Прибор для измерения пульсации света

Особенности коэффициента пульсации

Время на чтение:

У современных потребителей светодиодные источники освещения становятся всё более и более популярными. Поэтому возникает всё больше вопросов, связанных с качественными характеристиками изделий. Коэффициент пульсации — одно из значений, к которому стоит присмотреться заранее.

Коэффициент пульсации светового потока

Коэффициент пульсации — название показателя, определяющего качество потока света от соответствующих приборов, размещённых внутри помещений. Ещё применяют термин «частоты мерцания света при питании источника переменным током».

Формула для КП

Внимание! Если приборы питаются от сети на 50 ГЦ, пульсация ламп составит 100 Ггц.

Газоразрядные источники энергии приводят к увеличению показателя на 30%. В том числе — если они подключены к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру.

15% может достигать пульсация по отношению к лампе накаливания, которая подключена к одной фазе.

От схемы драйвера пульсация зависит, когда речь о светодиодных лампах. 30% — стандартная величина, если на выходе применяют прямой ток, для которого характерна промышленная частота. Подключение диммера ШИМ способно ещё больше увеличить уровень.

Прибор для измерения коэффициента пульсации освещенности

Специальный прибор пульсомер определяет значение, на основе которого в дальнейшем организуют все расчёты. Показатели фиксируются как средние, так и минимальные с максимальными. В качестве единиц измерения предпочтение отдают киловаттам и киловольтам, разница между которыми не существенна. Ниже описано, как проверить коэффициент пульсации светодиодных ламп.

Проверка приборами

Мерцание лампы происходит, только если она подключена к источнику тока, постоянного или переменного. Светодиодные лампы вообще могут работать без пульсаций, если их подключают к аккумуляторам либо работа идёт от батареек. Простых подручных средств точно не хватит для измерения этого показателя. Они позволяют лишь убедиться в том, что мерцание присутствует. Отдельно проверяют мощность трансформаторов 1000 кВа, перевести в кВт которые не составит труда.

Многоканальный радиометр

Главный регулирующий документ в этом случае — ГОСТ Р 54945-2012. Он говорит, что для измерения применяют только специализированные приборы с преобразователями излучения. Норматив описывает и сами приборы, применяемые в таких мероприятиях:

  • люксометр-яркомер-пульсметр «Эколайт-01», «Эколайт-02»;
  • пульсметр-люксметр «ТКА-ПКМ»/ 08;
  • пульсметр-люксметр «Аргус-07», ТКА-ПКМ/08;
  • многоканальный радиометр «Аргус».

Измерительные приборы во многом напоминают стандартный пульт дистанционного управления, по размеру немного меньше его. Присутствует несколько элементов управления:

Прибор допускает подключение к персональным компьютерам. Благодаря прикладным программам проще визуализировать основные вычисления, организовать дополнительные при необходимости. Они облегчают измерение мощности трансформатора 1000 кВа.

Таблица КП для разных типов ламп

Светодиодные лампы

Мерцающее освещение создают абсолютно все работающие источники света. Светодиодные варианты не стали исключением. Есть несколько способов для проверки пульсации по отношению к приборам данной категории:

  • направление на приспособление камеры мобильного телефона. Мерцание лампы будет заметно сразу, если показатель достаточно высокий;
  • можно сделать фотографию светильника, когда вспышка выключена. Если на снимке проявились тёмные полосы — это не очень хороший показатель;
  • лампу можно направить на карандаш или линейку, а потом подвигать ею. Так создаётся имитация работы вентилятора. Пульсация света точно выше допустимых параметров, если появляется так называемый эффект фиксированных положений у вращающихся лопастей;

Пульсация светового потока

  • под тестируемым источником света запускают юлу. Стробоскопический эффект должен настораживать владельца, которому надо измерять показатели.

Лампы накаливания

Один из вариантов проверки показателя — бесплатная программа «ЭкоЛайт-АП». Она позволяет внимательно изучить такие характеристики, как:

  • Характер пульсации.
  • Форма.
  • Частотные составляющие.
  • Максимальное, минимальное значение.

Но нужно приобрести профессиональные приборы, имеющие такое же название «Эколайт». Допустимый вариант — люсметр-пульсметр-ярокметр «Люпин».

Люминесцентные лампы

Производители современных осветительных приборов делают всё возможное, чтобы соблюдать действующие нормы. Но есть и множество подделок, у которых пульсация явно нарушает существующие законы.

