Основные светотехнические величины и единицы их измерения

Краткие теоретические сведения

Рационально устроенное освещение в цехах промышленных предприятий и общественных зда­ний является существенным показателем высокого уровня культуры труда и технического прогресса, неотделимой частью научной организации труда и эстетики, производства.

Обеспечение гигиенически рациональных условий освещения в производственных помещениях способствует длительному сохранению работоспособности и предотвращению производственного травматизма и повышает производительность труда от 5 до 20%. Производственное освещение должно обеспечивать не только достаточную освещенность на рабочих местах, но и обладать высо­ким качеством – равномерное распределение яркостей на рабочей поверхности, отсутствие слепящих бликов и резких теней, быть экономичным и безопасным.

Степень усталости глаза зависит от напряженности процессов, сопровождающих зрительное восприятие предметов. К таким процессам относится аккомодация, конвергенция и адаптация.

Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, нахо­дящихся от него на различном расстоянии, посредством изменения кривизны хрусталика. Чрезмерная усталость мышц, управляющих зрачком, приводит к появлению близорукости или дальнозоркости.

Конвергенция – это способность глаза при рассмотрении близких предметов принимать поло­жение, при котором зрительные лучи пересекаются на фокусируемом предмете. Расстояние, на кото­ром можно чётко видеть предмет без напряжения равно 30-40 см.

Адаптация - это изменение чувствительности глаза в зависимости от воздействия на него раз­дражителей, например при изменении яркости, или освещенности. Процесс адаптации обусловлен изменением диаметра зрачка, поэтому частая адаптация приводит к утомлению органов зрения.

Основные светотехнические величины и единицы их измерения

Условия зрительной работы определяются количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффи­циент отражения.

Световой поток Ф определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой через световое ощущение. За единицу светового потока принят люмен [лм]. Сила света I –пространственная плот­ность светового потока и измеряется в канделах [кд]. Сила света в одну канделу обеспечивается све­товым потоком в один люмен, который излучается в телесном угле величиной в один стерадиан. 1кд = лм/стер,

Освещенность – плотность светового потока на освещаемой Ф поверхности

Е = P/S (1)

S – единица измерения освещенности – люкс [лк].

Яркость поверхности – отношение силы света, излучаемой поверхностью в данном направле­нии Ia, к проекции светящейся поверхности на плоскость S*соsa, перпендикулярную данному на­правлению.

Коэффициент отражения р – отношение отраженного от поверхности светового потока F_ОТР к падающему на нее световому потоку.

К качественным показателям зрительных условий относятся характеристики фона, контраст объекта различения с фоном и др. Фон – поверхность, прилегающая к объекту различения, на кото­рой он рассматривается; характеризуется коэффициентом отражения этой поверхности. Фон счита­ется светлым при r более 0,4, средним при r от 0,2 до 0,4 и темным при r < 0,2.

Контраст объекта с фоном характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона. Контраст определяется по формуле:

(2)

где В_О и В_Ф – соответственно контраст яркости объекта и фона. Контраст объекта с фоном считается большим при К более 0,5; средним при значениях К от 0,2 до 0,5; малым при значениях К менее 0,2.

Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые тре­буется различать в процессе работы.

Точность зрительной работы – определяется наименьшим размером объекта различия. Чем меньше объект различия, тем выше точность зрительной работы.

Нормативная освещенность – освещенность, которую необходимо создать на рабочей поверх­ности для того, чтобы работа заданной точности могла проводиться с наименьшим утомлением зри­тельного аппарата.