Измерение освещенности на рабочем месте

	Показатель	Стоимость
		от 200 рублей за показатель
	массовая доля трансизомеров жирных кислот
	перекисное число

Более 50 возможных показателей

	Показатель	Стоимость
	Мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы	от 1000 рублей за комплекс исследований
	БГКП (колиформы)
	Сульфитредуцирующие клостридии
	Staphylococcus aureus
	Патогенные микроорганизмы в т.ч. сальмонеллы
	L. Monocytogenes
	Молочнокислые микроорганизмы
	Бифидобактерии

Более 30 возможных показателей

	Показатель	Стоимость
	Личинки трихинелл (живые)	от 300 рублей за показатель
	Trihinella spiralis
	Финны цистоцерков
	Cysticercus cellulosae (мясная продукция)
	Яйца гельминтов и цисты кишечных простейших (овощная и плодово-ягодная продукция)
	Личинки гельминтов (живые) (рыбопродукция)

№	Показатель	Стоимость
		от 250 руб за показатель
	цветность
	мутность
	водородный показатель (рН)
	общая минерализация (сухой остаток)
	жесткость общая
	окисляемость перманганатная
	аммиак и аммоний-ион

Более 20 возможных показателй

№	Показатель	Стоимость
	Алюминий	от 250 руб за показатель
	бериллий
	молибден

№	Показатель	Стоимость
	Взвешенные вещества	от 250 руб за показатель
	сухой остаток
	водородный показатель
	азот (сумма азота органического и азота аммонийного)
	азот аммонийный
	фосфор общий
	нефтепродукты
	хлор и хлорамины

Более 40 возможных показателй

№	Показатель	Стоимость
	Азот нитраты	от 350 руб за показатель
	обменный аммоний
	подвижный фосфор
	подвижный калий
	обменная кислотность
	гидролитическая кислотность
	плотный остаток
	анионы - гидрокарбонаты
	сульфаты
	катионы - кальций
	№ Показатель Стоимость Подвижные и валовые формы - марганец от 350 руб за показатель молибден хлористый метил Более 50 возможных показателй № Показатель Стоимость Свободный остаточный хлор Хлороформ Формальдегид № Показатель Стоимость Общие колиформные бактерии от 3500 руб за комплекс исследований Термотолерантные колиформные бактерии Колифаги

Методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Основы радиационной безопасности и промышленной экологии» для cтудентов специальностей:

240601 – «Химическая технология материалов современной энергетики», 240603 – «Химическая технология редких элементов и материалов на их основе»

УДК 658.382.3

Измерение освещенности рабочих помещений: Метод. указ. по выполнению лаб. работ по дисциплине «Основы радиационной безопасности и промышленной экологии» для студентов спец. 240601 (250900), 240603 (251700). – Томск: Изд-во ТПУ, 2005 г. – 16 с.

Составители: доцент, к.т.н. В.Ф. Усов

доцент, к.т.н. Н.С. Тураев

доцент, к.т.н. И.Д. Брус

ст. преподаватель, к.х.н. Н.Б. Егоров

Рецензент: доцент, к.т.н. А.А. Маслов

Зав. кафедрой доцент, канд. хим. наук _________________ И.И. Жерин

Одобрено методической комиссией ФТФ

Председатель методической комиссии

доцент, канд. физ. – мат. наук___________________В.Д. Каратаев

«____»_____________2005 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Измерение освещенности рабочих помещений

Цель работы: Приобретение практических навыков по определению искусственной освещенности рабочих мест, изучение приборов для измерения освещенности и измерения параметров освещенности.

Задание: Ознакомиться с количественными и качественными показателями освещенности. Исследовать естественную и искусственную освещенность с использованием люксметра Ю-116. Определить зависимость освещенности от высоты расположения источника света, его типа и характера цветового покрытия стен.

Введение

Освещение рабочего места – важный фактор создания нормальных условий труда. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Таким образом, производственное освещение – неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека.

Свет – это узкая часть электромагнитного спектра с длинами волн 10 - 340 000 нм. Этот участок еще называют оптической областью спектра.

С физиологической точки зрения свет является возбудителем органа зрения человека (зрительного анализатора). Около 90% информации, которую человек получает от внешнего мира, поступает через зрительный канал. Поэтому качество информации, получаемой посредством зрения, во многом зависит от освещения.

Освещение, удовлетворяющее гигиеническим и экономическим требованиям, называется рациональным . Рациональность производственного освещения определяется тремя составляющими – видимое излучение (источник излучения), зрительный анализатор (глаз как оптический прибор) и зрительная работа (объект восприятия). Производительность труда находится в прямой зависимости от рациональности освещения.