Процесс измерения

Для люминесцентных ламп характерен коэффициент пульсации, равный 100 Гц. Точные цифры зависят от мощности. Чем она выше — тем меньше указанный параметр. Это правило тоже можно использовать в дальнейших измерениях.

Сама величина коэффициента обусловлена электронным пуско-регулирующим автоматом. Если светильник оснащён качественными аксессуарами с самого начала — то при его работе не должно возникнуть проблем.

Единицы измерения

Обычно эту величину рассматривают как безразмерную. Либо результат измерений допускается указывать в процентах от какого-то конкретного числа.

Формулы расчёта

Стандартная формула для этого показателя выглядит следующим образом:

Kn = ((Emax- Emin)/2ECP) * 100%.

Emax и Emin — соответственно максимальные и минимальные уровни освещённости за определённый временной промежуток. Ecp — средняя величина на протяжении того же времени.

Упрощенная формула

Формула будет упрощённой, если речь об источниках переменного тока. Тогда разницу между максимальным и минимальным значением делят на сумму этих показателей, на последнем этапе перемножая результат на 100%.

В качестве среднего значения берут среднеарифметические цифры. Главное — что коэффициент пульсаций не может превышать 100%, вне зависимости от других условий и факторов.

Другое дело — когда за основу берут среднеквадратичные значения. В этом случае результат может быть больше 100%. То есть в каждом случае отдельно принимают решения о том, когда и какой метод использовать.

Пульсацию с частотой до 80 Ггц невозможно заметить в визуальном плане. Но раздражение нервной системы при нахождении рядом с таким источником света будет присутствовать.

Лампа накаливания

На подсознательном уровне такие помещения хочется покинуть побыстрее, чтобы снова оказаться в комфортной зоне.

Если пульсация отличается слишком выраженным характером — вероятно получение серьёзной производственной травмы. Нарушение общего гормонального фона, общее снижение работоспособности — негативное воздействие пульсации, которая находится в пределах 80-300 Ггц, постоянно работает рядом с человеком.

При разборе самой дешёвой светодиодной лампы внутри нельзя увидеть полноценный драйвер. Вместо этого пользователь увидит самый простой блок питания. Он состоит из нескольких компонентов:

  • RC-цепь;
  • диодный мост;
  • фильтрующий конденсатор, обладающий невысокой мощностью. Обычно она не больше 10 мкФ.

Диодный мост на лампах

Высококачественные фильтры в таких конструкциях отсутствуют, поэтому выходное напряжение отличается пульсообразной рваной формой.

Замена конденсатора на аналогичное устройство с большей ёмкостью часто становится выходом из ситуации. Но такие решения не всегда допустимы. Например — если пространство сильно ограничено.

Внутри цоколя пространство обустроено так, чтобы у всех внутренних предметов были конкретные габариты. Поэтому единственно верный и возможный вариант для снижения пульсации — полная замена примитивных блоков питания на качественные драйверы, у которых есть встроенный ШИМ-регулятор. Можно приобретать устройства, у которых качественные комплектующие смонтированы изначально.

Что такое пульсация ламп. Как измерить коэффициент пульсации ламп

Более 90% окружающей его информации человек получает через органы зрения. Для наиболее качественного восприятия визуальной информации необходимо хорошее освещение. Органы зрения человека лучше всего приспособлены к естественному солнечному свету. Однако в помещениях и в темное время суток никак не обойтись без искусственных источников света. По сравнению с естественным, искусственное освещение имеет ряд недостатков. Один из них – это повышенная пульсация ламп, вызванная периодическими колебаниями уровня светового потока, излучаемого лампой.

Действие пульсаций света на здоровье человека.

Пульсации искусcтвенного света, излучаемого лампами оказывают существенное негативное влияние на здоровье человека – в первую очередь на органы зрения и центральную нервную систему. Мерцающий свет перегружает зрительную и нарвную систему человека, нарушает естественные биоритмы. Типичные симптомы воздействия пульсирующего светового потока – повышенная утомляемость, сухость и боль в глазах, головные боли, раздражительность. При длительном воздействии пульсации света могут приводить к хроническим заболеваниям.

В то же время, к сожалению, при обустройстве искусственного освещения уровню пульсации, как правило, не уделяют должного внимания.

