профессиональным аппаратом минимальная, скорее в пределах погрешности обоих приборов. Но у этой матрицы провал в спектре почти незаметен, если смотреть через компакт-диск (реально он, конечно, есть). А вот остальные подопытные «провалились» прилично. И теперь прекрасно видно, что до заявленных люменов они не дотягивают более чем заметно: китайская 90-ваттная сборка — на 25%, а матрица HPR20D-19K20 — почти вдвое.

Отсюда можно сделать следующие выводы:

  1. Да, описанным образом можно оценить световой поток, испускаемый светодиодами, матрицами и сборками (в пределах описанного частного случая).
  2. С измерением освещенности от светодиодов люксметром надо быть осторожным и убедиться, что он имеет корректную кривую спектральной чувствительности. Ибо врут все (с).
  3. Если измерения показывают, что китайским изделием достигнуты заявленные характеристики, значит, вполне вероятно, что прибор проградуирован в китайских люксах:).

Если вам захочется таким же образом оценить световой поток светодиодной лампочки с полусферическим рассеивателем, нужно снять рассеиватель. Под ним скорее всего будут вполне подходящие светодиоды. Но сам рассеиватель вносит потери 15-20 и более процентов светового потока.

Да, и последнее. Описанная методика ни в коей мере не является ни метрологически строгой, ни точной. Она оценочная и не более того. Именно поэтому я не привел здесь анализа погрешностей.

Как измеряют освещенность (естественное и искусственное освещение)

Отличие Освещенности и Светового потока



Сегодня на рынке освещения большая путаница с техническими параметрами, такими как световой поток (измеряемый в люменах (Лм) и освещенность (измеряемый в люксах (Лк). Большинство, при подборе светильников обращают внимание на световой поток (Лм – указывается на упаковке каждого светодиодного светильника), а не на требования освещенности.Чаще всего, в расчет берется суммированный световой поток лампы или светодиодов, без световых и тепловых потерь.



Световой поток, можно измерить только в специальной лаборатории,самомуэто сделать с подручными прибораминевозможно! В нормативных документах существует понятие светового потока, но нет определенных требований к нему.



Освещенность любой человек может измерить самостоятельно, без сложного оборудования.Что такое освещённость?



Освещённость– это величина отношения светового потока к площади, на которую он падает. Причём падать он должен на эту плоскость именно перпендикулярно. Измеряется в люксах, lux (лк).

Зачем измерять освещённость?



Учеными доказано, что плохой (или, наоборот, слишком хороший) свет через сетчатку глаза воздействуют на рабочие процессы нашего мозга.



Как следствие, свет влияет на психологическое состояние человека: если света недостаточно — он чувствует угнетенность, пониженную работоспособность, сонливость; если свет слишком яркий, он способствует возбуждению, подключению дополнительных ресурсов организма, вызывая их повышенный износ. И то и другое – одинаково вредно.



Если же свет подобран правильно, то благодаря улучшению освещенности производительность на рабочем месте может быть повышена на 25—30%.



Нормативы



До недавнего времени в России для измерения освещённости руководствовались межгосударственным стандартом измерения освещённости — ГОСТ 24940-96. В этом ГОСТе используются такие понятия, как: освещённость, средняя, минимальная и максимальная освещённость, цилиндрическая освещённость, коэффициент естественной освещенности (КЕО), коэффициент запаса, относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения.



В 2012 году Россия ввела собственный, национальный стандарт измерения освещённости, ГОСТ Р 54944-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».



В этом ГОСТе к тем понятиям, что были раньше, добавлены новые: полуцилиндрическая освещённость, аварийное освещение, резервное освещение, эвакуационное освещение, охранное освещение, рабочее освещение.



В 2016 году был откорректирован Свод правил — СП 52.13330.2016, который после актуализации 2011 года потерпел незначительные изменения, такие как:

  • согласно пункту4.1теперь нормируется именно средняя освещенность, а не наименьшая;

  • в пункте7.3.1говориться, что в учебных заведениях запрещено применять осветительные приборы на светодиодах;

  • в пункте7.6.9определены новые нормы размещения эвакуационных знаков безопасности;

  • и др.

Параметры для оценки освещенности



Световые волны как один из видов электромагнитных волн различают по длине и частоте колебаний, которые связаны между собой следующей математической зависимостью:



Ь = с/&



где А, — длина волны; м;с —скорость распространения света, 300 000 км/ч; частота колебаний, Гц(1 Гц равен одному колебанию в 1 с). Силу светаизмеряют в канделах (кд). 1 кд соответствует У60силы света, излучаемого в перпендикулярном направлении поверхностью абсолютного черного тела площадью 1 см2при температуре затвердевания платины 1760°С.



Освещенностьизмеряется в люксах. Люкс (лк) есть освещенность поверхности, на каждый квадратный метр которой падает световой поток, равный одному люмену (лм):



1 лк = 1 лм/1 м2.



Люмен —это световой поток, излучаемый в пределах телесного угла в 1 стер источником, сила света которого равна 1 св; находится как отношение площади освещенности к квадрату расстояния до источника света. Если поверхность освещается несколькими источниками, создающими на ней освещенности ?,,Е2и т. д., то полная освещенность поверхности Е будет равна их сумме.



Коэффициент пульсации. Изменение условий освещения помещений вызывает адаптацию органов зрения, в основе которой лежат физиологические и фотохимические процессы, приводящие к изменению чувствительности зрения. Частые и резкие изменения условий освещения отражаются на физическом состоянии человеческого организма.



Скорость различения и устойчивость ясного видения предметов зависят также от уровня освещенности. Скорость различения особенно велика при уровне освещенности 400—500 лк, устойчивость ясного видения соответствует уровню освещенности 130— 150 лк.



Важными факторами, которые необходимо принимать во внимание при определении освещенности помещений, являются цветовые решения интерьеров и различие яркости наблюдаемого предмета и фона, на котором рассматривается предмет. Таким образом, яркостной контраст зависит от уровня освещенности: чем меньше освещенность, тем должна быть больше контрастность. Яркость фона определяется количеством отраженного света, воспринимаемого человеческим глазом.

Виды освещения



Освещенность обеспечивается путем устройства окон и установки светильников.



В одних случаях требуется равномерная освещенность помещения, в других — нормативной должна быть освещенность рабочих мест, а освещенность всего помещения может быть в два-три раза меньше. Это зависит от назначения помещений и достигается использованием определенных типов светильников и их размещением, что предусматривается проектом. Освещение бывает естественным и искусственным.



Естественное освещение



Источниками естественного освещения являются:

  • солнце,
  • луна (точнее отражённый ею свет),
  • рассеянный свет небосвода (это не просто поэтическое название , термин используемый в протоколах по измерению освещенности).



Естественное освещение помещений зависит:

  • от местности, где расположено здание. В СНИП определено понятие световой климат — так называется характер изменения освещенности на открытом воздухе в течение суток, месяца, года. Световой климат напрямую зависит от географической широты местности и высоты стояния солнца.
  • от ориентации здания,
  • от расстояния здания от затемняющих объектов;
  • от расположения световых проемов и их размеров:



    Расположение: Для лучшего освещения самых удаленных точек помещений необходимо, чтобы верхняя граница светового проема была поднята как можно выше над уровнем пола, а наиболее удаленная от окна точка находилась на расстоянии, не превышающем двойной высоты верхнего края проема над полом.



    Размер: В жилых и служебных помещениях требования к размеру световых проемов разные: в жилых — 1:8 по отношению к площади освещаемого пола, в служебных и административных — не менее 1:10. Размер светового проема равен площади проема за вычетом 15% площади, приходящейся на оконные устройства.



На основании всех этих факторов помещение имеет определенный уровень освещенности, который характеризуется коэффициентом естественной освещенности (КЕО), представляющим собой отношение освещенности внутри помещения (Лк) к одномоментной освещенности снаружи (Лк), измеряется КЕО в процентах ( %)



Коэффициент естественной освещенности для жилых и общественных зданий и производственных помещений с боковым освещением зависит от точности выполняемых работ и колеблется от 1,5 до 2, а для помещений с грубыми работами КЕО =0,5. При верхнем и комбинированном освещении в соответствии со СНиП этот коэффициент колеблется от 2 до 7.



