Для виміру освітленості застосовують люксметри (Ю-116, Ю-17, Ю-117). Принцип дії люксметра заснований на явищі фотоелектричного ефекту. Основними частинами приладу є фотоелемент і вимірювальний прилад (рис.4.1).
Перед початком виміру необхідно підготувати люксметр до роботи:
а) підключити фотоелемент до вимірювального приладу;
б) на фотоелемент встановити відповідний світлофільтр (з коефіцієнтом поглинання 10, 100 або 1000).
Необхідно пам'ятати, що похибка люксметра має максимальну величину на початку шкали. Фотоелемент установлюють на поверхні столу в місці, де потрібно виміряти освітленість.
При натиснутій правій кнопці переключення діапазонів вимірювання, покази освітленості знімають з верхньої шкали люксметра. Отримане значення необхідно помножити на відповідний коефіцієнт поглинання світло - фільтра.
Якщо стрілка відхиляється менше, ніж на 10 поділок, то потрібно натиснути ліву кнопку переключення діапазонів вимірювання, в результаті чого покази освітленості знімаються з нижньої шкали люксметра, а їх значення множитися на відповідний коефіцієнт поглинання світлофільтра.
Рис. 4. 1 Прилад для вимірювання освітленості “Люксметр Ю-116”.
Вимоги безпеки праці при виконанні лабораторної роботи
Виконання роботи передбачає використання електрообладнання, а саме різних видів ламп: розжарення, газорозрядних, світлодіодних, які потребують, при підключенні, значного діапазону змінної та постійної напруги від 12 до 220 В, тому забороняється:
· застосовувати для сполучень дроти з пошкодженою ізоляцією;
· вимірювати напругу та струм приладами з неізольованими штекерами, щупами, дротами;
· вмикати без дозволу викладача апаратуру, макети, вимірювальні прилади без попередньої перевірки правильності підключення з’єднувальних проводів до приладів;
· залишати без нагляду увімкнене електрообладнання;
· виконувати ремонт лабораторного обладнання;
· використовувати світлодіодні лампи при направленні їх безпосередньо в очі без захисної арматури.
Порядок виконання роботи
1. Визначити залежність освітленості від висоти підвісу світильника.
Світильник встановити на штанзі (4) (рис. 4.2) на висоті 0,2 м. Фотоелемент покласти на стіл (5) під світильником на перетині лінії 0 – 0. Зняти покази по відповідній шкалі люксметра. Пересуваючи елемент по горизонталі в точки 20, 40, 60 і 80 см, виміряти освітленість.
В такій же послідовності провести вимірювання освітленості при різній висоті підвісу світильника – 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 м. Отримані результати занести в табл.4.1.
Таблиця 4.1.
Результати вимірювань освітленості, лк
Відстань по горизонталі
Висота підвісу світильника
0,2 м
0,4 м
0,6 м
0,8 м
1,0 м
0 м
20 см
40 см
60 см
80 см
Побудувати графічні залежності освітленості на поверхні столу від відстані по горизонталі при фіксованій висоті світильника. Зробити висновки.
Рис. 4.2. Загальний вигляд лабораторної установки:
Включити один із верхніх світильників 1, 2, 3 (рис. 4.2). Визначити освітленість у точці 20. Включити лампу, що знаходиться на штативі (4). Визначити освітленість в цій точці при різній висоті підвісу світильника – 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 м. Отримані результати занести в табл. 4.2. Визначити в кожному випадку загальне освітлення у відсотках.
Для уникнення значних світлових контрастів між робочим місцем і навколишнім простором загальне освітлення повинно складати не менше 10%.
Таблиця 4.2.
Результати вимірювання комбінованого освітлення
Висота підвісу світильника
0,2 м
0,4 м
0,6 м
0,8 м
1,0 м
Освітленість від системи загального освітлення Е1, лк
Освітленість від системи комбінованого освітлення Е2, лк.
Частка загального освітлення, %
3. Порівняння ефективності різних джерел світла.
Виміряти освітленість, що створюється окремими світильниками. Записати покази амперметра та вольтметра при включенні кожного світильника. Отримані результати занести в табл. 4.3. Зробити висновки про економічність різних видів світильників.
Таблиця 4.3.
Ефективність освітленості різними світильниками
Види світильників
Освітленість
Е, лк
Сила струму
I, А
Напруга
U, В
Потужність
Р, Вт
Відношення
Е/Р
1. Світильник прямого світла
2. Люмінесцентна лампа
3. Куля молочного скла
4. Люцетта
Зміст звіту
1. Назва, мета і задачі роботи.
2. Короткий опис загальних положень.
3. Схема люксметра Ю-116.
4. Результати вимірювань та висновки на підставі аналізу отриманих даних і розрахунків.