Читайте также:  Прибор для измерения металлосвязи

Для нормирования таких пульсаций вводится коэффициент пульсации ламп, показывающий какую долю в общем уровне светового потока лампы занимают пульсации. В общем виде, коэффициент пульсации рассчитывается по формуле:

где Lmax – максимальное значение светового потока, Lmin – минимально значение светового потока, L – среднее значение светового потока от лампы

Как и чем измеряли пульсацию ламп и мониторов.

На практике, определить коэффициент пульсации ламп без специальных приборов, пульмсметров, невозможно. Для измерения пульсаций рекомендуем:

  • либо купить люксметр “Эколайт-01” или “Эколайт-02”, занесенные в госреестр средств измерений, с поверкой или без нее,
  • либо приобрести измеритель освещенности “Radex Lupin” – качественный бытовой люксметр цена которого существенно ниже, чем у профессиональных приборов,
  • НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ (. ) не пытаться измерить пульсации ламп и экранов при помощи карандашей, фотоаппаратов, смартфонов и других подручных предметов (как показывает практика – почти в 90% случаев даже “поймать” пульсацию, не говоря уже, чтобы ее измерить, не получится)

Результаты измерения пульсаций

Существует множество распространенных мнений, типа “лампы накаливания почти не пульсируют”, “люминесцентные лампы с ЭПРА гарантированно имеют низкий уровень пульсации”, “у светодиодных ламп не бывает пульсации” и т.п. На самом деле все не так однозначно. Мы провели множество измерений различных типов ламп и светильников и можем однозначно утверждать – к сожалению, практически нет АБСОЛЮТНО никакой связи между типом и стоимостью лампы или светильника и уровнем коэффициента пульсации излучаемогго света. Нам попадались как очень дорогие ультрасовременные светодиодные светильники с множеством режимов работы и, при этом, с коэффициентом пульсации под 100%, так и дешевые люминесцентные лампы с полным отсутствием пульсаций.

Тем не менее, можно утверждать, что, в первую очередь, уровень пульсаций освещенности зависит от типа применяемых ламп. По уровню возможных проблем с пульсацией светового потока мы разместили разные типы ламп в следующем порядке (по возрастающей):

  1. Лампы накаливания. (пульсации до 25%)
  2. Люминесцентные лампы. (возможны пульсации до 50%)
  3. Светодиодные лампы. (возможны пульсации до 100%)

Ниже приведем пример измерения коэффициента пульсации лампы светодиодной потолочной типа “Армстронг”. Для измерений была использована бесплатная программа пульсметра-люксметра для Android и Windows :

Для измерений мы использовали разработанный нами модуль люксметра-пульсметра-яркомера фотоголовку ФГ-01 (из состава приборов Эколайт-01, Эколайт-02), а также нашу БЕСПЛАТНО (. ) распространяемую программу анализатора световых пульсаций “Эколайт-АП”.

С результатами наших измерений пульсации различного типа ламп можно ознакомиться ниже в этом разделе. Мы постоянно пополняем нашу библиотеку измерений. С благодарностью примем на размещение Ваши материалы по измерению ламп и светильников различного типа.

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Petrovich35 › Блог › Как нашего брата дурят маркетологи, часть 2. Светодиодные лампы

Добрый день, друзья!

Несколько лет назад я опубликовал статью Как нашего брата дурят маркетологи. Речь тогда шла о том, как в магазинах нам продают автохимию, разлитую из одной бочки, но расфасованную в разную упаковку, и, конечно, выставленную на продажу по разной цене.

Но там вопрос был только в деньгах, а сегодня хочу поделиться с вами одним своим весьма неприятным наблюдением, на какие еще уловки идут маркетологи, чтобы любыми способами впарить нам свой товар, пусть даже не безопасный для здоровья.

У меня подросла дочь, у нее уже своя молодая семья, ребенок. Естественно, она хочет, чтобы со здоровьем малыша все было хорошо, в том числе и со зрением. Как врач по образованию, она понимает, что на зрение большое влияние оказывает качество освещения.

Получилось почти как в известном стихотворении, “крошка дочь к отцу пришла, и спросила кроха: какие лампы хорошо, а какие плохо?”.

Чтобы не сильно углубляться в теорию, скажу лишь, что на зрение, утомляемость и даже гормональный фон человека заметное влияние оказывают пульсации источника света. Естественное солнечное освещение имеет практически нулевые пульсации, а вот искусственное освещение далеко не всегда такое же идеальное.