Искусственное освещение



Источниками искусственного освещения – являются любые осветительные приборы (лампы, светильники, светодиодные ленты)



При определении эксплуатационных характеристик искусственного освещения необходимо обращать внимание на

  • мощность света,
  • равномерность освещения,
  • отсутствие резких теней и блескости.



Нормы освещенности установлены СНиП в зависимости от назначения помещений и проводимых там работ.



Подробную информацию можно изучить в статьях:



«Нормы освещенности по Нормативным документам»



«Нормы пульсации по Нормативным документам»



Коэффициент эксплуатации



(обратно пропорционален коэффициенту запаса , КЗ, использовавшемуся ранее)



При планировании освещенности на этапе проекта важно не забывать, что в процессе эксплуатации любой осветительный прибор может уменьшить создаваемую им освещенность. Для компенсации этого спада при проектировании вводится коэффициент эксплуатации (КЭ).



КЭ для искусственного освещения учитывает:

  • загрязнение
  • не восстанавливаемое изменение отражающих и пропускающий свойств оптических элементов
  • спад светового потока
  • выход из строя источников света
  • загрязнение поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.



КЭ для естественного освещения учитывает:

  • загрязнение и старение светопрозрачных заполнений в световых проемах,
  • снижение отражающих свойств поверхностей помещения. Как пример, при запылении ограждающих поверхностей в лабораториях освещенность снижается на 10% за год, в деревообрабатывающих цехах на 30% за полгода.



Измерение освещённости рабочих мест проводят вместе с замерами уровня шума, пыле- и загрязнённости, вибрации — в соответствии с СанПин (санитарные правила и нормы).



Измерение освещённости производят ЛЮКСОМЕТРОМ( от Люкс)



Люксометр — это мобильный, портативный прибор для измерения освещенности, принцип работы которого идентичен фотометру.



Правила использования:

  • прибор всегда находится в горизонтальном положении;
  • его устанавливают в точках, место положение которых рассчитываются согласно методике, указанной в Госстандартах. Количество контрольных точек должно быть не менее 10;
  • все люксометры сертифицируются, и погрешность люксметра, согласно ГОСТ должна быть не больше 10%.



Люксметры бывают субъективные и объективные.



Субъективный люксметр основан на уравнивании яркости двух полей освещения (освещенность одного поля известна). Он состоит из вентильного фотоэлемента и измерительного устройства. Электрический ток, который дает фотоэлемент при освещении его поверхности, пропорционален ее освещенности. Поэтому измерительное устройство, проградуированное в люксах, показывает сразу значение освещенности.



Объективные люксметры являются более точными, в них роль анализатора выполняет селеновый фотоэлемент, а показания регистрирует гальванометр. При попадании световых лучей на приемную часть фотоэлемента в схеме прибора возникает ЭДС, пропорциональная уровню освещенности. Шкала прибора имеет 50 делений с обозначением трех пределов измерений освещенности: 0—25, 0—100, 0—500 лк. Если освещенность превышает 50 лк, то на фотоэлементе устанавливают поглотитель, который расширяет основные пределы измерения в 100 раз, что позволяет измерять освещенность 0—50 000 лк.



Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.



На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует «ГОСТ. Измерение освещённости» должно быть выполнено по правилам.



Рекомендации замеров освещенности для светодиодных светильников

  1. Замеры освещенности светодиодных светильников необходимо проводить после их 2 часовой работы, когда они выйдут на рабочий режим (несколько раз в течение дня). Светодиоды и источники питания выделяют большое количество тепла. Оно отводится за счет теплоотводящих материалов (алюминий, компаунд и т.п) и определенной конструкции (большая радиаторная площадь и т.п.). Тем не менее повышенные температурные режимы оказывают серьезное воздействие на освещенность.

  2. Чтобы не ошибиться с параметрами освещенности, лучше при проектировании сразу закладывать коэффициент падения освещенности, который зависит от типа и характеристики объекта.

  3. Следите за работой светодиодных светильников и параметрами освещенности весь гарантийный срок, т.к. если производитель заявляет гарантийный срок 3 и более года, то светильники при соблюдении условий должны сохранять качественные в течение всего срока.

  4. Если условия эксплуатации светильников происходят при температурных режимах свыше +45 гр, то замеры освещенности надо делать гораздо чаще, чем регламентируют нормы.


  5. На заметку: на некоторых Интернет-ресурсах Вы можете встретить информацию: «В жилых комнатах норма освещения лампами накаливания установлена 25—30 лк, люминесцентными лампами — 75 лк.». Данная информация является устаревшей и указывает минимальную освещенность. Но, как писалось ранее,в последней редакции — СП 52.13330.2016 теперь нормируется средняя освещенность, а не наименьшая. И с учетом перехода на светодиодные источник света средняя освещенность для жилых помещений составляет 200 Лм.

Особенности измерения освещенности люксметром: методы и ГОСТы

Уже давно доказано, что качество освещения оказывает значительное воздействие на человека, в частности на его мозговую активность, состояние нервной системы и функционирование различных органов и систем. При этом, отрицательное влияние может оказывать как недостаточное, так и слишком яркое освещение. К примеру, плохой свет вызывает снижение работоспособности, депрессию, сонливость, нарушение зрения, быструю утомляемость, а слишком хороший – возбуждает и активирует ресурсы организма, без которых человек мог бы и обойтись, поэтому итогом этих процессов также является усталость. Ненормальное освещение влияет также и на любой живой организм: растения и животных. Вследствие этого растения плохо растут, а животные снижают свою продуктивность, плохо набирают вес и значительно ухудшают свои репродуктивные показатели. В условиях сельскохозяйственного комплекса данная проблема негативно сказывается на рентабельности производства.

Если в домашних условиях мы можем самостоятельно подобрать для себя необходимый уровень искусственного освещения, регулируя количество, мощность и яркость ламп, то в условиях производства это сделать сложнее. Это же касается любых предприятий, офисов, учреждений и организаций, в которых освещение будет влиять на производительность. Именно поэтому Санитарные нормы и правила обязательно регламентируют проведение измерения параметров освещенности, которое в основном проводится одновременно с измерениями других показателей в помещении: уровень пылевой загрязненности, шума, вибрации и т.д. Правильное измерение освещенности – залог надлежащей работы и здоровья человека. Ведь плохое освещение – первая причина травматизма на производстве.

Услуги по измерению освещения.

Освещенность и ее показатели

Если обратиться к физике, то освещённость – это отношение светового потока к площади, на которую он падает строго перпендикулярно. Единицей измерения светового потока является люмен. Люкс (lux) – это единица измерения освещенности. В различных странах используют различные единицы измерения освещенности, но смысл данной процедуры всегда одинаковый.

Если рассматривать конкретные примеры и рекомендации, то для обычного офиса, где отсутствует необходимость работать с документами, достаточно освещения в 300 lux. Если же работа связана с работой за компьютером, анализом документации, то следует соблюдать освещенность не менее 500 lux. А на производствах и в местах работы с чертежами – не менее 750 lux.

Все мы знаем, что существует естественное (солнечный свет) и искусственное освещение (множество видов ламп, светильников, а также мониторы и дисплеи электронной техники). Грамотная комбинация естественного и искусственного освещения позволяет достичь оптимальных условий для работоспособности и жизнедеятельности человека.

Как следует из вышесказанного, чтобы понять, какой уровень освещения имеется в помещении, нужно его измерить. Прибор для измерения освещения называется люксметр.

Основные нормативы, регламентирующие измерение освещенности люксметром

Люксметр – это портативный прибор, принцип работы которого основан на попадании потока света на специальный чувствительный элемент, высвобождении электронов и анализ возникающего вследствие этого процесса тока. Данные выводятся на аналоговый или цифровой дисплей. Благодаря возможности использования различных светофильтров, можно значительно расширить возможности прибора, при этом, не забывая пользоваться специальными коэффициентами пересчета. Нормативы устанавливают, что погрешность при измерениях не должна превышать 10%.

