Цель работы – изучение системы искусственного освещения производственных помещений, методики измерения и нормирования освещенности и сравнения эффективности освещения лампами накаливания и люминесцентными лампами.
Для создания благоприятных и безопасных условий труда большое значение имеет рациональное освещение. Плохое освещение может явиться причиной несчастного случая или заболевания глаз.
Осветительные условия влияют на работоспособность глаз (на остроту зрения, скорость различения и длительности четкого видения). Под остротой зрения понимают способность глаз различать мелкие объекты различения (царапина на обрабатываемой детали, риска на шкале измерительного прибора, линия на чертеже и др.). С увеличением освещенности до известных пределов повышается острота зрения и скорость различения предметов.
Для искусственного освещения в настоящее время применяют несколько видов источников света. Основным из них являются лампы накаливания, люминесцентные газоразрядные лампы и специальные лампы с повышенной световой отдачей (ртутные лампы низкого, высокого и сверхвысокого давления, натриевые лампы и др.).
Лампы накаливания просты в устройстве и удобны в обслуживании. Однако лампы накаливания являются несовершенными источниками света, как по экономичности так и по цветности излучения. Свет ламп накаливания имеет преимущественно желтые лучи, что ухудшает зрительное восприятие. Световая отдача ламп накаливания в 3-4 раза меньше световой отдачи люминесцентных ламп.
Световой отдачей называется отношение светового потока, излучаемого источником света, к электрической мощности источника света. Световая отдача измеряется в Лм/Вт.
Люминесцентные лампы часто лишены недостатков ламп накаливания. Они имеют более благоприятные для зрения спектральный состав света, обладают большим сроком службы, менее чувствительны к изменениям напряжения.
Основным видом искусственного освещения на производстве является рабочее освещение.
Рабочее освещение может быть следующих видов:
- общее равномерное освещение, обеспечивающее равномерную освещенность всего производственного помещения, что достигается за счет расположения источников света одинаковой мощности на равном расстоянии;
- общее локализованное освещение, обеспечивающее повышенную освещенность на отдельных участках (например, поточная линия);
- местное освещение, применяемое для освещенности непосредственно на рабочих местах;
- комбинированное освещение (сочетание общего освещения с местным).
В соответствии со строительными нормами применение одного местного освещения не допускается.
В настоящее время искусственное освещение нормируется строительными нормами и правилами проектирования промышленных предприятий СНиП П-А.9-71.
Величина нормируемой освещенности (см. приложение 1 и 2) устанавливается в зависимости от световой характеристики и размера объекта различения (разряд работы), типа источников света, системы освещения светлости фона и контраста объекта различения с фоном.
ФОНОМ называется поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается. Фон считается:
- светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;
- средним при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4;
- темным при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2. Фотометрический контраст различения с фоном определяется по формуле:
Вф
где: Во - яркость объекта различения в НТ;
Вф - яркость фона в НТ. Контраст объекта различения с фоном считается:
- большим при значениях К более 0,5
- средним при значениях К от 0,2 до 0,5
- малым при значениях К менее 0,2
Исходя из световой характеристики и размера объекта различения все виды работ разбиты на девять разрядов. Первые пять разрядов разбиты на четыре подразряда, учитывающие степень светлости фона и контраст объекта различения с фоном.
Нормы для люминесцентного освещения установлены значительно выше по сравнению с лампами накаливания, так как люминесцентные лампы экономичнее ламп накаливания.
Система комбинированного освещения более экономична, чем система общего освещения, поэтому для комбинированного освещения нормы значительно выше, чем для общего освещения.
Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения при комбинированном освещении должна составлять не меньше 10% нормируемой освещенности от комбинированного освещения, но не менее 150 лк при люминесцентных лампах и не менее 50 Лк при лампах накаливания 50 лк.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЛЮКСМЕТР Ю-16 предназначен для измерения естественного и искусственного освещения. Он состоит из селенового фотоэлемента и стрелочного гальванометра. При падении светового потока на фотоэлемент в цепи возникает фототок, пропорциональный световому потоку. В результате взаимодействия магнитных полей постоянного магнита и фототока возникает вращающийся момент, отклоняющий стрелку прибора, гальванометра. Угол поворота рамки зависит от величины силы фотопотока, протекающего в обмотке. Шкала прибора проградуирована в люксах. Дополнительные сопротивления предназначены для измерения пределов изменения. Соответственно прибор имеет три шкалы 25, 100, 500 люкс. Кроме того, для увеличения предела измерения люксметр снабжен светопоглотителем (фильтром), увеличивающий предел измерения в 100 раз. При работе этот фильтр устанавливается на фотоэлемент.
Измерение освещенности следует начинать на максимальной шкале (500 ЛК) с установленным фильтром. При малых отклонениях стрелки прибора следует переключать прибор на меньшую шкалу или снять фильтр с фотоэлемента.
Измерение искусственной освещенности производится на лабораторных установках.
Общее освещение создается люминесцентными лампами, установленными на потолке, которые включаются включателем при входе в лабораторию. Местное освещение создается светильником, имеющимся на первой лабораторной установке. Подвеска светильника местного освещения позволяет установит последний на различную высоту, а именно: 0,30? 0,45? 0,60? 0,75? 0,90 м над уровнем рабочей поверхности. На второй лабораторной установке имеется люминесцентная лампа накаливания равной мощности (40 Вт). Включение этих ламп производится включателем, расположенным на стене.
Вторая лабораторная установка используется для сравнения эффективности освещения люминесцентными лампами и лампами накаливания одинаковой мощности путем определения отношения:
Елл Эф = — Елн
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Изучить устройство и методику измерения освещенности люксметром Ю-16.
2. Измерить освещенность на рабочем месте при высоте подвески светильника над рабочей поверхностью 0,30; 0,45; 0,60; 0,75; 0,90м При этом общее освещение должно быть включено. Результаты измерений занести в таблицу отчета. Построить график зависимости освещенности от высоты подвеса светильника (приложение 3).
3. Используя строительные нормы и правила СНИП П-А,9-71 (см. приложение 1), определить характеристику зрительной работы, разряд, подразряд и освещенность на рабочем месте от системы комбинированного освещения, общего освещения люминесцентными лампами, долю освещенности от общего освещенияЕобщ — 1001 Екомб
Вариант условий зрительной работы задается преподавателем из таблицы:
Результаты записать в таблицу 2 отчета. 4. Измерить освещенность в рабочем месте: а) от общего освещения люминесцентными лампами, Еобщ; б) от комбинированного освещения при высоте подвески светильника местного освещения над рабочей поверхностью 0,45 и 0,90м Екомб. Определить долю освещенности от общего освещения: Еобщ 100% Екомб
Результаты измерений занести в таблицу 3 отчета.
5. Сопоставить освещенность от комбинированного освещения, измеренную в соответствии с условиями, указанными в п.4, с нормируемой освещенностью и сделать вывод в соответствии измеряемой освещенности с нормируемой. Кроме того, сравнив замеряемую освещенность и долю общего освещения от комбинированного -100% с допустимым значением, Екомб, сделать вывод о правильности подбора мощности светильников общего и местного освещения.
6. Измерить освещенность на рабочем месте (вторая лаб. установка) от светильников равной мощности люминесцентными лампами Елл
k лампами накаливания Елн. Результат занести в отчет.
7. Определить во сколько раз освещенность от люминесцентных ламп выше освещенности от ламп накаливания, используя зависимость
Елл Эф = Елн
Елн Результаты занести в отчет.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. С учетом каких факторов нормируется освещенность на рабочих местах?
2. Виды рабочего освещения.
3. Преимущества и недостатки ламп накаливания и люминесцентных ламп.
4. Что такое острота и быстрота зрения? Влияние освещенности на остроту и быстроту зрения.
5. Назначение и устройство люксметра Ю-16. Порядок измерения освещенности люксметра Ю-16.
ЛИТЕРАТУРА
1. Юдин Е.Я. Охрана труда в машиностроении. М.; Машиностроение, 1983 г.
2. Строительные нормы и правила. Искусственное освещение. Нормы проектирования СНИП П-А 9-71.