Величина пульсаций источника света характеризуется коэффициентом пульсаций.
Рассчитывается коэффициент пульсаций по формуле, приведенной на рис.2. Физический смысл его очень простой, данный коэффициент показывает, насколько сильно освещенность от данного источника света (например, лампы) отклоняется от среднего значения. Чем это отклонение меньше, тем качественнее источник света.

Разные типы источников света имеют разный коэффициент пульсации.
В Интернете очень много информации на эту тему. Кто захочет, без труда найдет данные для разных типов и даже моделей ламп. Я же приведу усредненные, среднестатистические цифры:

1. Лампы накаливания: коэффициент пульсаций 10-15%
2. Бытовые люминесцентные лампы (т.н. энергосберегающие “спиральки”): 8-20%
3. Светодиодные лампы с импульсным блоком питания: 30%

Как видим, далеко не все лампы одинаково полезны…

Государство нормирует допустимые пределы коэффициента пульсаций для разного назначения освещения. Все понимают, что для освещения, например, подъезда и жилой комнаты, требования к освещению совершенно разные. Если покопаться в СНИПах, то можно найти информацию, что для ответственной работы, требующей концентрации внимания (например, работа за компьютером), коэффициент пульсаций не должен превышать 5%, для общего освещения жилых помещений — не более 10%, и т.д.

Т.е. для сохранения зрения и работоспособности, особенно если это касается детей, лучше выбирать лампы с коэффициентом пульсаций не более 5%.

При этом надо учитывать и частоту пульсаций. Если пульсации видны невооруженным глазом, например, лампа мигает или мерцает, то такие видимые пульсации явно негативно влияют на наше здоровье и самочувствие. Но не менее опасны и более высокочастотные пульсации, которых мы не видим.

Вредными считаются пульсации на частотах до 300 Гц. Мы их не видим, но мозг и глаза на них реагируют. Считается, что пульсации выше 300 Гц уже не воспринимаются мозгом и не оказывают влияния на здоровье (рис. 3).

Но вернемся от теории к практике.

Так как я уже был немного в этой теме, то на основании своего прошлого опыта дал дочери простой и универсальный совет — если не хочешь сильно заморачиваться, покупай лампы известных мировых брендов — PHILIPS, OSRAM и т.д. Они дорожат своей репутацией и не будут продавать откровенный шлак. В качестве примера я привел лампы OSRAM, купленные мной несколько лет назад (фото 4):

Как указано на упаковке, лампы без пульсаций. Строго говоря, для измерения коэффициента пульсаций нужен специальный прибор (люксметр-пульсметр), но косвенно оценить наличие или отсутствие пульсаций можно с помощью камеры мобильного телефона. Если поднести камеру очень близко к лампе, то при наличии пульсаций, на экране будут видны характерные полосы. Как показано на фото 5, данные лампы OSRAM пульсаций не имеют:

А теперь переходим к самому неприятному.

Отправившись в крупный сетевой гипермаркет, я приобрел на пробу (природная осторожность) одну новую лампу OSRAM, в похожей упаковке, на которой было написано “без мерцания” и “безопасно для глаз” (фото 6). Известный проверенный производитель, поэтому никакого подвоха не ожидалось.

Прямо в магазине проверил лампу на наличие пульсаций с помощью телефона и магазинного проверочного стенда. Пульсаций не обнаружил, отлично. Каково же было мое удивление, когда уже дома, при повторной проверке, я обнаружил сильные пульсации света этой лампы (фото 7)!

Лампу я сдал обратно в магазин под предлогом, что не подошла по размерам. Но не это главное. А главное то, что в погоне за прибылью, нас цинично обманывают даже именитые производители.

В чем же дело? А дело в том, что далеко не каждый покупатель улавливает разницу между “пульсациями” и “мерцанием”. А разница есть, и весьма существенная. Отсутствие мерцания указывает лишь на то, что лампа светит без видимых колебаний светового потока, не мигает и не мерцает. Но невидимые, вредные для здоровья пульсации, при этом могут присутствовать в полной мере. То есть, маркетологи OSRAM цинично подменяют эти два понятия, по сути, обманывая потребителя. Да, формально не придерешься, на упаковке речь идет о “мерцании”, а не о “пульсациях”. Но по сути это обман, тем более, что имеется надпись “безопасно для глаз”. Лампы с пульсациями, как правило, дешевле в производстве, поэтому, в погоне за прибылью, производители идут на подобный обман.