Измерение освещенности люксметром проводят согласно требованиям и методикам ГОСТ 24940-96 Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

Помимо указанного ГОСТа, в России еще в 2012 году был принят собственный национальный ГОСТ Р 59944-2012, который определил методы измерения освещенности. В нем были добавлены термины, но в целом оба ГОСТа в полной мере описывают процедуры, необходимые для замеров и получения корректных показателей.

Любой метод измерения освещенности должен проводиться люксметром, имеющим свидетельство о поверке и метрологической аттестации. При измерении прибор всегда должен находиться в строго горизонтальном положении. Отдельно проводят замеры по естественному и искусственному освещению.

Методика проведения измерений

Перед началом работ люксметр устанавливают на необходимую поверхность таким образом, чтобы элемент датчика был расположен параллельно поверхности. При этом необходимо следить, чтобы на датчик не падала тень, а также вокруг не было активного источника электромагнитного излучения. Все это вызовет значительное отклонение в показателях прибора. После правильной установки снимают показания с прибора и по специальным формулам делают расчеты. Полученный показатель сравнивают с нормативами ГОСТа и делают вывод о качестве освещенности в помещении. По итогам проверки составляется протокол (отдельно по каждому помещению или участку и отдельно по видам освещенности).

На производстве и в местах, где нужна достаточная яркость, измерение освещенности проводится один раз в месяц. В других местах этот диапазон может быть значительно увеличен и достигать 1 раза в год или в два года. Зафиксированные ненадлежащие результаты являются причиной немедленного устранения нарушений и приведения качества света к нормативным показателям.

Цель проведения измерений освещенности – не наказать собственников предприятий, организаций, учреждений или прочих ответственных лиц. Они предназначены для сохранения здоровья человека. Поэтому периодический контроль освещенности крайне необходим и рекомендуем всеми специалистами.

Понимание и использование люксметра

В архитектурном освещении интенсивность или светоотдача измеряются, чтобы понять, обеспечивает ли конкретный источник света достаточно света для предполагаемого применения. В светотехнической отрасли есть четкие рекомендации по уровню освещенности для широкого спектра применений и типов помещений. Особенно полезно понимать интенсивность света, чтобы правильно оценить, есть ли в помещении адекватные условия освещения. В этой статье будут рассмотрены несколько основных принципов, связанных с интенсивностью света — как измерить интенсивность света, разница между люменами и освещенностью (и что они означают), а также мы обсудим, как искусственный свет стал настолько важным для нашей повседневной жизни. жизнь и благополучие.

Какой лучший показатель для измерения силы света?

Освещенность — это показатель, который используется для измерения интенсивности света в помещении. Он измеряется в фут-канделах или люксах — это количество света (люмен), падающего на поверхность (на любой квадратный фут или квадратный метр). Следовательно, интенсивность света измеряется в люменах на квадратный фут (фут-канделах) или люменах на квадратный метр (люкс). Измерение количества света, падающего на поверхность, позволяет нам оценить, достаточно ли у нас света для выполнения различных визуальных задач.

Теперь давайте глубже посмотрим, как мы измеряем освещенность. Начнем с рассмотрения двух основных единиц измерения освещения: люмен и освещенность (фут-кандела / люкс) . Часто эти два понятия путают по определению или просто используют один неточно вместо другого, так что давайте разберемся с этим.

Что такое люмен?

Люмен (лм) — это единица измерения, которую мы используем для количественной оценки количества видимого света, видимого человеческим глазом.Световой поток конкретного источника света измеряется в люменах. Вы многие замечали, покупая лампочки для дома, что они показывают световой поток. Чем выше световой поток, тем «ярче» или выше интенсивность источника света; чем меньше световой поток, тем меньше яркость или меньшая интенсивность источника света.

Когда вы покупаете лампочки на основании их интенсивности или яркости, вам нужны люмены, а не ватты — просто ватты определяют энергопотребление лампочки.Понимая люмены, мы можем изучить другие показатели освещения, такие как освещенность (фут-канделы / люкс) и то, как это играет ключевую роль в оценке интенсивности источника света.

Источник света, такой как, например, лампа накаливания, излучает свет во всех направлениях, из которых общее измерение отображается как световой поток (о чем мы скоро поговорим). Люмены — это просто единица света, но когда их помещают в контекст для данной площади поверхности, они становятся особенно полезной метрикой.Что переводит нас на уровень освещенности (фут-кандел / люкс).

Что такое Люкс?

люкс — это просто единица измерения, используемая для описания количества люменов, приходящихся на квадратный фут (фут-кандела) или квадратный метр (люкс) поверхности. Допустим, у вас есть источник света с яркостью 1000 люмен. Если все эти 1000 люмен распределены на площади в 1 квадратный метр, у вас будет освещенность 1000 люкс, то есть яркость пасмурного дня. Но что, если мы разложим это в 10 раз по площади i.е. 10 квадратных метров? Ну, освещенность или люкс уменьшится до менее интенсивного и более тусклого 100 люкс. Мы используем тот же подход для фут-свечей, только наши единицы измерения — люмен на квадратный фут.

Причина, по которой мы измеряем интенсивность света, состоит в том, чтобы обеспечить соблюдение определенного «стандарта» освещения. это имеет большое значение для фотографа (чья работа сосредоточена на освещении), как это было бы в хирургическом театре или других помещениях, таких как офисы.

Что такое свеча для ног?

Фут-свеча — это мера силы света — это количество люмен на квадратный фут.Теперь вы можете подумать, что мы уже рассмотрели люкс, так зачем добавлять этот показатель? Разные люди используют разные метрики и по разным причинам. Проще говоря, где 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр, 1 фут-кандела равен одному люмену на квадратный фут.

Что такое световой поток?

Световой поток — это способ измерения воспринимаемой мощности или общего количества светового потока от источника света. Когда количество люменов — единица количества видимого света, который может видеть человеческий глаз, используется для измерения интенсивности источника света.Для определения светового потока требуется квадратный метр площади (люкс).

Общие измерения освещенности

В светотехнике используется несколько типов показателей и измерений освещения. До сих пор мы рассматривали измерения, связанные с интенсивностью света — люменами, фут-канделами и люксами.

Хотя они полезны для специалистов по освещению, как эти термины соотносятся с реальным миром? Нам нужен небольшой контекст. Например, в типичной классной комнате рекомендуется иметь уровень освещенности около 30-50 фут-кандел или 300-500 люкс.Сравните это с профессиональной лабораторией, в которой стандарты освещения рекомендуют уровень освещенности 75-120 фут-кандел или 750-1200 люкс. Различия в рекомендуемых уровнях освещенности опубликованы IESNA (Общество инженеров по освещению Северной Америки). Рекомендации основаны на многолетнем визуальном тестировании, чтобы определить, сколько света нужно человеческому глазу, чтобы правильно видеть различные задачи с разным уровнем детализации. Из этого примера видно, как в конкретных средах требования к уровню освещенности сильно различаются.

Чтобы объяснить это дальше, вы, возможно, думаете о самом большом источнике естественного света, который у нас есть — солнце. Примеры стандартных уровней освещенности:

  • Яркий летний день: 100 000 люкс (~ 10 000 фут-кандел)
  • Полный дневной свет: 10000 люкс (~ 1000 фут-кандел)
  • Пасмурные дни: 1000 люкс (~ 100 фут-кандел)
  • Традиционное офисное освещение: 300-500 люкс (30-50 фут-кандел)
  • Общая лестница: 50-100 люкс (5-10 фут-кандел)
  • Сумерки: 10 люкс (1 фут-кандела)
  • Полнолуние: <1 люкс (<0.1 фут-кандела)

Какой измеритель мне использовать для измерения силы света?

Специалисты по освещению используют люксметр (также называемый измерителем освещенности или люксметром) для измерения количества света в пространстве / на определенной рабочей поверхности. В экспонометре есть датчик, который измеряет падающий на него свет и предоставляет пользователю измеряемое значение освещенности.

Эти портативные устройства обычно используются фотографами для расчета правильной освещенности.Однако они также являются важным инструментом, который используется для измерения и проверки уровней освещенности в застроенной среде. Экспонометры — особенно полезный инструмент, если вы измеряете свет в целях безопасности или чрезмерного освещения, которое вызывает напряжение глаз и приводит к потере энергии.

