ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»
Светотехнический факультет
Кафедра светотехники
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
по курсу «Оптические измерения»
«Измерение светораспределения светильников»
Автор отчета: Курков Н. В
Обозначение отчета ЛР – 02069964 – 221700 – 04 – 14
Преподаватель: Амелькина С.А.
Саранск
2014
В соответствие с действующим ГОСТ Р 54350-2011 «Приборы осветительные» Светотехнические требования и методы испытаний, установлена классификация светильников по светораспределению и типам КСС.
Общая классификация светильников
Светильники подразделяются по классам светораспределения, в зависимости от доли светового потока в нижнюю полусферу в соответствии с таблицей 1 и по типу кривой силы света в одной или нескольких характерных меридиональных плоскостях в нижней и/или верхней полусфере в соответствии с таблицей 2 и рисунком 1.
Таблица 1 – Класс светораспределения светильника.
Класс светораспределения светильника |
Доля светового потока в нижней полусфере. % |
|
Наименование |
Обозначения |
|
Прямого света
Преимущественно прямого света
Рассеянного света
Преимущественно отраженного света
Отраженного света |
П
Н
Р
В
О |
Св. 80
Св. 60 до 80 включ.
«40» «60»
«20» «40»
До 20 включ. |
Примечание – Здесь и далее под характерными плоскостями понимают плоскости, светораспределение в которых в наибольшей степени характеризует светильник. К ним относятся плоскости симметрии распределения силы света, а также плоскости, содержащие направление максимума силы света.
Таблица 2
Тип кривой силы света* |
Зона направлений максимальной силы света* |
Коэффициент формы |
|
Наименование |
Обозначение |
||
Концентрированная |
|
|
|
Глубокая |
|
|
|
Косинусная |
|
|
|
Полуширокая |
|
|
|
Широкая |
|
|
|
Равномерная |
|
|
|
Синусная |
|
|
|
*Для нижней полусферы отсчет углов ведется от направления на надир, для верхней на зенит. Примечание - – коэффициент формы кривой силы света (см. 11.5); - – значение силы света в направлении оптической оси светильника; - , минимальное и максимальное значение силы света.
|
При классификации светильника по типу кривой силы света, как правило, указывают, какой полусфере и меридиональной плоскости свойственна данная кривая. При необходимости допускается указывать тип кривых силы света для обеих полусфер и для нескольких меридиональных плоскостей. Если основной светотехнической характеристикой светильника является его кривая силы света в нижней полусфере, то не указывают, какой полусфере соответствует эта кривая силы света.
Рисунок 1- Типы кривых силы света
Определение класса светораспределения
Класс светораспределения светильника определяют по доле светового потока в нижнюю полусферу , %, определяемой по формуле:
= 100%,
где Фнп– световой поток осветительного прибора, излучаемый в нижнюю полусферу, лм;
Ф – полный световой поток осветительного прибора, лм.
Класс светораспределения светильника устанавливают по соответствию величины классификации по таблице 1.
Определение типа кривой силы света в меридиональной плоскости.
При определении типа кривой силы света светильника в выбранной меридиональной плоскости рассчитывают коэффициент формы Кф данной кривой по формуле:
= ,
где – максимальная сила света, кд. Определяют как максимальное значение среди измеряемых значений силы света для данной плоскости;
– средняя сила света, кд.
Определяют как среднее значение силы света для этой же плоскости по формуле (для нижней полусферы):
=
Примечание – Формула приведена для нижней полусферы. При необходимости расчета средней силы света для верхней полусферы или во всем пространстве должны быть изменены приделы интегрирования и .
Тип кривой силы света в выбранной меридиональной плоскости устанавливают по рассчитанному коэффициенту формы , соотнесению максимальной силы света соответствующим зонам направлений и соотношению максимальной и минимальной сил света (для равномерной и косинусной КСС) по таблице 2.
Для светильников с круглосимметричным светораспределением в классификации не указывают меридиональную плоскостью, для которой дана кривая силы света. Для светильников, светораспределение которых имеет две плоскости симметрии, указывают типы кривых силы света в этих плоскостях.
Допускается указывать тип кривой силы света только в одной (главной поперечной) плоскости, если кривая силы света в другой (главной продольной) плоскости является косинусной.