При этом, данному обману помогают и торговые сети. Мое первое предположение было, что в проверочном стенде лампы питаются постоянным током, поэтому при проверке пульсации и не видны даже у самых некачественных ламп. А дома в наших розетках стандартный переменный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц, поэтому пульсации некачественных ламп проявляются во всей своей “красе”. Хотя, в стенде все может быть устроено хитрее, так как блоки питания ламп бывают разные и не все будут работать от постоянного тока. Например, лампа с импульсным блоком питания будет работать и от постоянного тока, у нее на входе диодный мост, переменное напряжение так и так выпрямляется. А вот лампы с блоком питания с гасящим конденсатором на входе, в таком случае не должны работать, они только от переменного тока работают. Так что вопрос устройства стенда остается открытым.

К сожалению, коэффициент пульсаций, как правило, не указывается на упаковке ламп (лично я не встречал). Лишь изредка можно встретить пометку “без пульсаций” (фото 9). Причем, отсутствие этой пометки не говорит о том, что лампа плохая, просто производитель не посчитал нужным указать эту информацию.

Как же быть в этой ситуации? Сразу скажу, когда против тебя включен мощный механизм оболванивая, помогает только метод проб и ошибок:

1. Никогда не доверяйте слепо тому, что написано на упаковке. Даже бренды с репутацией, как выясняется, могут обманывать своих потребителей.
2. Если предполагаете приобретать крупную партию товара (например, несколько ламп), сначала приобретите один экземпляр, для изучения и тестирования.
3. Торговая сеть не гарантирует вам объективной проверки, так как ее интересы совпадают с интересами производителя — впарить вам побольше своего товара и заработать на этом. Поэтому перепроверяйте товар дома.

Вот неплохое видео, как выбирать светодиодные лампы:

Обязательно замените дома лампы с пульсацией, они постепенно и незаметно убивают наши глаза!

На этом пока все, берегите свое здоровье, до связи!

еЛайт01

Описание

«еЛайт01» – это старшая модель приборов семейства «еЛайт», измерителей освещенности, яркости и пульсаций источников света. В настоящее время измерители семейства «еЛайт» существенно превосходят по своим характеристикам любой серийно выпускающийся прибор, измеряющий освещенность, яркость или пульсации от других производителей.
Люксметр яркомер пульсметр семейства «еЛайт» представляет собой самую современную разработку прибора для измерения освещенности, пульсации и яркости источников света. При его создании использовалась самая новая элементная база и программное обеспечение. При этом были учтены все последние требования законодательства РФ в области измерений параметров световой среды. Это позволяет приборам семейства «еЛайт» заметно выделяться на фоне конкурентов. Основные отличия приведены в следующей таблице.

Область применения прибора для измерения освещенности “еЛайт01”.

Приборы для измерения освещенности, яркости и коэффициента пульсации семейства «еЛайт» были разработаны и рекомендуются для применения в следующих областях:

  • проведение специальной оценки условий труда (СОУТ) и аттестация рабочих мест (АРМ);
  • производственный, технический, гигиенический и санитарный контроль в жилых, общественных и производственных помещениях и на открытой территории;
  • контроль освещения на объектах и инфраструктуре транспорта.

Расчет неопределенности результатов измерений в измерителе освещенности «еЛайт01»

Если в лаборатории используется обычный прибор, измеряющий освещенность, то, по ГОСТ Р 8.736-2011, требуется проведение нескольких измерений в одной точке, которые потом необходимо вручную пересчитать для вычисления среднего значения и неопределенности измерений. При проверке протоколов измерений от лабораторий могут даже потребовать предоставить расчеты неопределенности.
В измерителе освещенности «еЛайт01» реализована функция автоматического расчета неопределенности результатов измерений. Методика расчета прошла Государственные испытания и включена в Руководство по эксплуатации «еЛайт01». Таким образом, владелец «еЛайт01» экономит время и силы при проведении измерений, а также нервы при проверке лаборатории.

Измерение в светлое время суток искусственной освещенности и пульсаций прибором «еЛайт01»

Профессиональный измеритель освещенности, яркости и пульсаций «еЛайт01» имеет уникальную функцию учета естественного фона освещения при измерении искусственной освещенности и коэффициента пульсации.
Методика измерений с учетом естественного фона входит в Руководство по эксплуатации «еЛайт01» и поставляется бесплатно. Эта функция позволяет проводить измерения искусственной освещенности не дожидаясь темного времени суток или не прибегать к затемнению всех окон, что не всегда возможно. Кроме того, благодаря цифровой обработке сигнала с фотодатчика, только измеритель освещенности «еЛайт01» может правильно рассчитать коэффициент пульсации искусственного освещения при наличии дневного света.