Ежедневно возникает необходимость освещения рабочего места как естественным , так и искусственным светом. В первом случае используется свет, испускаемый солнцем, во втором случае применяются соответствующие осветительные установки искусственного света.

Естественное освещение по своему спектральному составу является наиболее приемлемым. Искусственное же, наоборот, отличается относительной сложностью восприятия его зрительным органом человека. Это связано с тем, что суточные переходные режимы естественной освещенности имеют малую частоту при достаточно высокой (днем) или очень низкой (ночью) интенсивности потока, а искусственные – довольно большую частоту при недостаточной в целом освещенности. Поэтому при искусственном освещении начинают возникать неустойчивые зрительные процессы, которые из-за большой сменяемости световых условий накладываются друг на друга, не давая глазу адаптироваться к новым условиям. От усиленной деятельности приспособительных механизмов глаза быстро утомляются, что вызывает физическую усталость организма.

Несмотря на это искусственное освещение необходимо как важнейший фактор для приближения ночных условий труда к дневным. Основное отличие ночных условий труда от дневных состоит в том, при ночных условиях труда отсутствует достаточная освещенность поля зрения работающих равномерно распределенным световым потоком. Стимулирующее действие света на организм при недостаточной освещенности снижается, поэтому ночные условия труда более тяжелые с физиологической точки зрения. Однако основа естественного и искусственного света общая – энергетическая, поэтому их разделение вызвано разницей в спектре интенсивности. Так в спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей.

Кроме естественного и искусственного освещения применяют совмещенное освещение, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Характеристика естественного (Солнечного) спектра

Источник естественного (солнечного) освещения – солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Оптическая область спектра, делится на инфракрасный свет с длинами волн 340000 – 770 нм, видимый свет – 770 – 380 нм, ультрафиолетовый свет 380 – 10 нм. Естественное освещение по своему спектральному составу является наиболее приемлемым.

Вследствие поглощения, отражения и рассеяния электромагнитного излучения на поверхности земли солнечный спектр ограничен, особенно в его коротковолновой части. Так если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5%, видимая часть 52%, инфракрасная часть 43%, то у поверхности земли состав солнечного спектра иной: ультрафиолетовая часть равняется 1%, видимая 40%, а инфракрасная часть – 59%.

Кроме того, что солнечное излучение является источником света и тепла, солнечное излучение оказывает воздействие на все физиологические процессы в организме, изменяя обмен веществ, общий тонус и работоспособность.

Ультрафиолетовая часть спектра.

Это наиболее активная в биологическом отношении часть солнечного спектра, которая у поверхности земли представлена потоком волн в диапазоне от 290 до 400 нм.

Наиболее частым поражением глаз при воздействии ультрафиолетовых лучей является фотоофтальмия. В этих случаях возникают отеки и конъюктивиты, появляются слезотечение и светобоязнь. Подобные поражения наиболее часты при отражении лучей солнца от поверхности снега в арктических и высокогорных районах («снеговая слепота»). В литературе имеются также сведения о повышенной частоте возникновения рака кожи у людей, постоянно подвергающихся интенсивному солнечному облучению.

Инфракрасная часть солнечного спектра.

Инфракрасное излучение оказывает на организм тепловое воздействие. По биологической активности инфракрасные лучи делятся на коротковолновые с диапазоном волн от 760 до 1400 нм и длинноволновые с диапазоном волн 1500 до 25 000 нм.

Воздействие инфракрасных лучей на организм в значительной мере определяется степенью их поглощения кожей. Детально изучено проникновение инфракрасного излучения в среде глаза. Лучи с длиной волны 1500-1700 нм достигают роговицы и передней камеры, более короткие лучи с длиной волны 1300 нм проникают до хрусталика. Короткие инфракрасные лучи проходят через мозговую оболочку и воздействуют на рецепторы мозга.

Наиболее выраженное неблагоприятное воздействие инфракрасного излучения наблюдается в производственных условиях, где мощность излучения может во много раз превышать уровень инфракрасного излучения в естественных условиях. У людей, имеющих контакт с мощными потоками инфракрасного излучения, понижается электрическая чувствительность глаз, увеличивается скрытый период зрительной реакции, ослабевает условнорефлекторная реакция сосудов.

Видимая часть спектра.

Видимая часть солнечного спектра занимает диапазон волн от 400 до 760 нм. Видимый свет оказывает значительное общебиологическое действие. Это проявляется не только в специфическом воздействии на функции зрения, но и в определенном влиянии на функциональное состояние центральной нервной системы и через нее на все органы и системы организма. Организм реагирует не только на ту или иную степень освещенности, но и на цветовую гамму солнечного света.

Особое значение света заключается в его влиянии на функции зрения. Основными функциями зрения, обуславливающими его производительную работу, являются: острота зрения, т.е. способность глаза различать две точки как изолированные при максимально малом расстоянии между ними; контрастная чувствительность, т.е. способность различать яркости; быстрота различения, определяемая минимальным временем установления величины и формы предмета; устойчивость ясного видения, зависящая от времени ясного видения предмета.

При низкой освещенности быстро наступает зрительное утомление и снижается работоспособность. Например, при 3 – часовой зрительной работе и освещенности 30 – 50 лк устойчивость ясного видения снижается на 37%, а при освещенности 100-200 лк только на 10-15%. Поэтому создание достаточного уровня естественной освещенности на рабочих местах имеет большое значение.

Искусственные источники света. Характеристика искусственного освещения

Как уже указывалось выше, основная задача освещения на производстве – создание наилучших условий для видения. При ночных условиях труда эту задачу можно решить только, используя искусственную осветительную систему.

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы – газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Лампы накаливания.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Обладают следующими преимуществами: удобны в эксплуатации; не требуют дополнительных устройств для включения в сеть; просты в изготовлении.

Наряду с отмеченными преимуществами лампы накаливания имеют и существенные недостатки: низкая световая отдача (7-20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света. Они искажают цветопередачу, поэтому их не применяют при работах, требующих различения цветов.

В осветительных установках используют лампы накаливания многих типов: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением и др.

В настоящее время широкое распространение получили лампы накаливания с иодидным циклом – галогенные лампы. Наличие в колбе паров иода дает возможность повысить температуру накала спирали; образующиеся при этом пары вольфрама соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити. Срок службы ламп до 3 тыс. ч., световая отдача доходит до 40 лм/Вт, спектр излучения близок к естественному.

Газоразрядные лампы.

Газоразрядные лампы – это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явления люминесценции. Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача – 40-110 лм/Вт (натриевые до 110, люминесцентные до 75, ртутные до 60, ксеноновые до 40 лм/Вт). Они имеют значительно больший срок службы, который у некоторых типов ламп достигает 8 – 12 тыс. ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы и пары металлов, в атмосфере которых происходит разряд.

Самыми распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который служит для преобразования ультрафиолетового излучения, возникающего при электрическом разряде в парах ртути, в видимый свет.

В зависимости от распределения светового потока по спектру путем применения разных люминофоров различают несколько типов ламп: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ). Все перечисленные лампы относятся к газоразрядным люминесцентным лампам низкого давления. Кроме них в производственном освещении применяют газоразрядные лампы высокого давления, например, лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) и др., которые необходимо использовать для освещения более высоких помещений (6-10 м).

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСВЕЩЕНИЯ

Условия работы зрения можно охарактеризовать как количественными, так и качественными показателями. К основным количественным показателям относятся: сила света, освещенность, яркость и световой поток. К основным качественным показателям относятся фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепляемости и др.

Количественные показатели.

а) Световой поток (F ) – мощность лучистой энергии источника, которая оценивается по световому ощущению, которое испытывает глаз. Единица светового потока – люмен (лм ). Люмен – световой поток, испускаемый точечным источником света силой в 1 международную свечу внутри телесного угла, равного одному стерадиану.

Телесный (пространственный) угол – часть пространства (конусовидная часть сферы) с вершиной в центре сферы, опирающаяся на ее поверхность. Единица телесного угла – стерадиан – пространственный угол, вырезающий на поверхности сферы радиусом в 1м поверхность сферы в 1 м 2 .

б) Сила света (I ) – пространственная плотность светового потока, т.е. световой поток, отнесенный к телесному углу, в котором он излучается:

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

В системе СИ единица силы света – кандела (кд ) равна силе света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м 2 полного излучателя в перпендикулярном направлении, при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины, при давлении 101325 Па .

в) Освещенность (Е ) – отношение светового потока к площади освещаемой им поверхности:

Единица освещенности – люкс (лк ). Люкс равен освещенности, создаваемой световым потоком F в 1 люмен, равномерно распределенный по площади в 1 м 2 .

г) Яркость (В )– отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению излучения:

, кд/м 2

Качественные показатели.

а) Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым, если коэффициент отражения r >0,4. Коэффициент отражения есть отношения отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку Ф пад, т.е.

При r = 0,2 - 0,4 фон считается средним, а при r <0,2 – темным.

б) Контраст объекта различения с фоном К определяется из выражения:

где В ф, В 0 – яркость фона и объекта соответственно. Контраст считается большим при К > 0,5; средним при К = 0,2 - 0,5 и малым при К < 0,2.

в) Видимость (V ) – характеристика способности глаза воспринимать объект. Определяется числом пороговых контрастов (К пор – наименьший различимый контраст) в контрасте объекта с фоном

г) Показатель ослепленности р - критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой. Определяется по формуле:

р = (s – 1)×1000

где s=v 1 /v 2 – коэффициент ослепленности; причем v 1 – видимость объекта наблюдения при экранировании блестких источников света, v 2 – видимость объекта наблюдения при наличии блестящих источников в поле зрения.

ИЗМЕРЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ, Описание устройства люксметра Ю-116 и методика световых измерений с его помощью

Разработанные в настоящее время способы позволяют измерять горизонтальную, вертикальную, наклонную и объемную освещенность.

Применяемые для этого приборы – люксметры различных модификаций, фотометры и измерители видимости.

В производственных условиях для контроля за освещенностью наиболее распространены люксметры типов Ю-16, Ю-116, Ю-17. Все они представляют сочетание селенового фотоэлемента и миллиамперметра, градуированного в люксах. Рассмотрим устройство и принцип действия люксметра Ю-116.

Принцип действия люксметра Ю-116 основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении поверхности фотоэлемента в замкнутой цепи прибора, состоящей из фотоэлемента и магнитоэлектрического измерителя (чувствительный гальванометр) возникает ток, который отклоняет подвижную часть измерителя (стрелку гальванометра).

Принцип действия измерителя основан на взаимодействии магнитного поля в воздушном зазоре, создаваемого магнитом и фототоком, протекающим в обмотке рамки. В результате этого взаимодействия возникает вращающий момент, отклоняющий подвижную часть прибора.

Величина возникающего тока прямо пропорциональна интенсивности падающего на селеновый фотоэлемент света, что позволяет выразить ее количественно.

Объективный люксметр Ю-116 представляет собой малогабаритный переносной прибор, позволяющий производить измерения освещенности непосредственно по шкале измерителя.

Люксметр Ю-116 (рис.1) состоит из электроизмерительного прибора (гальванометр) - 1, фотоэлемента – 2, светопоглотительной насадки – 3, надеваемой на фотоэлемент.

На боковой стенке корпуса измерительного прибора расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента. На передней панели измерительного прибора имеется переключатель пределов измерения – 4 и корректор для установки стрелки в нулевое состояние.

Шкала гальванометра отградуирована в люксах по эталонному источнику света. Она имеет три основных диапазона: от 0 до 25 лк, от 0 до 100 лк и от 0 до 500 лк.

Гальванометр имеет зеркальную шкалу, разделенную на 50 делений. Ручка переключателя должна быть установлена на одном из трех положений: на цифрах 25, 100 и 500. Соответственно положению переключателя цена деления шкалы различна. В положении переключения на цифре 25 цена деления шкалы – 0,5 лк, на цифре 100 - 2 лк, на цифре 500 – 10 лк. Насадка – поглотитель дает коэффициент поглощения равный 100. Она состоит из двух стекол молочного цвета. В оправе поглотителя имеются пружинящие щечки, фиксирующие его положение на фотоэлементе.

Для уменьшения конусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, она обозначена буквой К . Эта насадка применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т . Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с коэффициентом ослабления 10, 100, 1000 и применяется для расширения диапазонов измерений.

Диапазон измеряемых уровней освещенности: без насадки 25-100-500 лк, с насадкой 2500-10000-50000 лк.

Принцип отсчета значения измеряемой освещенности состоит в следующем: при нажатой правой кнопке следует пользоваться для отсчета показаний шкалой 0 – 100. При нажатой правой кнопке следует пользоваться шкалой 0 – 30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент пересчета шкалы, указанной на применяемой насадке.

Например на фотоэлементе установлены насадки К, Р, нажата левая кнопка, стрелка показывает 10 делений по шкале 0 – 30. Значит, измеряемая освещенность равна 10 × 100 = 1000 лк.

Прибор градуирован для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания. Поэтому при измерении освещенности от люминесцентных ламп необходимо вводить поправки. Для ламп дневного света (дс ) поправочный коэффициент равен 0,9, а для ламп белого света (бс ) 1,1.

При измерении естественного освещения поправочный коэффициент равен приблизительно 0,8 (он изменяется в зависимости от облачности).

При измерении освещенности необходимо:

а) расположить измеритель горизонтально, вдали от токоведущих проводов, создающих сильные магнитные поля;

б) проверить, находится ли стрелка прибора на нулевом делении шкалы. Для этого фотоэлемент следует отсоединить от измерителя и в случае необходимости подправить положение стрелки при помощи корректора;

в) подключить фотоэлемент к измерителю, соблюдая полярность, указанную на зажимах.

Измерение при искусственном освещении следует начинать при положении переключателя на предел 500. При отклонении стрелки менее 10 делений шкалы перевести переключатель на предел 100 и, если снова показания прибора меньше 10 делений, то на предел 25. Измерения естественной освещенности внутри помещений вблизи светопроемов и снаружи необходимо производить с поглотителем. Переключатель при этом должен быть установлен в пределе 500. При отклонении прибора менее 10 делений перевести переключатель на меньшие пределы. При понижении освещенности до значения менее 500 лк, переключатель перевести на предел 500 и снять поглотитель. Следует помнить, что погрешность люксметра имеет максимальную величину в начале шкалы.

Измерение естественной освещенности

рабочих мест в помещении

Естественное освещение может быть боковым (через окна в наружных стенах), верхним (через световые фонари и проемы в покрытии), комбинированным (когда к верхнему освещению добавляются боковые).

Естественное освещение зависит от географической широты местности, времени года и дня, внутреннего устройства здания и окон, отраженных свойств, находящихся перед окнами поверхностей, ширины улицы, состояния неба и других причин.

Естественное освещение какой – либо точки в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности е (КЕО ), который представляет выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения Е вн к одновременной освещенности наружной точки, находящейся в горизонтальной плоскости, освещенной рассеянным светом всего небосвода Е нар .

Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО необходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого, учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата) и ориентировка помещения по сторонам горизонта.

В помещениях с боковым освещением нормируется минимальное значение КЕО (е мин ) в пределах рабочей зоны.

В помещениях с верхним или комбинированным освещением нормируется среднее значение КЕО (е ср ).

Нормированное значение коэффициентов естественной освещенности в помещениях производственных зданий, расположенных севернее 45 0 и южнее 60 0 сев. широты приведены в табл. 1.

Для определения коэффициента естественной освещенности необходим люксметр. При выполнении лабораторной работы необходимо провести ряд замеров:

1. на расстоянии 0,5 м от окна;

2. в центре помещения;

3. на расстоянии 1,5 м от стены

Все замеры производятся на уровне 0,8 – 1 м от пола. По полученным данным определяется фактический коэффициент естественной освещенности.

Таблица 1

Нормированные значения коэффициентов естественной освещенности (КЕО) в помещениях производственных зданий, расположенных севернее 45 0 и южнее 60 0 сев. широты (по СНиП 23-05-95)

Разряды зрительной работы	Характер работ, выполняемых в помещении	Нормы КЕО
Вид работ по степени точности	Размеры объекта различения, мм	При верхнем и комбинированном освещении (ср.)	При боковом освещении (мин.)
I	Наивысшей точности	Менее 0,15		2,8
II	Очень высокой точности	Более 0,15 до 0,3		2,0
III	Высокой точности	Более 0,3 до 0,5		1,6
IV	Средней точности	Более 0,5 до 1,0		1,2
V	Малой точности	Более 1,0 до 5		1,0
VI	Грубые работы	Более 5		0,4
VII	Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах			0,2
VIII	Работы, требующие общего наблюдения за ходом производственного процесса без выделения отдельных деталей	-	0,7	0,2

Примечание: Под термином «объект различения» принимается отдельная часть рассматриваемого предмета (например, нить ткани, линия, царапина, пятно и т.п.), которую требуется различать при работе; под размером объекта различия подразумевается его минимальный размер (например, толщина нити, ширина царапины и т.д.).

Все данные заносятся в таблицу наблюдений 2.

Таблица 2

Таблица 3

Нормированная освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях (по СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Освещенность при люминесцентных лампах, лк
Комбинированное освещение	Одно общее освещение
Наивысшей точности	менее 0,15	I	а	Малый	Темный		– –
б	Малый Средний	Средний Темный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный
г	Средний Большой	Светлый Светлый
Очень высокой точности	От 0,15	II	а	Малый	Темный		– –
б	Малый Средний	Средний Темный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный
г	Средний Большой	Светлый Светлый
Высокой точности	От 0,3 до 0,5	III	а	Малый	Темный
			б	Малый Средний	Светлый Темный
			в	Средний Большой	Средний Темный
			г	Большой	Светлый

В заключение, используя нормативы (табл. 1), необходимо сделать вывод 1 . Какие разряды работ по точности можно делать в тех местах, где были произведены замеры.

Измерение искусственной освещенности

рабочих мест в помещении

Искусственное освещение производственных помещений может быть двух видов: общее освещение и комбинированное (когда помимо общего добавляется местное освещение). Применение одного местного освещения не допускается. Искусственное освещение выполняется лампами накаливания и люминесцентными лампами.

В зависимости от точности работы, размеров объекта различения, фона, на котором рассматривается объект и контраста объекта с фоном разработаны нормы наименьшей освещенности для люминесцентных ламп и ламп накаливания в зависимости от вида освещенности. Эти нормы приведены в таблице 3. Для замера искусственной освещенности окна помещения должны быть затемнены темными шторами.

Работа по измерению искусственной освещенности в помещении разделяется на три части.

1. Производится измерение освещенности в различных местах помещения. Предварительно необходимо изобразить план помещения, в котором производились замеры, и цифрами обозначить на плане места измерений. Данные измерений заносятся в табл. 4.

Таблица 4

Под таблицей дается обоснование причин максимальной и минимальной замеренной освещенности и делается вывод 2 (используя табл. 3). Какая работа по точности может выполняться на этих местах.

2. Проверяется влияние цветовой окраски стен на освещенность рабочего места. Для этой цели люксметр устанавливается на расстоянии 5 м от стены. Меняя навесные щиты или ткани, окрашенные в различные цвета, замеряют освещенность. Данные опыта заносятся в таблицу 5.

Таблица 5

По полученным данным делается вывод 3 .

Выполнение проверочного расчета

искусственной освещенности

Проверочный расчет, имеющегося в лаборатории общего искусственного освещения проводится о следующей формуле:

Е – освещенность, лк;

n – число светильников;

F – световой поток одной лампы, лм;

S – площадь пола освящаемого помещения, м 2 ;

U – коэффициент использования окраски стен потолков. Среднее значение U =0,35-0,5

Z – поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников Z=0,75-0,9)

K – коэффициент запаса, зависящий от прозрачности атмосферы (принимается равным 1,2).

В лабораториях (№ 326, 327 и др.) установлены люминесцентные лампы типа ЛД, мощностью 40 Вт, дающие световой поток 3120 лм.

Результаты поверочного расчета сравниваются с экспериментальными данными и делается соответствующий вывод 4 .

Техника безопасности

При работе с люксметром следует строго придерживаться правил его эксплуатации.

Основная опасность в данной работе – опасность поражения электрическим током. Поражение электрическим током возможно при наличии оголенных проводов, неисправных розеток, вилок. Поэтому электрическая сеть и все элементы этой сети должны быть в исправном состоянии, а работающие должны строго соблюдать меры по электробезопасности.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте основные световые величины.

2. Какие виды производственного освещения вы знаете.

3. Какие разновидности имеет искусственное освещение

4. Охарактеризуйте источники искусственного освещения

5. Как измеряется освещенность в производственном помещении.

6. Дайте определение термина, единицы измерения и формулы светового потока.

7. Дайте определение термина и единицы измерения силы света.

8. Дайте определение термина, единицы измерения и формулу освещенности.

9. Дайте определение коэффициента естественной освещенности (КЕО), изложите методику его расчета.

10. Расскажите устройство и порядок работы с люксметром Ю-116.

11. Изложите порядок выполнения работы.

12. Дайте анализ результатов и графических зависимостей, полученных в результате выполненной вами лабораторной работы.

13.Изложите кратко общие положения теории и методики лабораторной работы.

Литература

1. Г.В. Макаров, Н.А. Стрельчук, В.П. Кушелев, Г.Г. Орлов. Охрана труда в химической промышленности. М.:Химия, 1977.

2. П.Д. Долин Справочник по технике безопасности. М.: Энергоиздат, 1985. С.560-611.

3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации люксметра Ю-16.

Поверхностную плотность светового потока, подающего на освещаемую плоскость – освещенность, измеряют с помощью люксметров типа Ю116 или Ю117. Они представляют собой миллиамперметр и фотоэлемент (рис. 3.3.1). Фотоэлемент состоит из стальной пластины, на которую нанесен светочувствительный слой селена. На поверхность селена напылен тончайший (5 нм) полупрозрачный слой золота или платины. Между этими двумя слоями образуется так называемый «запирающий слой» с односторонней проводимостью. Стальная пластина и полупрозрачный слой являются двумя электродами.

Рис. 3.3.1 Люксметр Ю-116

При освещении фотоэлемента между этими электродами возникает фототок, пропорциональный падающему световому потоку. Величину фототока регистрирует миллиамперметр, проградуированный в люксах (лк).

Принципиальная схема объективного люксметра показана на рис. 3.3.2.

Рис. 3.3.2 Принципиальная схема люксметра с селеновым фотоэлементом

Используемый в лабораторной работе люксметр имеет две шкалы с максимальными значениями 30 и 100 лк. Для увеличения пределов измерения люксметр снабжен светофильтрами с коэффициентами 10, 100 и 1000.

Приборы, используемые для измерений, должны проходить либо государственную поверку, либо метрологическую аттестацию.

Измерения показателя освещения в производственном помещении должно проводиться на рабочих местах в соответствии с характерным разрезом помещения и по условной рабочей поверхности. При наличии нескольких рабочих поверхностей показатели освещения измеряются на каждой из них. При наличии протяженных рабочих поверхностей, на каждой из них должно быть выбрано несколько контрольных точек, позволяющих оценить различные условия освещения. Измерение в каждой точке следует проводить не менее двух раз, полученные результаты необходимо усреднять.

Измерения естественной освещенности могут проводиться только при сплошной равномерной облачности (просветы отсутствуют). Для определения КЕО производится одновременное измерение освещенности внутри помещения и наружной освещенности на горизонтальной площадке под полностью открытым небосводом (например, на крыше здания или на другом возвышенном месте). Измерения проводятся двумя наблюдателями, оснащенными люксметрами и хронометрами.

При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие условия:

приемную пластину фотоэлемента размещать на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);

при измерении исключать попадание случайных теней от человека и оборудования, если рабочее место затеняется в процессе работы самим рабочим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;

не допускать установки измерителя на металлические поверхности.

3.4 Порядок проведения работы и оформления результатов измерний

3.4.1 Измерить освещенность для выбранных контрольных точек рабочей поверхности помещения. Одновременно измерить наружную освещенность

Внимание! Во избежание вывода из строя прибора первоначальное измерение освещенности производить со светофильтром. Переключатель пределов измерения установить в положение «100 лк».

Измеренная освещенность определяется как произведение показания люксметра на коэффициент светофильтра.

3.4.2 Результаты измерений занести в бланк отчета.

3.4.3 Определить фактические значения КЕО по формуле

,

где

– освещенность внутри помещения в точке заданной плоскости, лк;

–освещенность снаружи помещения, лк.

3.4.4 Результаты расчетов занести в бланк отчета.

3.4.5 По данным расчета построить график изменения КЕО в контрольных точках.

3.4.6 Определить нормированное значение КЕО для помещения лаборатории по формуле

, %,

где N – номер группы административных районов по обеспеченности естественным светом (принимается по таблице 3.4.1);

– табличное значение КЕО (принимается по таблице 3.2.1 в зависимости от разряда зрительной работы и вида естественного освещения: боковое, верхнее или комбинированное);

– коэффициент светового климата (принимается по таблице 3.4.2 в зависимости от номера группы административных районов, расположения и ориентации световых проемов по сторонам горизонта).

3.4.7 Результаты расчета занести в бланк отчета и нанести на график изменения КЕО в контрольных точках.

3.4.8 Провести анализ результатов определения КЕО:

Для количественной оценки освещенности применяют специальные фотометрические приборы — люксметры. Наибольшее распространение получили фотоэлектрические люксметры типов Ю16 и Ю17.

Эти люксметры представляют собой сочетание селенового фотоэлемента и зеркального миллиамперметра. В ceленовом фотоэлементе (полупроводниковом приборе) под воздействием лучистой энергии возникает электрический ток. Ток измеряют миллиамперметром, шкала которого градуируется непосредственно в люксах.

Люксметры Ю16 и Ю17 имеют три предела измерений, У первого они составляют 25, 100 и 500 лк, у второго 1, 10 и 100 лк. Переход с одного предела на другой достигается включением соответствующих шунтов.

Для измерения освещенности экран люксметра (селеновый фотоэлемент) устанавливают в плоскости рабочего места, подбирают необходимую шкалу и замеряют освещенность. На люксметре Ю16 вначале ручку переключателя устанавливают в положение 500 лк и при отклонении стрелки менее чем на 10 делений переводят ручку в положение 100 лк. Если снова стрелка отклонится менее чем на 10 делений, то переключатель устанавливают в положение 25 лк.

Для измерения больших уровней освещенности на фотоэлемент надевают коррегирующий фильтр, состоящий из двух молочных стекол, между которыми расположена тонкая металлическая решетка. Фильтр повышает пределы измерения приблизительно в 100 раз, что дает возможность измерять люксметром Ю16 освещенность соответственно до 2500, 10 000 и 50 000 лк.

При измерении освещенности от люминесцентных ламп и других газоразрядных источников света люксметром без коррегирующего фильтра показания прибора должны приниматься с поправками, зависящими от спектрального состава этих источников света, значительно отличающегося от спектрального состава ламп накаливания. Например, при измерении освещенности от люминесцентных ламп ЛД вводится поправочный коэффициент 0,9, а при измерении освещенности от ламп ЛБ — коэффициент 1,1.

Полученные уровни освещенности от электрических источников света сопоставляют с минимально необходимыми значениями искусственной освещенности по нормам (7.18).

Как оценить достаточность естественного освещения?

В отличие от искусственного освещения естественное нельзя количественно задать величиной освещенности в люксах. Поэтому в качестве нормируемой величины для естественного освещения внутри помещений принята относительная величина — коэффициент естественной освещенности КЕО.

Коэффициент естественной освещенности

КЕО= (Ев/Ен) 100,

где Ев — горизонтальная освещенность на рабочем месте внутри помещения, лк;

Ен — горизонтальная освещенность наружная под открытым небом, лк.

Коэффициент естественной освещенности показывает долю (в процентах) естественного освещения, проникающего внутрь здания и освещающего горизонтальную поверхность рабочего места.

Допустимые значения КЕО с учетом характера зрительной работы, системы освещения района расположения здания приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7. Наименьшее нормативное значение коэффициента естественной освещенности, %

Для стойловой части деповских и заводских железнодорожных зданий разработаны отраслевые нормы естественного и совмещенного освещения, утвержденные МПС 30.12.1986 г.

Контроль за достаточностью естественного освещения выражается в определении фактического коэффициента естественной освещенности и сравнении его с нормативом. Измерение освещенности на рабочем месте внутри помещения и под открытым небом производят люксметром. При этом на фотоэлемент надевают насадку-фильтр. Во время измерения следует соблюдать следующие условия:

• замеры освещенности внутри и снаружи помещения производят одновременно, т. е. для замеров нужны два люксметра и два наблюдателя;
• замеры выполняют при небе, затянутом облаками.

Наружную горизонтальную освещенность измеряют на открытом месте, освещаемом всем небосводом. Чаще всего такие измерения проводят на крыше здания (7.5; 7.17).

В скобках после вопроса указаны номера нормативных документов по охране труда, используемые при формировании ответа -

Освещенность следует измерять не реже 1 раза в месяц, причем в Системах комбинированного освещения следует измерять освещенность раздельно: от всей системы в целом и от светильников одного общего и местного освещения.

Для проверки уровня фактической освещенности лицо, отвечающее за эксплуатацию осветительной установки, должно располагать люксметром Ю-16 с селеновым фотоэлементом. Составными частями люксметра являются стрелочный измеритель (обычный гальванометр с переключателем пределов измерений), выносной светоприемник - селеновый фотоэлемент, подключаемый к измерителю гибким проводом, и поглотитель-пластинка из молочно-нейтрального органического стекла, которой закрывают светоприемник при высоких освещенностях (свыше 500 лк). Падающий на плоскость фотоэлемента световой поток вызывает фототок, пропорциональный величине светового потока. Поотклонению стрелки гальванометра, отградуированного в люксах, можно судить о величине освещенности. Люксметр следует хранить в сухом помещении, фотоэлемент в неработающем состоянии закрывают светонепроницаемым футляром. Два раза в год следует проверять градуировку люксметра.

При пользовании люксметром Ю-16 следует знать, что селеновый элемент не снабжен исправляющим (корригирующим) фильтром, поэтому по рекомендации завода-изготовителя при измерении освещенности от люминесцентных ламп ЛД необходимо вводить поправочный коэффициент 0,9, а при измерении освещенности от ламп ЛБ - поправочный коэффициент 1,1. Кроме того, при пользовании люксметром отсчитывать показания надо только после того, как стрелка гальванометра установится неподвижно. Объясняется это тем, что селеновый фотоэлемент обладает инерцией и при измененииосвещенности ток в его цепи устанавливается не сразу, чтобы не повредить

гальванометр, при пользовании люксметром необходимо его переключатель сначала устанавливать в положение для измерения максимального светового потока (500 лк), а затем переходить ниже (100 и 25 лк). Измеряют освещенность выборочно на рабочих местах, расположенных на различных участках цеха, как под светильниками, так и в интервалах между ними. При выборе мест для измерения освещенности необходимо учитывать расположение светильников общего освещения. Располагать фотоэлемент люксметра следует непосредственно в месте нахождения рабочей поверхности обрабатываемого изделия, поверхности прибора, шкал или поверхности стола, на котором выполняется та или иная производственная операция. Места для измерения освещенности рекомендуется выбирать в соответствии сноменклатурой рабочих мест (характером работ), перечисленных в отраслевых нормах освещенности и санитарных нормах, что обеспечит простоту сопоставления фактической, замеренной освещенности с нормированной.

Результаты измерений освещенности записывают в специальный журнал эксплуатации осветительной установки.