Основные светотехнические величины

Рациональное освещение помещении и рабочих мест - один важнейших элементов благоприятных условии труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Не­правильное и недостаточное освещение может привести к созда­нию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зри­тельного восприятия создает солнечный свет.

Для гигиенической оценки условий труда используются све­тотехнические единицы, принятые в физике.

Видимое излучение—участок спектра электромагнитных ко­лебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F—мощность лучистой энергии, оценивае­мой по сетевому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Све­товой поток, отнесенный к пространственной единице—телесно­му углу и, называется силой света:

la=dF/dw,

где la.- сила света под углом w): df— световой поток, равномерно распределяющий в пределах телесного угла dw.

За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела—сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эта­лон) в перпендикулярном направлении при температуре затвер­девания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па (760 мм рт. ст.”. Освещенность Е — плотность светового потока на освещае­мой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)

E=dF/dS,

где dS — площадь поверхности, на которую падает световой по­ток dF.

Яркость поверхности L, а данном направлении—отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикуляр­ную данному направлению. Единица яркости—кандела на квад­ратный метр (кд/м²)

La=dIa/dS×cosa

где dIa —сила света, излучаемого поверхностью dS в направле­нии a.

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев так­же от угла, под которым поверхность рассматривается.

Световые свойства поверхностей характеризуются коэффици­ентами отражения r, пропускания t и поглощения b. Эти коэф­фициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (r+t+ +b=1) или в процентах:

r=Fr/F; t=Ft/F; b=Fb/F

где Fr, Ft, Fb — соответственно отраженный, поглощенный и прошении через поверхность световой поток F — падающий на поверхность световой поток.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации ос­вещения необходимо не только обеспечить достаточную освещен­ность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характе­ристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.

Различают прямую блескость, возникшую от ярких источни­ков света и частей светильников, попадающих в поле зрения ра­ботающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркаль­ным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называ­ется слепимостью.

Слепящее действие зависит не только от блескостти поверхности, направленной к глазу, но и от контракта различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной раз­ности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленпость.

Контраст объекта различения с фоном (К) считается:

большим—при К>0,5;

средним—при К=0,2—0,5;

малым — при К<0,2.

Чтобы избежать слепящего действия света, необходимо под­вешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла паде­ния света на рабочее место) с учетом отражающих поверхно­стей. Для повышения видимости целесообразно увеличить кон­траст различаемых объектов, что более эффективно и экономич­но в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхно­сти. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.

фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон ха­рактеризуется способностью отражать световой поток и счита­ется светлым при коэффициенте отражения поверхности r>0,4, средним при r=0,2—0,4 и темным при r<0,2.

Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки, и стены рекомендуется окрашивать в свет­лые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.

Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части—светло-желтые, а от­крытые механизмы в ярко-красный цвет. Для измерения и контроля освещенности применяют люкс­метры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещении фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототек, обу­словливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу ко­торого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спект­ральная чувствительность близка к спектральной чувствитель­ности глаза.

Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряется откры­тым фотоэлементом без насадок. Использование насадок раз­личных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит до 100000 лк.

Для измерения яркости используют фотометры, в которых яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой по­верхности.

Для освещения производственных, служебных, бытовых по­мещений используют естественный свет и свет от источников ис­кусственного освещения.