Определение КЕО при помощи измерителя освещенности «еЛайт01»

Еще одной уникальной функцией измерителя освещенности «еЛайт01» является возможность измерения коэффициента естественной освещенности (КЕО).
Коэффициент естественной освещенности характеризует количество естественного света, поступающего в помещение через световые проемы (окна, двери, и т.п.). Измерение КЕО трудоемкая процедура, т.к. требует проведения одновременно двух замеров освещенности – внутри и снаружи здания. Обычно для этого задействуют двух сотрудников и два люксметра, с последующим ручной синхронизацией измерений по времени и расчетом КЕО. Однако профессиональный измеритель освещенности «еЛайт01» позволяет провести измерения КЕО одним сотрудником в автоматическом режиме. Методика измерения коэффициента естественной освещенности прибором «еЛайт01» бесплатно включена в Руководство по экплуатации.

Дополнительные возможности прибора «еЛайт01»

Кроме расчета неопределенности измерений, измерения КЕО, учета фона естественного освещения, прибор еЛайт-01 имеет следующие возможности:

  • хранение в памяти пульта БОИ-01 более 1 000 000 результатов измерений;
  • возможность подключения пульта БОИ-01 к персональному компьютеру (ПК) через порт USB для управления и сохранения результатов измерений на ПК;
  • подключение к универсальному пульту оператора БОИ-01 измерителей других типов, среди которых:
    • «ЭкоТерма Максима» (параметры микроклимата – температура, влажность атмосферное давление, скорость воздуха, индекс ТНС и многое другое);
    • П3-80-Е (электростатическое поле);
    • П3-81 (постоянное и переменное магнитное поле, магнитное поле частотой 50Гц).

Технические характеристики

Эколайт-01
Диапазон измерений освещенности, лк1…200000
Диапазон измерений яркости, кд/м 21…200000
Диапазон измерений коэффициента пульсаций, %1…100
Пределы допускаемой относительной погрешности, %:
– измерения освещенности, не более
– измерения яркости, не более
– измерения коэффициента пульсации, не более
±8,0
±10,0
±10,0
Габаритные размеры блока БОИ-01, мм, не более70x208x35
Габаритные размеры фотоголовки, мм, не более50х145х28
Масса (без элементов питания), кг, не более0,56
Напряжение питания, В7,5…15
Ток потребления, А1,2
Время непрерывной работы без замены элементов питания, часов не менее8
Время установления рабочего режима после включения5 секунд
Количество хранимых данных в энергонезависимой памятиболее 1 млн
Наработка на отказ, часов10 000
Рабочие условия эксплуатации
Нормальная температура, °С20 ± 5
Рабочий диапазон температур, °С-20…+50
Относительная влажность при нормальной температуре, % не более90
Атмосферное давление, кПа80…120

Компплектация, аксессуары

Базовая комплектация:

  • универсальный пульт оператора БОИ-1;
  • измеритель освещенности яркости и пульсаций «еЛайт03»;
  • универсальный соединительный кабель для подключения измерителей различных типов к пульту БОИ-01 (возможен заказ кабеля, длиной до 50метров);
  • свидетельство о поверке;
  • паспорт;
  • упаковка;
  • руководство пользователя;

В данной комплектации прибор «еЛайт01» обеспечивает все функции измерения параметров световой среды. В том числе расчет неопределенности результатов измерений и режим измерения освещенности и коэффициента пульсации в светлое время суток.
Для измерения КЕО (коэффициента естественной освещенности) необходимо дополнительно купить измеритель освещенности «еЛайт03» для проведения измерений естественного освещения снаружи здания синхронно с измерениями внутри здания прибором «еЛайт01».

По дополнительному заказу прибор «еЛайт01» может быть укомплектован:

  • адаптером беспроводной связи с измерителями;
  • адаптером для подключения нескольких измерителей к одному пульту БОИ-01;
  • аккумуляторной сборкой и сетевым блоком питания для ее зарядки.

О коэффициенте пульсации

Искусственное освещение в повседневной жизни играет едва ли не ведущую роль. Как минимум 6 часов в сутки мы пользуемся светом, который воздействует на общее психическое состояние и работоспособность организма. Эти процессы протекают на подсознательном уровне и остаются незаметны для восприятия, однако могут сказаться на здоровье. От качества световых потоков зависит не только уровень нагрузки на зрение и эффективность мышления, но в некоторых случаях – и безопасность труда целиком опирается на источник света.