Задание
Измерить кривые сопротивления светильников при помощи различных источников света
-
Определение кривой светораспределения светильника с лампой накаливания, светодиодной лампой и КЛЛ
-
Электрическая схема соединений в установке
Рис. 2.2 – Электрическая схема соединений в установке
-
Перечень используемой аппаратуры
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
G1 |
Однофазный источник питания |
218,2 |
220 В / 3А |
A1 |
Регулируемый автотрансформатор |
318,2 |
0… 240 В /2 А |
A6 |
Кронштейн |
2362 |
2 крючка |
A7 |
Транспортир |
538 |
0… 170 град. Радиус 0,2 м |
A8 |
Светильник зонтичный |
2368 |
220 В / 100 Вт |
A9 |
Светильник шаровидный |
2369 |
220 В / 60 Вт |
A10 |
Светильник каплевидный |
2370 |
220 В / 100 Вт |
A11 |
Люминесцентный светильник |
2372 |
220 В / 10 Вт |
P1 |
Блок мультиметров |
508,2 |
3 мультиметра 0…1000 В / 0…10 А / 0…20 Мом |
P3 |
Пульсметр – люксметр |
1422 |
1…100% / 10…200000 лк |
-
Указания по проведению эксперимента
-
Убедитесь что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
-
Соедините гнезда защитного заземления «» устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» однофазного источника G1/
-
Установите кронштейн А6 в верхнем ряду рамы с направляющими.
-
Вверните в светильник А8 (А9, А10) лампу накаливания с матовой колбой мощностью, например, 60 Вт и повесьте его на крючок кронштейна А6.
-
На пластину А13 с координатной сеткой установите транспортир А7.
-
Перемещая регулировочный винт крючка кронштейна А6 и транспортир А7, расположите последний светильник А8 (А9, А10, А11) так, чтобы нить накала лампы, установленной в светильнике, расположилась на перекрестии ортогональных линий, проходящих через отметки 0 и 90 градусов транспортира А7, как это показано на рисунке 2.2.
-
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
-
Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 против часовой стрелки до упора и отключите (если включен) выключатель «СЕТЬ».
-
Включите источник G1. Должен загореться светодиод.
-
Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.
-
Установите регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 напротив отметки 220В и включите его выключателем «СЕТЬ».
-
Установите напряжение на выходе автотрансформатора А1, например, 220 В.
-
Вставьте фотодатчик пульсметра – люксметра Р3 матовым стеклом вверх в каретку транспортира А7.
-
Включите согласно прилагаемой инструкции пульсметр – люксметр Р3.
-
Перемещая каретку транспортира А7 с фотодатчиком по направляющим, изменяйте угол его положения в диапазоне от 0…170 град, и заносите значение угла и показания люксметра – пульсметра Р3 (освещенности Е и Кп) в таблицу 2.2.
Таблица 2.1
Плоскость |
, град |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
и т.д |
170 |
Продольная |
Е, лк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кп, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечная |
Е, лк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кп, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
-
Отключите однофазный источник питания G1.
-
Используя данные таблицы 2.1, вычислите для каждого значения угла силу света I светильника по формуле
I = E
где r= 0,2 м – расстояние от нити накала лампы до фотодатчика люксметра Р3.
-
Занесите вычисленные значения в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
Плоскость |
, град |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
и тд |
170 |
Продольная |
I, кд |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечная |
I, кд |
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Используя данные таблицы 2.2 постройте в полярной системе координат искомую кривую светораспределения светильников I = f().
-
В светильнике А8 замените лампу накаливания на КЛЛ, а затем на СД лампу и проведите измерения вновь. Для каждой из ламп заполните таблицы, аналогичные 2.1 и 2.2.
-
Аналогичные измерения проведите и для светильников А9, А10 (с тремя типами ламп)
-
Светильник А11 (с ЛЛ) повесьте на крючки кронштейна А6. Рис. 2.3.
-
Проведите измерения освещенности и коэффициента пульсации и заполните таблицы 2.1 и 2.2.
-
Используя данные таблицы 2.2 постройте в полярной системе координат искомую кривую светораспределения светильника I = f().
-
Определите коэффициент формы КСС и типы полученных КСС в соответствии с классификацией ГОСТ Р 54350 – 2011.
-
Составить таблицу, в которой будут представлены основные результаты проведенных измерений и расчетов (максимальная сила света, коэффициент формы, доля светового потока в нижнюю полусферу, зона направлений максимальной силы света, тип КСС и класс светораспределения светильника).