Дополнительным преимуществом использования люксметра является возможность их калибровки. Почему это важно? Подумайте, как зрение одного человека будет определять определенные длины волн света иначе, чем другого. Это означает, что один человек может определить источник света как более или менее интенсивный, поскольку он по-разному воспринимает или «видит» определенные длины волн.Добавьте к этому, что разные длины волн излучают свет разной интенсивности.

Вот почему люксметры настроены на использование стандартного источника света CIE A . Стандартный люксметр необходим для измерения освещенности лампами накаливания, но как насчет светодиодного освещения? Чтобы измерить интенсивность света от светодиодного освещения, вы должны использовать светодиодный люксметр .

Светодиодное освещение

становится все более распространенным в коммерческой среде из-за энергоэффективности, долговечности, настройки цветовой температуры, безопасности и низких эксплуатационных расходов.Но светодиоды излучают белый свет иначе, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы, поэтому важно использовать правильный измеритель.

Как измерить силу света с помощью экспонометра

Использование светомера (люкс) — лучший способ измерить интенсивность света — он дает нам возможность выбрать оптимальную интенсивность света для окружающей среды.

1. Измерьте окружающий свет в комнате

Для начала выключите все освещение в комнате, которую вы собираетесь измерять.Включите люксметр, чтобы установить так называемое базовое измерение — окружающее освещение.

Это означает, что вы можете увидеть, насколько существующее освещение добавляет комнате после его включения.

2. Включите свет, снимите измерения

Находясь в центре помещения, убедитесь, что экспонометр настроен на запись вашего нового показания. Не торопитесь — подождите несколько секунд, чтобы осветить полную яркость (особенно, если вы измеряете свет от КЛЛ).

3. Обратите внимание на разницу в показаниях

Просто вычтите уровень окружающего освещения из уровня освещенности — это известное как дифференциальное (или дельта) измерение. Это количество света, производимого существующими светильниками. С помощью этого блока измерения освещенности вы можете оценить, насколько он соответствует оптимальному требуемому уровню освещения.

4. Проверьте другие части комнаты

Для освещения открытого офиса или коридора показания экспонометра теоретически должны быть постоянными.Однако, возможно, стоит проверить любые потенциальные «слепые» пятна, чтобы убедиться, что у вас есть последовательность.

Как сила света влияет на работу

Интенсивность света влияет на то, как люди живут, работают и взаимодействуют. Совсем недавно исследователи обнаружили, как свет влияет на наше здоровье и благополучие. Исследования показали, что, хотя стандартный искусственный свет отвечает нашим визуальным потребностям, его недостаточно для обеспечения надлежащих биологических сигналов, которые необходимы нашему телу и мозгу, и даже может оказать негативное влияние на наше здоровье в долгосрочной перспективе.Причина в том, что теперь люди проводят большую часть своей жизни в помещении — мы потеряли связь с солнцем и солнечным днем ​​и больше не получаем критические световые сигналы, необходимые нашему телу и мозгу для улучшения сна и дневной активности. Мы живем в помещении, в котором слишком темно, чтобы наш мозг мог идентифицировать себя как дневное время, и слишком яркий ночью, чтобы наш мозг мог распознать ночное время. Мы потеряли связь с нашим естественным циркадным циклом. Например, подумайте о ярко освещенном продуктовом магазине, в который вы ходите поздно вечером, или о тусклом лекционном зале или конференц-зале, в котором вы можете провести середину дня — это полная противоположность световым сигналам, вокруг которых развивалось наше тело.

Наш современный образ жизни достиг точки, когда большинство из нас проводит около 87% времени в помещении. Это означает, что большая часть нашего «дневного» освещения почти полностью обеспечивается искусственным освещением.

Без надлежащего дневного освещения и из-за того, что мы остаемся более активными в более яркой окружающей среде ночью, наши циклы сна и бодрствования, которые напрямую связаны с нашими циркадными ритмами и выработкой мелатонина (ключевого гормона сна), перестают регулироваться. Чтобы получить полноценный и спокойный сон, который способствует дневному бодрствованию и повышению уровня энергии, настроения и продуктивности; нам нужен хорошо функционирующий циркадный ритм.Когда это происходит, мы улучшаем качество сна, позволяя нашим циркадным системам восстанавливать как наше тело, так и наш разум.

Исследования также показали, что правильные дневные световые сигналы также влияют на серотонин (1), предшественник мелатонина. Серотонин помогает нам чувствовать себя позитивно, спокойно и продуктивно — это то, что мы получаем при достаточном дневном освещении, и именно поэтому сезонное аффективное расстройство (САР) является такой проблемой во время продолжительной темноты наших зимних месяцев!

В том же исследовании «Преимущества солнечного света» объясняется:

«Свет, который мы получаем, находясь на улице в летний день, может быть в тысячу раз ярче, чем мы когда-либо могли бы увидеть в помещении», — говорит исследователь мелатонина Рассел Дж.Рейтер — Центр медицинских наук Техасского университета.

«По этой причине важно, чтобы люди, работающие в помещении, периодически выходили на улицу, и, кроме того, все мы стараемся спать в полной темноте. Это может иметь большое влияние на ритмы мелатонина и может привести к улучшению настроения, энергии и качества сна ».

Когда у нас есть доступ к солнечному свету каждый день, мы становимся более здоровыми, что означает лучшие результаты для людей и предприятий — сотрудники компании, которые хорошо отдохнули ночью, становятся здоровее, счастливее и, следовательно, более продуктивны.Подумайте о времени, когда вы отправились в поход, в поход или просто провели весь день на улице — много раз мы обнаруживаем, что после этого мы можем спать лучше и крепче.

Что такое циркадное освещение или освещение, ориентированное на человека?

Циркадное освещение

, также известное как Human Centric Lighting (HCL), фокусируется на освещении для здоровья и благополучия человека и на том, как мы можем использовать искусственный свет, чтобы обеспечить преимущества естественного дневного света.До недавнего времени искусственное освещение фокусировалось на зрительной системе человека, циркадное освещение отвечает потребностям человеческой биологии и циркадной системы человека — цель состоит в том, чтобы обеспечить свет, который помогает людям чувствовать себя более бдительными, счастливыми и продуктивными в течение дня и улучшает сон. ночью, вечером. При проектировании рабочей среды преимущества циркадного освещения или HCL могут способствовать благополучию и сплоченности среди сотрудников.

Как выбрать идеальную интенсивность света

Для разных помещений требуются разные уровни и интенсивность света.Установление надлежащих уровней освещения не только позволяет нам видеть и выполнять задачи, но и интенсивность света также обеспечивает подсознательные визуальные подсказки, которые помогают в поиске пути и визуальной иерархии в пространстве. Вы можете этого не осознавать, но даже освещение в корпоративной среде часто используется для создания ощущения «корпоративной культуры». Итак, как выбрать идеальную интенсивность света?

Наиболее целостный подход заключается в рассмотрении различных вариантов использования пространства, возраста людей, которые могут использовать это пространство, и того, как долго они могут занимать каждое пространство.

Возьмем типичную офисную среду , рекомендуемый уровень освещенности для открытого офиса составляет около 30 фут-кандел (в среднем) или 300 люкс (в среднем). Однако не имеет смысла и неудобно иметь везде одинаковый уровень интенсивности света.

Давайте, например, подумаем о конференц-залах или переговорных комнатах. Для презентаций или встреч с большим количеством участников потребуется другая интенсивность света по сравнению с неформальным командным проектом.

Конференц-залы могут нуждаться в 30 фут-канделах (300 люкс) для личных встреч, но у вас также могут быть видеопрезентации, где вам нужно уменьшить интенсивность света, чтобы вы могли более четко видеть проекционный экран или изображения.В большинстве пространств важно иметь слои света и решение освещения, которое было бы универсальным и ориентированным на человека, отвечающим потребностям жителей. Некоторые конференц-залы предназначены для быстрого наверстывания, а другие используются для тренировок в течение всего дня. Если в этих помещениях нет доступа к дневному свету, чрезвычайно важно подумать о том, как можно использовать циркадное освещение, чтобы улучшить состояние этих пространств.