Отвечают за подобный эффект пульсации или периодическое мерцание. Как бы парадоксально это не звучало, но коэффициент пульсаций в лампе стал следствием развития светотехники. В современных лампах, за исключением подделок, производитель старается свести пульсации к минимальному порогу – от 2 до 4%, которые не отражаются на здоровье человека. Так что же такое пульсация в лампе и нужно ли вообще акцентировать внимание на этом факте?

Допустимый коэффициент пульсации:

Любой осветительный прибор образует определенный процент мерцаний, начиная от ламп накаливания и заканчивая светодиодными светильниками. Комфортный для восприятия показатель находится в пределах 20%, а параметры свыше образуют нагрузку на зрение. Коэффициент пульсации (Кп) – это одна из главных характеристик, определяющая качество светового потока. Для измерения этой величины используют специальные приборы, которые фиксируют минимальные, средние и максимальные значения для каждого уровня освещенности.

Физически это величина относительная, поэтому мерцания определяют в процентном соотношении. Для расчета используют ряд формул, в основе которых лежит общий уровень освещенности в люксах. Не будем вдаваться в теорию и обратимся к практике. Поскольку требования к уровню освещенности достаточно высоки во всех сферах деятельности, для коэффициента пульсаций установлены соответствующие нормы. Показатели примерно одинаковые вне зависимости от характера помещений:

• Детские и учебные учреждения – до 10%.
• Офисы и рабочие кабинеты с наличием техники – до 5%.
• Производственные цеха и работы высокой точности – до 10%.
Небольшое отклонение от нормы также незаметно для глаз, но при этом неблагоприятно отражается на самочувствии.

Как мерцания отражаются на человеке:

Человеческий глаз спокойно воспринимает пульсации на частоте 300 Гц – это критический порог, при котором воздействие мерцаний не отражается на здоровье. При понижении частоты до 100-120 Гц мозг человека распознает пульсацию как нечто незнакомое – вроде закодированного послания, которое нужно расшифровать и придать ему удобоваримый вид. Как следствие – возникают гормональные сбои и прочие нарушения.

В краткосрочном влиянии – это повышенная утомляемость глаз, головная боль и снижение умственной активности. При длительном эффекте симптомы могут привести к депрессии, бессоннице или расстройству нервной системы. Рекордсменом по количеству мерцаний выступает лампа накаливания – 18-20% на частоте 100 Гц. Самый низкий коэффициент пульсаций отмечается у фирменных светодиодных ламп – в пределах 3-5%. Однако это величина непостоянная и зависит не столько от технологии, сколько от качества деталей лампы. Например, если светодиодный светильник оснащен драйвером низкого качества, порог мерцаний может составить все 100%.

Похожая ситуация и со всеми видами газоразрядных ламп, для работы которых необходимо использовать пускорегулирующую аппаратуру. Исключение составляют компактные люминесцентные лампы, поскольку их конструкция содержит встроенный дроссель. Это позволяет подключать лампу напрямую к сети напряжения и получать качественный поток света. Остальные приборы нуждаются в ПРА, от качества которых зависит уровень мерцаний.

Так, при работе с магнитным балластом люминесцентные источники образуют пульсации от 5 до 15%. Это связано с техническими нюансами устройства, где дуговой разряд отличается малой инерционностью и привязан к частоте напряжения, которое питает лампу. Поэтому приборы с магнитным модулем желательно использовать в местах с редким нахождением людей. Обратная история с балластом электронным – это конструкция современной сборки, способная снижать частоту мерцаний до 10% и продлевать жизнь светильника за счет мягкого запуска.

Стробоскопический эффект пульсации:

Мерцание в лампе – это причина зрительных иллюзий, связанных с движущимися или, наоборот, неподвижными предметами. В кинематографе стробоскопический эффект относят к незначительному типу искажений. Например, при чтении кинокадров крутящееся колесо воспринимается неподвижным за счет одинаковых спиц, которые покадрово почти не меняют угол наклона. Стробоскопический эффект при съемке/просмотре видео и цифровых фото относят уже к величине искажений второго порядка: быстро движущиеся предметы кажутся неподвижными.

