ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Сдана в 2022году Оценка 12,0 / 12,0 скриншот с отметкой прилагается к работе

Лабораторная работа 1
«Исследование светотехнических параметров источников искусственного света»
Тема «Светотехнические расчеты»
Цель работы – изучение основных светотехнических параметров источников искусственного освещения.
Задачи:
    изучить различные источники искусственного света;
    исследовать количественные характеристики освещения.
Порядок запуска виртуальной лабораторной работы (ВЛР)
1.1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по получению доступа прилагается к заданию в курсе.
1.2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку Лабораторные работы, выберите папку Professional group, в ней запустите двойным щелчком программу Выполнить.
1.3. Одинарным щелчком выберите группу «Промышленная экология».
1.4. Из развернувшегося перечня выберите одинарным щелчком лабораторную работу «Исследование светотехнических параметров источников искусственного света».
1.5. По одинарному щелчку вам доступны файлы ВЛР: Методические материалы и Виртуальная лаборатория (рис. 1).
 
Рис. 1. Файлы ВЛР
Теоретический материал к ВЛР представлен в файле Методические материалы. Для выхода из Методических материалов используется кнопка  (стрелка «влево» на зеленом фоне в левом нижнем углу экрана). Для выхода из Виртуальной лаборатории – клавиша F10.
Используйте сочетание клавиш Ctrl + Alt, чтобы курсор мыши имел возможность свернуть или уменьшить размер окна виртуального стола. Тогда вы сможете и работать на своем компьютере за пределами виртуального рабочего стола, и возвращаться обратно (рис. 2).
 
Рис. 2. Личный рабочий стол и виртуальный

Активные клавиши
В этой лабораторной работе применяются следующие клавиши (рис. 3):
W, S, A, D – для перемещения в пространстве;
F2, Е – аналоги средней кнопки мыши-манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);
F10 – выход из программы.
 
Рис. 3. Активные клавиши клавиатуры и мыши-манипулятора

Левая кнопка мыши (1) при нажатии и удерживании обрабатывает (поворачивает, переключает) тот или иной объект.
Средняя кнопка (2) при первом нажатии (без прокрутки) берет объект, при последующем – ставит (прикрепляет).
При нажатии правой кнопки мыши (3) появляется курсор-указатель (при повторном нажатии – исчезает).
Примечание: при появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и в стороны.
Оборудование в лабораторной работе
Лабораторная работа выполняется в учебной аудитории, оборудованной осветительными приборами разных типов, для исследования будут использоваться следующие:
    люминесцентная лампа, N = 14 Вт – цвет спектра бледно-белый, освещение равномерное без четких границ;
    люминесцентная лампа, N = 40 Вт – цвет спектра бледно-желтый, освещение равномерное без четких границ;
    лампа накаливания, N = 60 Вт – цвет спектра желтоватый, освещение равномерное без четких границ;
    лампа накаливания, N = 200 Вт – цвет спектра более желтый и яркий, чем у лампы накаливания, освещение равномерное без четких границ;
    галогенная лампа, N = 50 Вт – цвет спектра ярко-белый, освещение равномерное без четких границ, но под лампой выделяется ярко-белое пятно диаметром около 1,5 м.
Возле преподавательского стола размещается переключатель «Переключение фона стен».
 

Рис. 4. Исследовательская аудитория

На преподавательском столе находится прибор люксметр-пульсметр (далее – ЛП). Прибор представляет собой корпус и датчик, соединенный с корпусом проводом. ЛП фиксирует освещенность (возможно переключение на диапазоны ×1, ×10, ×100) и коэффициент пульсации (значения в пределах от 0 до 100, %), режимы меняются с помощью переключателя.
При активизации прибора в правом верхнем меню экрана появится его двухмерное изображение.
 
Рис. 5. Люксметр-пульсметр

Порядок выполнения работы
    Возьмите со стола люксметр-пульсметр.
    Включите его в режим измерения освещенности, начиная с позиции ×1.
    Разместите прибор под первой исследуемой лампой.
    Фон в помещении изначально светлый.
    Включите лампу соответствующим выключателем на стене аудитории (номер лампы и стола соответствует номеру выключателя).
    Произведите снятие значения освещенности (если на дисплее прибора высветилось значение «Е», необходимо перевести переключатель режимов в положение ×10 или ×100). Результат измерения освещенности занесите в табл. 2.
    Произведите измерение освещенности на рабочих местах от каждого источника. Измерение освещенности различных источников света осуществляется также путем включения исследуемой лампы и размещения под ней датчика прибора.
    Постройте диаграмму освещенности разных типов ламп искусственного освещения (рис. 6), проведите сравнительный анализ экспериментальных данных и объясните различия в освещенности исследуемых ламп.
 
Рис. 6. Пример оформления диаграммы освещенности

9. Произведите измерение коэффициента пульсации исследуемых источников освещения. Для этого люксметр-пульсметр переведите в режим «коэффициент пульсации» и установите на рабочей поверхности под лампой.
10. Результаты измерения освещенности занесите в табл. 2.
11. Постройте диаграмму зависимости коэффициента пульсации от типа лампы, объясните различия значений коэффициента пульсации в зависимости от устройства источника света.
12. Проведите измерение освещенности для первой лампы в четырех точках помещения в соответствии со схемой (рис. 7). Аналогично проведите измерения для остальных ламп. Результаты занесите в табл. 3.
 
Рис. 7. Схема расположения точек измерения освещенности для первого источника
13. Переключателем на стене смените фон помещения на темный.
14. Повторите цикл измерений в соответствии с пунктом 11. Данные занесите в табл. 3.
15. Сделайте вывод из результатов эксперимента.
16. По результатам измерения освещенности по пп 11 и 13 рассчитайте значение фактического светового потока по формуле (1):
F_факт=E_ср∙S,                                          (1)
где E_ср – среднее значение освещенности по результатам четырех измерений в соответствии со схемой рис. 7, лк;
S  – площадь освещаемой поверхности, м2 (площадь участка измерений, S=36 м^2).
17. На основании данных, полученных в п. 15, вычислите коэффициент использования светового потока () для вариантов с темным и светлым фоном помещения по формуле:
=F_факт/F_ламп .                                  (2)
Номинальный световой поток (F_ламп) выбирают по номинальной мощности каждого типа ламп по табл. 1.

Таблица 1
Номинальный световой поток для разных типов ламп
Типы ламп     Номинальная мощность ламп, Вт     Номинальный световой поток, лм
Лампа люминесцентная    14    780
    40    2800
Лампа накаливания    60    730
    200    2920
Лампа галогенная    50    3000

18. Полученные расчетные данные сведите в табл. 4.
19. Сделайте выводы.
Отчет
Название работы:
Цель работы:

Таблица 2
Результаты определения коэффициента пульсации и освещенности на рабочем
Тип лампы    Мощность лампы,
N, Вт    № рабочего места    Освещенность
E, лк    Коэффициент пульсации
K_п, %
                
                

Таблица 3
Зависимость освещенности от фона помещения
Фон помещения    Тип лампы    Мощность лампы,
N, Вт    Освещенность, лк
            Точки измерений    E_ср

            1    2    3    4    
                            
                            

Диаграмма освещенности разных типов ламп искусственного освещения.
Диаграмма коэффициента пульсации разных типов ламп искусственного освещения.

Таблица 4
Результаты определения коэффициента использования осветительной установки
Фон помещения    Тип лампы    Фактический световой поток,
F_факт, лм    Номинальный световой поток,
F_ламп, лм    Коэффициент 
                          

Вывод:
 
Контрольные вопросы
    Что такое освещение? Для чего оно предназначено?
    Какие бывают виды освещения в зависимости от источника света?
    Какие светотехнические характеристики используют для оценки освещения?
    Что представляет собой видимое излучение?
    Что такое световой поток и сила света?
    Что такое освещенность и яркость?
    Как классифицируется искусственное освещение по принципу организации? Охарактеризуйте каждый вид.
    Как классифицируется искусственное освещение по функциональному назначению? Охарактеризуйте каждый вид.
    Какие лампы применяют для освещения? В чем заключаются преимущества и недостатки различных видов ламп?
    Чем определяется характеристика зрительной работы?
    Что характеризует коэффициент пульсации освещенности? Чем опасно явление пульсации?
    Какие факторы влияют на освещенность рабочих поверхностей?
    Что характеризуют коэффициенты использования и отражения светового потока?