Еще одна среда, для которой интенсивность внутреннего освещения является важным фактором, — это классы .Обучение — это очень наглядный опыт, поэтому соответствующие световые решения должны работать в соответствии с физической средой. Мы должны учитывать горизонтальные задачи (количество света, необходимое для столов) и вертикальные задачи (количество света, необходимое для того, чтобы видеть надписи на белых досках). Как правило, для типичного класса рекомендуется 30 фут-кандел (300 люкс) в горизонтальной плоскости.

В школьной среде мы также хотим рассмотреть методы уменьшения бликов при поддержании постоянного уровня освещенности, чтобы все ученики могли видеть.Кроме того, исследования показали, что дети и подростки, которые получают правильные утренние световые сигналы, улучшают работоспособность, бдительность и снижают гиперактивность.

Наконец, давайте посмотрим на больницы и медицинские центры. Больницы — это сложное для освещения пространство, есть множество людей, у которых есть противоречивые потребности в освещении — пациенты могут нуждаться в слабом освещении, в то время как медсестрам нужен свет, чтобы видеть, что они делают. Потребность в освещении дневных медсестер по сравнению с медсестрами ночной смены также является проблемой.

Помещения для ухода за пациентами нуждаются в высококачественном освещении, чтобы медицинские работники могли правильно видеть вены и тон кожи для оценки любых потенциальных проблем, связанных с цианозом или сепсисом.

Кроме того, мы знаем, что дневной свет так важен для здоровья человека, но когда вы болеете и находитесь в неподвижности, вы не можете выйти на улицу, чтобы получить столь необходимые для здоровья преимущества дневного света. Это делает обеспечение циркадного освещения в зонах ухода за пациентами еще более важным. Кроме того, медицинский персонал также получает большую пользу от освещения циркадного ритма, чтобы способствовать формированию сильных дневных циркадных сигналов.

Если мы сосредоточимся на палатах для пациентов , создание здоровой, спокойной обстановки важно для выздоровления пациентов. Как правило, 10 фут-кандел (100 люкс) — это комфортный и более низкий уровень освещенности для отдыха.

Но что, если пациент хочет читать — пациенту может потребоваться немного более высокий уровень освещенности — около 20 фут-кандел (200 люкс). Однако мы также должны учитывать потребности медицинских специалистов — в палатах пациентов также есть отдельная лампа для осмотра, которую можно включать и выключать по мере необходимости для проведения обследований у постели больного и обеспечивать более высокий уровень освещения — до 50-75 фут-кандел или 500-750 люкс.Кроме того, когда пациент спит, медицинскому персоналу может потребоваться зайти в палату для измерения жизненно важных функций, и им понадобится рабочий свет, который может обеспечить 10 фут-свечей (100 люкс), в идеале, не беспокоя пациента.

Важность выбора интенсивности света, использования слоев света для визуального комфорта, а также реализации технологии циркадного освещения очевидна — она ​​лежит в основе технологии циркадного освещения. BIOS человеческого освещения потратил годы на разработку с использованием научных исследований данных для создавать решения, ориентированные на биологию.

(1) М. Натаниэль Мид, (апрель 2008 г.), «Преимущества солнечного света: яркое пятно для здоровья человека», Environ Health Perspect.

Как измерить свет в фут-свече, люменах и люксах

Как определить уровень освещенности, необходимый для различных приложений, чтобы добиться оптимального освещения и безопасности, а также визуального комфорта? Мы часто покупаем наши лампочки в соответствии с их потребляемой мощностью, не зная, какое количество света они излучают.Как мы измеряем свет? В осветительной индустрии мы часто говорим о фут-свечах, люменах и люксах. Ниже приведены основные справочные сведения, которые помогут вам измерить свет.

Ножная свеча

Вот простая иллюстрация, которая поможет вам понять измерение фут-свечи. Представьте, что вы устанавливаете свечу на расстоянии 0,30 метра (1 фут) от плоской стены, на которой мы нарисовали квадрат размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут). Один люмен на квадратный фут будет освещать эту поверхность.

Фут-свеча — это наиболее распространенное средство измерения освещения в отрасли. Почему мы все еще используем слово «свеча» для измерения света в наши дни? Объяснение этого выбора восходит к происхождению самой свечи. Когда люди начали измерять интенсивность света, свечи были наиболее распространенным доступным источником света.

В то время промышленность по производству свечей обеспечивала последовательный, устойчивый, чистый и эффективный способ измерения света. Таким образом, мы используем это известное выражение и по сей день.

Люмен и Люкс

Просвет является важным элементом: он измеряет общее количество видимого света, излучаемого данным источником. Все остальные измерения основаны на просвете. Измерение просвета возникло из базовой концепции фут-свечей. Это может быть более или менее проиллюстрировано изображением, показанным здесь. Сегодня существует более научное определение, но этот рисунок помогает визуализировать просвет.

Представьте себе свечу, установленную в центре сферы диаметром 0,60 метра (2 фута).Если мы прорежем отверстие размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут) в центре этой сферы, то свет, который проходит сквозь него, будет тем, что мы определяем как просвет.

Фут-свеча равна одному люмену на квадратный фут. Это британская мера. В метрической системе просвет измеряется квадратным метром или люксом. Таким образом, фут-свеча эквивалентна приблизительно 10 люкс или 10,57 люкс.

Более высокое количество люменов указывает на более яркий и интенсивный свет, тогда как меньшее количество люменов означает более тусклое и приглушенное освещение.

Как измерить люмен или люкс

На самом деле люмены измерить довольно сложно: обычно требуются лабораторные исследования. Следовательно, если вы хотите узнать количество люменов, излучаемое вашей лампой или осветительным прибором со встроенной лампой, вы можете обратиться к упаковке продукта или обратиться к каталогу светильников.

Переход от ватт к люменам

Есть смысл оценивать количество света по потребляемой лампе ватт.Если вы хотите заменить лампочку, следуйте этому простому практическому правилу, чтобы преобразовать ватты в люмены и наоборот.

Сколько вам нужно освещения?

Обычно мы устанавливаем оптимальные требования к освещению, исходя из потребности в подходящих ножных свечах. Как определить наилучшее количество освещения для вашего конкретного приложения? Общество инженеров по освещению Северной Америки (IES) установило ряд руководящих принципов, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться.

Ниже приводится инфографика, в которой излагается ряд рекомендаций по определению количества люменов, необходимого для освещения различных комнат вашего дома:

Не стесняйтесь обращаться к одному из наших специалистов по освещению. Эта оценочная услуга по промышленному или коммерческому применению предоставляется бесплатно.

Свяжитесь с нами

Как измерить свет | Правильное использование экспонометра

Измерение освещенности стало обычной практикой в ​​различных сферах жизни, от проверки того, что ваши сотрудники работают в безопасных рабочих условиях, до проверки уровней освещенности для фотосъемки или декораций.При измерении света необходимо учитывать несколько моментов; В этой статье представлены основные сведения о том, что такое свет и как его измеряют, а также даны инструкции по использованию измерителя освещенности (люксметра).

Что такое свет?

Не стесняйтесь пропустить этот раздел, поскольку он не является важным для понимания того, как правильно измерять свет, но является полезной вспомогательной информацией. Давайте постараемся сделать это проще. Свет — это форма электромагнитной энергии, которая распространяется волнами. Эти волны имеют длину и частоту.У людей есть рецепторы, которые могут воспринимать волны определенной длины и преобразовывать их в изображения. Эти длины волн существуют от 400 до 700 нм. Отдельные цвета присутствуют на определенных длинах волн. См. Ниже…

  • Синий 420нм
  • Зеленый 525нм
  • Красный 635 нм

Возможно, вы слышали термины «инфракрасный» и «ультрафиолетовый». Инфракрасное — это когда длина волны длиннее, чем мы видим, и ультрафиолет, когда они короче. Оба они используются в разных технологиях.Когда энергия излучается сразу на всех трех длинах волн, мы получаем то, что мы называем белым светом.

Типы света

Как правило, на вашем рабочем месте используется один из трех типов осветительной арматуры: это источники света на основе тепла, известные как лампы накаливания, люминесцентные лампы и светодиоды. Каждый из них по-своему излучает свет.

  • Лампа накаливания — это излучаемая электромагнитная энергия, которая излучается на всех длинах волн, когда мы видим все длины волн, вещи кажутся белыми.Различные температуры изменят количество используемых длин волн.
  • Флуоресцентные лампы

  • технически находятся за пределами нашего видимого диапазона, они ультрафиолетовые и ниже 400 нм. Однако взаимодействие с покрытием на внутренней стороне их трубок дает видимый белый свет, который мы можем использовать.
  • Светодиодные лампы

  • немного сложнее и достигают белого света за счет смеси красных, зеленых и синих светодиодов или методов, аналогичных флуоресцентным лампам
  • .

Как измерить свет

Самый простой способ понять, как измеряется свет, — это изобразить типичную лампочку с нитью накала, которая нагревается, производя свет (лампа накаливания, если вы читали предыдущий раздел).Нить накала является источником света и находится в центре сферы, и свет излучается во всех направлениях. Общее количество энергии всего произведенного света известно как «световой поток».

Вы, наверное, знакомы с Lumen; это мера силы света, о которой люди обычно слышали. Базовая единица силы света — кандела (одна зажженная свеча дает примерно 1 канделу). Одна кандела на стерадиан (область конической формы, начинающаяся от источника света) называется просветом.

Когда мы измеряем свет, нас интересует, сколько люменов падает на поверхность; это то, что мы знаем как люкс. Один люкс — это один люмен на квадратный метр.

Рабочий пример. У нас есть источник света, общий световой поток которого составляет 1000 люмен. Если бы мы могли сфокусировать это на поверхности 1 квадратного метра, мы получили бы освещение 1000 люкс. Однако, если бы тот же свет был распределен на площади 10 квадратных метров, у нас была бы освещенность только 100 люкс.

Примеры уровней освещенности
Очень яркий летний день 100000 люкс
Полный дневной свет 10,000 люкс
Пасмурный летний день 1000 люкс
Очень темный день 100 люкс
Сумерки 10 люкс
Полнолуние <1 люкс

Альтернативным измерением света является фут-свеча, он работает так же, как люкс, за исключением того, что 1 фут-свеча составляет 1 люмен на квадратный фут.

Приборы для измерения света

Самый простой способ измерить освещенность — купить люксметр / люксметр, эти две фразы часто взаимозаменяемы. Экспонометры содержат датчик, который преобразует световую энергию в электрический заряд, который может дать пользователю показание. Как правило, они достаточно малы, чтобы их можно было брать в руке и легко переносить.

Вы можете посмотреть наш ассортимент люксметров здесь.

Экспонометр прост в использовании. Сняв колпачок с сенсора, просто поместите его на поверхность, на которой выполняется какая-либо задача, например, в центр стола.Важно, чтобы датчик располагался на поверхности, поскольку именно здесь свет отражается в глаз пользователя и представляет собой истинный уровень света, который они получают. Если держать экспонометр над поверхностью, это может привести к неточным показаниям. Затем на дисплее должно отобразиться значение в люксах.

Когда использовать люксметр

(Если вы пропустили его, вы можете прочитать раздел 1 этого руководства) Есть несколько вещей, о которых вы должны знать при использовании люксметра. Это в основном связано с тем фактом, что разные длины волн света не воспринимаются человеческим глазом одинаково.Если бы все длины волн содержали одинаковую интенсивность света, показания в люксах были бы одинаковыми, но человек-пользователь может видеть больше света определенного цвета, и свет может казаться ярче.

Чтобы лучше соотнести люксметры с человеческим восприятием света, они настроены на стандартный источник света CIE A. Это регулирует экспонометр так, чтобы свет был распределен по длинам волн домашнего света с вольфрамовой нитью.

Благодаря этим настройкам стандартный люкс или люксметр идеально подходит для использования в помещениях, где используется освещение лампами накаливания.Их также можно использовать для освещения флуоресцентными лампами, но возможны небольшие погрешности в измерениях. Это делает их идеальными инструментами для проверки освещения на большинстве рабочих мест.

Если ваше рабочее место заполнено светодиодным освещением, вам может потребоваться другое решение.

Светодиодный измеритель освещенности

С постоянно растущим успехом светодиодного освещения возникла потребность в специализированных светодиодных измерителях света. Светодиодные лампы излучают белый свет совсем не так, как лампы накаливания. Традиционный люксметр может дать точные показания в 500 люкс, но человеческий глаз не может видеть все 500 люкс, а на самом деле может видеть только 300 люкс.В конечном итоге это приводит к неточностям. Обойти это можно с помощью специального светодиодного измерителя света.

Как измерить уровень освещенности через люмен

Чего достаточно света? Прежде чем вы начнете измерять люмен, необходимый для вашего дома, вы можете узнать, что такое люмен. Люмены измеряют общее количество видимого света от источника света. Чем выше показатель светового потока, тем ярче будет свет.

Люмен против

Вт

Вы можете подумать, подождите, а как насчет мощности? Хотя мы привыкли думать о мощности как о способе определения яркости, это способ измерения мощности, в то время как люмены измеряют излучаемый свет.Однако существует связь между люменами и ваттами. Другими словами, определенное количество ватт дает определенную яркость.

Как измерить люмен

Чтобы получить правильное количество люмен для светодиодного освещения, умножьте квадратный метр вашей комнаты на рекомендуемое количество люмен, указанное ниже:

  • Гостиная — 15 лм
  • Столовая — 35 лм
  • Спальня — 15 лм
  • Ванная — 15 лм
  • Кухня — 35 лм
  • Задача кухни — 75 лм
  • Прихожая — 10 лм

Рассмотрим гостиная 20 футов на 30 футов (20 футов x 30 футов) x 15 лм = 9000 люмен.Это означает, что один потолочный светильник излучает 8000 лм, две настольные лампы излучает по 400 лм каждая и один торшер излучает 200 лм. Конечно, ваша комната не обязательно должна быть такой, если ваше освещение составляет 9000 люмен.

Выбор ламп для освещения дома

Яркость

люменов быстро становится предпочтительным способом измерения лампочек. Это связано с тем, что существует гораздо больше типов лампочек, и в целом они стали более эффективными. Раньше вы могли использовать ватты в качестве стандарта для измерения яркости, поскольку 60-ваттная лампа всегда излучала определенное количество света, а 100-ваттная лампа была бы ярче, и так далее.

В наши дни это уже не так. Светодиодные потолочные светильники, люминесцентные лампы и эффективные лампы накаливания имеют разные уровни мощности, и мощность больше не является индикатором яркости.

Wells 45 Inch 15 Light Люстра от Hinkley Lighting

Аутентичное винтажное освещение в индустриальном стиле, 45-дюймовая 15-дюймовая люстра Wells от Hinkley Lighting излучает комфортное сияние. Широкая полоса из прочной состаренной латуни делает его ярким украшением любого помещения.Конические рукава для свечей поднимаются вверх на ступенчатой ​​высоте, создавая аутентичную эстетику старины.

Эта красивая люстра пропускает рассеянный свет по всей гостиной, а 18-дюймовый настенный бра Arti от Hinkley Lighting подчеркивает произведения искусства и создает многослойное освещение в пространстве. Днем помещение залито естественным светом, а по вечерам светодиоды вдоль стен пропускают больше света.

Aerin Jacqueline 32-дюймовая люстра с 12 светом от Visual Comfort and Co.

Идеальная для освещения столовой люстра Aerin Jacqueline 32 Inch 12 Light от Visual Comfort and Co. проливает мягкий свет на всю столовую. Он задает настроение и привлекает взгляд в центр комнаты. Отражение света от потолка также привлекает взгляд вверх. Ищите освещение для столовой, которое излучает около 1,5000-3000 люмен, в зависимости от размера вашей столовой.

Два акцентных светильника на буфете добавляют практичное освещение и стиль, отражая свет от зеркала в комнату.

Calypso 30 Inch 6 Light Люстра от Crystorama

Идеальная для современного элегантного освещения спальни, 30-дюймовая 6-световая люстра Calypso от Crystorama отличается блеском выдувного стекла в сочетании с сиянием яркого золота. Элегантная и современная люстра украшена ниспадающими кристально прозрачными гладкими стеклянными шарами и каплями, отражающими свет, что делает ее идеальной для спален, которым требуется немного дополнительного гламура.

Настольная лампа усиливает окружающее освещение и сама по себе обеспечивает свет для чтения и других задач.

Inca 15-дюймовый 7-дюймовый светодиодный скрытый монтаж от ET2 Lighting

Легендарность встречает современность в скрытом светодиодном креплении Inca 15 дюймов с 7 лампами и освещением ET2. Этот светильник, напоминающий мифические сказки о сокровищах инков, представляет собой ярко сияющий кристалл, заключенный в прецизионные ножны, вырезанные лазером, которые невозможно воспроизвести.

Свечение светодиодного света изнутри излучает красивый сияющий блеск, украшающий внешний проницаемый слой. Он излучает мягкий рассеянный свет по всей ванной комнате, а светодиодная подсветка добавляет рабочее освещение над туалетным столиком именно там, где это необходимо.

Rubix 5 дюймов высотой 1 светодиодный уличный настенный светильник от WAC Lighting

люмен для открытых пространств зависит от того, где вы размещаете свет. Светодиодный уличный настенный светильник Rubix 5 Inch Tall 1 Light от WAC Lighting может использоваться в различных приложениях наружного освещения. Имея продолговатый профиль, светильник можно устанавливать вверх или вниз, в зависимости от того, куда вы хотите направить свет.

Если вы хотите, чтобы ваше пространство было хорошо освещено, позвольте нашим специалистам по освещению найти лучшее решение для освещения вашего дома.Консультации можно получить через нашу онлайн-команду по освещению или зайти в ближайший к вам выставочный зал Capitol Lighting.

Простой расчет освещения — как рассчитать освещение для оптимальных домашних уровней

Как рассчитать освещение для оптимальных уровней в доме

При проектировании дома расчет освещения поможет вам определить, сколько света вам нужно для каждой комнаты и для различных задач. Эта страница научит вас рассчитывать уровни освещения.

Поначалу это может показаться сложным, но, к счастью, есть столы освещения, в которых указано, сколько света требуется для различных типов комнат и задач.Оставайтесь с нами, в конце концов, вам нужно будет просто умножить несколько чисел, чтобы найти уровень освещенности, который вам понадобится для каждой комнаты.

Условия расчета освещения

Световые столы, на которые вы будете ссылаться, покажут вам, сколько света вам нужно для каждой комнаты или задачи, в фут-канделах (британские единицы измерения) или люксах (метрические единицы).

Давайте сначала определим несколько терминов освещения.

Кандела : Одна кандела эквивалентна освещению от одной стандартной свечи.(Есть гораздо более техническое определение, если вас интересует страница канделы в Википедии.)

Для тех, кто работает в английской системе мер:
Одна фут-кандела — это количество света на поверхности, создаваемое источником света в одну канделу, находящимся на расстоянии фута от поверхности.

В метрической системе:
Один люкс — это количество освещения на поверхности, создаваемое источником света в одну канделу, который находится в метре от поверхности.

Когда вы покупаете лампочки, обычно на упаковке будет два числа, представляющих интерес.Один из них — ватты, который измеряет потребляемую мощность лампочки. Другой — люмен.

Для тех, кто пользуется ножками, одна фут-свеча равна 1 люмену на квадратный фут.

Для тех, кто использует метры, один люкс равен 1 люмену на квадратный метр.

Итак, чтобы рассчитать ваши потребности в освещении для данной комнаты, вы проверяете диаграмму освещенности на предмет оптимального количества фут-кандел или люкс для данной задачи, а затем умножаете ее на квадратные метры (или метры) комнаты, чтобы получить количество требуемый люмен.

Ниже приводится таблица основных задач и функций помещения. Под таблицей вы найдете пример расчета домашнего освещения для кухни.

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы прочитать приведенную ниже таблицу.

5 20-50

Активность Фут-свечи Люкс
Коридоры 5-7 55-75
Развлекательные 10-20 110-215 Обеденные 110-215
Легко читается 20-50 215-540
Ванная комната 20-50 215-540
Кухня — базовое освещение 215-540
Кухня — приготовление пищи 50-100 540-1075
Затруднения при чтении или письме 50-100 540-1075
9032 Общее освещение мастерской 50325 -100 540-1075
Мелкая или детальная работа 100-200 1075-2150

Как рассчитать освещение для кухни

Примечание: В приведенном ниже примере расчета освещения используется британская система мер (футы).Если вы работаете в метрах, просто замените числа фут-кандел на соответствующие числа люкс из таблицы и вычислите площадь комнаты в квадратных метрах.

Давайте в качестве примера выполним расчет освещения для кухни размером 10 на 12 футов. Из таблицы выше мы знаем, что для основного общего освещения кухни нам понадобится 20-50 фут-свечей. Для приготовления пищи нам понадобится от 50 до 100 фут-свечей.

Начнем с расчета площади кухни. Умножив длину и ширину нашей кухни, мы получим 10 футов на 12 футов = 120 квадратных футов.

Теперь, чтобы вычислить требуемые люмены для кухни, мы умножаем количество фут-кандел (давайте сначала возьмем самый тусклый общий уровень освещения в 20 фут-кандел) на квадратные метры. Для этого нам понадобится 20 фут-кандел на 120 квадратных футов = 2400 люмен.

Для максимального уровня подготовки стопы в 100 фут-кандел расчет будет следующим: 100 фут-кандел X 120 квадратных футов = 12 000 люмен.

Для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) освещенность обычно составляет от 40 до 70 люмен на ватт потребляемой мощности (лампы накаливания — это скорее 10-17 люмен на ватт).Для нашего примера возьмем КЛЛ мощностью 20 Вт и яркостью 1200 люмен.

Таким образом, для нашего минимального требования к освещению 2400 люмен расчет будет:

2400 люмен / 1200 люмен на лампочку = 2 лампы

Для нашей потребности в самом ярком свете в 12000 люмен расчет будет:

12000 люмен / 1200 люмен на лампочку = 10 ламп

Кажется, что много источников света, но если учесть все возможности освещения для кухни: встраиваемые светильники с регулируемой яркостью, некоторые светильники под шкафом, свет на вытяжке на плите и несколько трековых или подвесных светильников прямо над островом или подготовкой счетчик, вы можете достичь этого уровня с десятью лампочками.

Однако для некоторых этот уровень в 12 000 люмен может быть слишком ярким. Для более индивидуального дизайна домашнего освещения сделайте несколько быстрых расчетов в вашем текущем доме, чтобы определить уровень освещенности в данной комнате. Сравните уровень освещенности в этой комнате с задачами, указанными в таблице выше. Если вы чувствуете, что в этой комнате недостаточно света, принесите несколько дополнительных ламп из других комнат, пока освещение не станет правильным. Сложите количество люменов от всех ламп в комнате, а затем вычислите количество фут-свечей, которые у вас теперь есть в этой комнате.Сравните это число с таблицей выше, чтобы понять, в каком диапазоне вы предпочитаете освещение.

Имейте в виду, что любой абажур над осветительной арматурой, будь то абажур или подвесное цветное стекло над лампой, снизит количество световых люменов для этой лампы.

Чтобы добиться разницы в уровне освещенности, необходимой между общим уровнем освещения кухни и уровнем освещения для приготовления пищи, вы можете сгруппировать светильники на нескольких разных переключателях. Освещение под шкафом часто включается отдельным выключателем, как и освещение в вытяжном кожухе печи.Вы также можете установить любые светильники прямо над стойкой в ​​стиле острова или полуострова на отдельном переключателе.

Некоторые или все светильники можно также поставить на диммеры.

Если вы проектируете домашнее освещение и приведенные выше расчеты кажутся вам слишком утомительными, попробуйте LightCalc Lighting Software, которая сделает все расчеты освещения за вас.

Другие ресурсы для расчета освещения

Для технарей, самые мелкие детали расчета освещения.

Посетите нашу страницу о дизайне домашнего освещения, чтобы узнать больше о различных типах освещения.

Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.

Как измерить освещение в люксах?

Электромагнитный спектр охватывает радиоволны с длинами волн от миллиметра и более до гамма-лучей с длинами волн менее одной триллионной метра. Ультрафиолетовый свет имеет длину волны примерно от 1 до 400 нанометров (нм), где нанометр составляет 10 -9 метров. Видимый свет, или, проще говоря, свет — это электромагнитное излучение в диапазоне приблизительно от 400 до 750 нм, в то время как инфракрасный свет имеет длину волны примерно от 750 до 2500 нм.

Излучение и световой поток источника света

Как и все электромагнитное излучение, свет представляет собой форму энергии. Лучистый поток или мощность — это полная энергия, излучаемая источником за секунду. Лучистый поток выражается в ваттах (Вт) и определяется выходной мощностью на всех длинах волн.

В отличие от лучистого потока, световой поток источника представляет собой выходную мощность только в видимых длинах волн, что исключает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. В единицах СИ световой поток выражается в люменах (лм) и определяется путем взвешивания выходной мощности с учетом чувствительности человеческого глаза к различным длинам волн.

Например, лампа накаливания мощностью 100 Вт потребляет 100 Вт электроэнергии, чтобы произвести только 10 Вт видимого света. Оставшаяся мощность составляет 90 Вт инфракрасного света и отработанного тепла, которые визуально бесполезны. Лучистый поток включает инфракрасный свет и составляет около 100 Вт. Световой поток, однако, будет составлять всего 10 ватт мощности в видимых длинах волн, взвешенных, чтобы отражать реакцию наших глаз, чтобы дать около 1600 люмен.

Взаимосвязь между световым потоком и люксом

Световой поток измеряет то, как мы воспринимаем яркость источника света.Однако во многих ситуациях требуется знать количество света, падающего на объект. Чтобы иметь безопасное складское пространство с хорошей видимостью, управляющий должен определять освещенность на уровне пола с помощью люксметра. Освещенность — это величина светового потока на единицу площади, выраженная в люксах (лк) в единицах СИ. Один люкс — это один люмен на квадратный метр и, следовательно, измеряет восприятие человеком яркости света в данной точке.

Как свет уменьшается с увеличением расстояния

Для источника, который одинаково светит в радиальных направлениях, количество света на единице площади уменьшается по закону обратных квадратов.Если какая-то лампочка светит на расстоянии 1 метра, освещенность может быть 900 люкс. Пятно на расстоянии 2 метров будет на двойном расстоянии и, следовательно, будет иметь только 1/2 2 , или одну четверть освещенности, которая составит 225 люкс. Пятно на расстоянии 3 метра будет на расстоянии в три раза больше и будет иметь только 1/3 3 , или одну девятую количества света, всего 100 люкс.

Если свет исходит от источника, который не является точкой, например, от трубчатой ​​люминесцентной лампы, или если светом манипулируют линзы, зеркала или отражатели, то закон обратных квадратов может не применяться.

Процедура измерения люкс

Человеческий глаз имеет максимальную чувствительность к свету в диапазоне длин волн зелено-желтого цвета, примерно от 520 до 580 нм. Эта чувствительность падает до менее 15 процентов от максимума для красного на одном конце спектра и до 10 процентов для синего на другом. В большинстве люксметров используется один кремниевый датчик с оптическими фильтрами для имитации этого профиля чувствительности в различной степени.

Люксметры обычно точны для ламп накаливания, потому что спектральный выход очень похож для всех источников накаливания.Однако многие типы светодиодов и люминесцентных ламп (высокоинтенсивные разрядные, металлогалогенные, натриевые под высоким давлением и холодные белые офисные светильники) имеют разные спектральные профили. Высококачественные люксметры точно воспроизводят зрительный отклик глаза и могут точно измерять эти другие источники света.

Люксметрам, которые плохо следуют кривой чувствительности глаза, требуется коэффициент коррекции цвета (CCF), который регулирует измерения люксметра для светодиодов или люминесцентных ламп. Следовательно, вам необходимо знать тип света, который вы измеряете, и использовать соответствующий CCF.

Процедура измерения в люксах просто требует размещения датчика измерителя на поверхности или в том месте, где вы хотите измерять падающий свет. Датчик должен быть обращен к источнику света под прямым углом. Если датчик расположен не перпендикулярно свету, измерение будет неверным, хотя некоторые люксметры имеют косинусную коррекцию для учета угла. Измерители, для которых требуется коэффициент цветовой коррекции, могут иметь средства ввода CCF для корректировки результата для светодиодов или люминесцентных ламп; в противном случае вам придется вручную умножить измеренное значение в люксе на CCF.

Руководство по эргономичным уровням освещения для каждой комнаты

Эргономика в том, что касается освещения, в основном заключается в выборе правильного количества и расположения освещения для того, что вы делаете. На рабочем месте это может быть обеспечение того, чтобы на мониторы компьютеров не было слишком много бликов (для предотвращения утомления глаз), или обеспечение того, чтобы люди, выполняющие задачи, требующие точности и мелкой работы, имели освещение на пути, который гарантирует, что нет тени бросают на то, что они делают.

В доме наличие эргономичного освещения может означать установку рабочего освещения над кухонными стойками или верстаком или обеспечение достаточного освещения в коридорах и лестницах для обеспечения безопасности.

Определение размеров

Вы обнаружите, что уровни освещенности указаны в люменах, что соответствует световому потоку. Уровни освещенности могут быть указаны в люксах или фут-свече (fc). Измерения люкс примерно в 10 раз превышают измерение в фут-свече, так как фут-свеча составляет 1 люмен на квадратный фут, а люкс — 1 люмен на квадратный метр.

Лампы накаливания измеряются в ваттах и ​​могут не иметь значения светового потока на упаковке; Например, лампа мощностью 60 Вт дает 800 люмен.Люминесцентные лампы и светодиодные лампы могут иметь маркировку в люменах. Имейте в виду, что источник света является самым ярким, поэтому сидение вдали от источника света не даст вам люменов, указанных на упаковке. Грязь на лампе также может снизить светоотдачу на 50 процентов, поэтому очень важно содержать лампы, стеклянные колбы и плафоны в чистоте.

Уровни освещения помещения

На улице в ясный день освещенность составляет около 10 000 люкс. У окна внутри доступный свет составляет около 1000 люкс.В центре комнаты она может резко упасть, даже до 25-50 люкс, отсюда необходимость в общем и рабочем освещении в помещении.

Общее руководство — иметь общее, или окружающее, освещение в коридоре или комнате, где вы не выполняете концентрированные визуальные задачи, на уровне 100–300 люкс. Увеличьте уровень освещенности для чтения до 500–800 люкс и сконцентрируйте рабочее освещение на необходимой поверхности с уровнем от 800 до 1700 люкс. Например, в спальне взрослого вам нужно, чтобы освещение было ниже, чтобы ваше тело успокаивалось перед сном.Напротив, детская спальня может быть там, где он или она учится, а также спит, поэтому потребуется как окружающее, так и рабочее освещение.

Точно так же в столовых возможность изменять количество люменов с помощью различных типов освещения (окружающее или над центром стола) или диммеров может сделать пространство более универсальным, от активной зоны в течение дня до места для отдыха. вечером. На кухне подвесные светильники над островками и вытяжки с подсветкой над плитой — дополнительные способы использования рабочего освещения.

Ниже приводится список минимальных уровней освещения для жилых помещений.

Кухня Общие 300 люкс
Столешница 750 люкс
Спальня (взр.) Общие 100–300 люкс
Задача 500 люкс
Спальня (детская) Общие 500 люкс
Задача 800 люкс
Ванная Общие

300 люкс

Бритье / макияж

300–700 люкс
Гостиная Общие 300 люкс
Задача 500 люкс
Семейная комната / домашний кинотеатр Общие 300 люкс
Задача 500 люкс
Просмотр ТВ 150 люкс
Прачечная / коммунальные услуги Общие 200 люкс
Столовая Общие 200 люкс
Холл, площадка / лестница Общие 100–500 люкс
Домашний офис Общие 500 люкс
Задача 800 люкс
Мастерская Общие 800 люкс
Задача 1100 люкс

.