Если в повседневной жизни стробоскопический эффект не приносит вреда и выступает занятным явлением, то в условиях производства способен привести к плачевным последствиям. Например, в машиностроительных цехах при освещении газоразрядными лампами может возникнуть иллюзия неподвижности станка в тот момент, когда он стремительно вращается. Окружающие шумы в этом случае не позволят услышать звуки вращения, поэтому сотрудникам остается только визуальный ориентир.

Иллюзия здесь крайне опасна и может привести к серьезным повреждениям. Хорошая новость состоит в том, что стробоскопический эффект характерен исключительно для газоразрядных источников света. Чтобы избежать неприятных последствий, свет люминесцентной лампы необходимо совмещать с обычной лампой накаливания или любым другим аналогом, но с питанием лампочек от разных электрических фаз.

Что в итоге?

Светотехнический рынок стал пополняться светодиодными лампами с коэффициентом пульсаций не больше 2%, чем не может похвастаться ни одна друга технология. Достижения продиктованы постоянным совершенствованием осветительных приборов и борьбой среди производителей за лучшее качество света. Если же обратиться к нормативным документам – ГОСТу или СанПину – окажется, что допустимый порог мерцаний соответствует 20% (за исключением особых условий труда, где мерцания не должны превышать 5%). Значение вполне допустимое: оно не способно оказать отрицательного воздействия на организм человека, поэтому и опасаться его не стоит, а все другие технологии получения света укладываются в эти 20%.

Прибор для измерения пульсации света

Исследования воздействия пульсирующего света на организм человека, которые проводились с середины 20 века, показали, в частности, что мозг человека воспринимает пульсации света, частотой до 300 Гц. В ходе проведения экспериментов было установлено, что при уровне пульсаций света 5-8% уже возникают признаки расстройства нормальной электрической активности мозга, а пульсации, глубиной 20%, вызывают такой же уровень расстройств нормальной активности мозга, как и пульсации освещенности с глубиной 100%. Также была определена критическая частота пульсаций света 300 Гц, выше которой человеческий организм воспринимает пульсирующий свет как постоянный.

Видимые глазом пульсации освещенности вызывают прямое зрительное раздражение, мы их ощущаем, они доставляют дискомфорт, утомляют зрение, нервную систему и мозг. Однако мы их видим и пытаемся сознательно или на уровне подсознания бороться с ними – ограничивать время пребывания в помещениях с пульсирующим светом, рефлекторно настраиваем зрение и мозг на ограничение влияния таких пульсаций, в конце концов меняем раздражающую нас лампу или светильник на другую, с отсутствующими пульсациями. Таким образом, вред или, по крайней мере, дискомфорт от видимых пульсаций мы хорошо ощущаем и, по мере возможности, боремся с ними.

Начиная с частот 60-80Гц (зависит от индивидуальных особенностей человека) мы перестаем визуально ощущать воздействие пульсаций освещенности – мы их не видим. Такая частота называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ). То есть наш мозг не успевает обрабатывать поступающую информацию об изменениях интенсивности светового потока. Однако, эти пульсации освещенности детектируются зрительными рецепторами, но не обрабатываются как визуальная информация и воздействуют напрямую на работу прочих отделов мозга. В конечном итоге, высокочастотные пульсации света влияют на гормональный фон человека, суточные биоритмы и связанные с ними работоспособность, утомляемость, эмоциональное самочувствие.

При длительном воздействии пульсации освещенности могут приводить уже к хроническим заболеваниям не только органов зрения, но и сердечно-сосудистой и нервной системы. То есть, мы видим, что требования к уровню пульсаций освещения возникли не на пустом месте и задолго до появления современных источников света.

Можно обобщить, что пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, а в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется. Также не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

При помощи осцилографа и простенькой схемы можно измерить коэффициент пульсаций света, что будет соответствовать ГОСТ Р 54945-2012, где в приложении Г описана методика измерения коэффициента пульсации света с помощью осцилографа. И приведена блок схема:

И формула для расчёта.

Где Eмин, Емакс – минимальные и максимальные амплитудные значения по осциллограмме.
Eср – интегральное среднее за период. Однако, до недавнего времени, для расчетов коэффициента пульсации в качестве Еср часто использовали среднеарифметическое значение:

тогда формула для расчета пульсаций освещенности принимает вид:

Берем фотодиод, шунтируем его резистором 1KOm и подключаем к осцилографу.

И производим расчёты

Кп=(Umax-Umin)*100/ (Umax+Umin)
Кп=(436-236)х100 / (436+236)
Кп=29,76%

С таким коэффициентом пульсации можно использовать только в местах временного пребывания.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector