Характеристики производственного освещения

Освещение играет важную роль в создании комфортных усло­вий и поддержании высокой работоспособности человека.

Неправильно организованное освещение рабочих мест ухудша­ет видение, утомляет зрительный аппарат, вызывает снижение остро­ты зрения, отрицательно влияет на нервную систему, может быть причиной травматизма.

Видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нанометров (нм) и каждой длине волны соответст­вует определенный цвет: от фиолетового (380...450 нм) до красного (620...760 нм). Видимые излучения обычно измеряют в нанометрах (1 нм = IIO-^mkm). Чувствительность глаза максимальна в зеленой области спектра при длине волны X = 554 мм.

Производственное освещение характеризуется следующими по­казателями:

— количественными: световой поток, сила света, освещенность, яркость и коэффициент отражения;

— качественными.

Световой поток Ф — поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) — световой поток, излучаемый точечным источником све­та силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного угла в один стерадиан.

Сила света I — световой поток, отнесенный к телесному углу, в котором он излучается:

/ = Ф/ю, кд,

где со — телесный угол (в стерадианах) или часть пространства, за­ключенного внутри конической поверхности.

Единицей силы света является кандела (кд) — сила света то­чечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равно­мерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан.

Освещенность Е характеризует поверхностную плотность свето­вого потока и определяется отношением светового потока Ф, падаю­щего на поверхность, к ее площади S:

Е = Ф/в.

Единицей освещенности является люкс (лк). Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м², по которой равномерно распределен световой поток, равный одному люмену (1 лк = 1 лм/м²).

Основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и по­падающий на зрачок, поэтому введено понятие яркости.

Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикуляр­ную к тому же направлению:

L=I/Scosa, кд/м², где а — угол к нормали светящейся поверхности.

Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м²).

Коэффициент отражения р характеризует способность по­верхности отражать падающий на нее световой поток. Определяет­ся как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф к падающему на нее световому потоку Ф_пад •

Качественными показателями освещения являются: объект раз­личения, фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель осле-пленности, коэффициент пульсации освещенности.

Объект различения — наименьший рассматриваемый предмет, который необходимо различить в процессе работы.

223 Фон — это поверхность, прилегающая непосредственно к объек­ту различения, на которой он рассматривается. Светлость фона ха­рактеризуется коэффициентом отражения р, равным отношению све­тового потока, отраженного от поверхности F_p к световому потоку,

падающему на поверхность F:

p = F_p/F.

Фон считается светлым при р > 0,4, средним — при 0,4 > р > 0,2 и темным — при р < 0,2.

Контраст объекта с фоном оценивается коэффициентом контра­стности (К), который определяется различием между их яркостями или коэффициентами отражения:

К = (Ь₀-Ьф)/Ь_ф; К = (р₀-рф)/рф,

где L₀ и Ьф — соответственно яркости объекта и фона; рд и рф —

соответственно коэффициенты отражения объекта и фона.

Контраст объекта различения с фоном считается большим при К > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при 0,5 > К > 0,2 (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Видимость V — универсальная характеристика качества осве­щения, которая характеризует способность глаза воспринимать объ­ект; зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

Видимость определяется числом пороговых контрастов в кон­трасте объекта с фоном:

где К — контраст объекта с фоном; ^_пор — пороговый контраст, т.е.

наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьше­нии которого объект становится неразличимым.

Блескость — повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций {ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Ослепленность приводит к быстрому утомлению и снижению работоспособности.

Показатель ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяется выражением

P=(V₁/V₂ -1)1000,

где Vj и V₂ — видимость объекта различения соответственно при эк­ранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Для измерения и контроля освещенности применяют люксметр, принцип действия которого основан на фотоэлектрическом эффекте.

При освещении селенового фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототек, обусловливающий отклонение стрелки микроамперметра, шкалу которого градуируют в люксах.

Для измерений силы света и яркости применяют фотометры типа ФПИ и ФПЧ. Измерение освещенности проводят по ГОСТ 24940—96.