Световой поток: определение, способы измерения
Правильно подобранное освещение имеет большое значение как для комфорта, так и для здоровья. Чтобы оптимизировать освещение в помещении, важно знать его ключевые характеристики. В этой статье речь пойдет о таком важном параметре, как световой поток.
Что такое световой поток
Световой поток - это количество видимого света, которое излучает источник освещения. Этот показатель характеризует мощность лампы и определяет, насколько ярким будет свет.
Световой поток измеряется в люменах (лм). Чем выше значение в люменах, тем больше света излучает лампа. Например, лампа накаливания 60 Вт имеет световой поток около 700 лм. А современная светодиодная лампа аналогичной мощности может давать до 8000 лм!
Световой поток - физическая величина, характеризующая количество "световой" мощности в соответствующем потоке излучения.
На величину светового потока влияют:
- Тип лампы (светодиодная, люминесцентная, галогенная, накаливания)
- Мощность лампы в ваттах
- Качество светодиодов или других источников света внутри лампы
- Наличие отражателей, рассеивателей, плафонов
В таблице приведено сравнение светового потока для ламп разной мощности:
| Мощность лампы | Световой поток лампы накаливания | Световой поток светодиодной лампы |
| 10 Вт | 130 лм | 800 лм |
| 20 Вт | 250 лм | 1600 лм |
Из таблицы видно, что при одинаковой потребляемой мощности светодиодные лампы дают существенно больший световой поток.
Приборы для измерения светового потока
Для точного измерения светового потока ламп в лабораториях используется специальное оборудование.
Одним из распространенных приборов является сферический фотометр. Это сфера, внутренняя поверхность которой покрыта материалом с высоким коэффициентом отражения. Лампа устанавливается в центре сферы. Свет, испускаемый лампой, многократно отражается от стенок сферы и создает равномерное диффузное освещение внутри нее.
Другим распространенным прибором является фотометрический гониометр. Он позволяет проводить измерения светового потока в различных направлениях.
Кроме лабораторных измерений, можно воспользоваться данными из технической документации на лампы. Производители указывают световой поток своей продукции в люменах.
Расчет необходимого светового потока
Чтобы выбрать оптимальные лампы и светильники для конкретного помещения, нужно рассчитать требуемый световой поток. Это позволит обеспечить комфортное и безопасное освещение.
Существуют установленные нормы освещенности для разных типов помещений. Например, для жилых комнат норма - 100 люкс, для офисов - 300 люкс, а для промышленных цехов - 500 люкс.
Для расчета необходимого светового потока Ф нужно учесть площадь помещения S и высоту потолков h. Используется формула:
Ф = E x S x K / N,
где E - нормируемая освещенность по СНиП (лк), S - площадь помещения (м2), K - коэффициент запаса, N - коэффициент использования светового потока.
Рассмотрим пример расчета светового потока для жилой комнаты площадью 20 м2 и высотой потолка 3 м. Примем норму освещенности 100 лк, коэффициент запаса 1,5. Тогда:
Ф = 100 x 20 x 1,5 / 0,5 = 6000 лм
Значит, для данной комнаты нам нужны лампы со световым потоком 6000 лм. Это может быть, например, светодиодный светильник мощностью 40 Вт со световым потоком 6000 лм.
Таким образом, зная характеристики помещения и нормы освещенности, можно рассчитать оптимальный световой поток и выбрать подходящее освещение.
Проверка реальной освещенности люксметром
После установки освещения в помещении важно проверить, соответствует ли реальная освещенность расчетным значениям. Для этого используется прибор - люксметр.
Люксметр предназначен для измерения освещенности в люксах. Он имеет датчик, реагирующий на падающий на него световой поток. Показания люксметра отражают уровень освещенности в точке измерения.
Чтобы получить объективную картину, измерения проводятся в нескольких зонах помещения, особенно в рабочих. Затем вычисляется среднее значение освещенности.
Если измеренные показатели ниже нормы, нужно установить дополнительные светильники или лампы. А если освещенность слишком высокая, часть ламп переносят в другие помещения или заменяют на менее мощные.
Типы и выбор люксметров
Люксметры бывают стационарными и переносными. Переносные люксметры удобны для измерений в разных точках помещения. Стационарные используются для постоянного мониторинга освещенности.
При выборе люксметра обращают внимание на:
- Диапазон измерений
- Погрешность
- Тип датчика (селеновый, кремниевый, фотодиодный)
- Наличие памяти для записи результатов
- Удобство работы с прибором
Для бытовых нужд подойдут недорогие модели. А для точных лабораторных замеров требуются прецизионные приборы.
Поверка и калибровка люксметров
Люксметры нуждаются в периодической поверке. Это позволяет подтвердить их метрологические характеристики и корректность показаний.
Поверка проводится в специализированных лабораториях не реже 1 раза в 1-2 года в зависимости от класса точности прибора.
Для настройки люксметра под конкретные условия измерений может потребоваться калибровка. Она не является обязательной, но позволяет повысить точность.
Калибровку выполняют по эталонному источнику освещения с известным световым потоком. Затем вносят поправки в показания люксметра.
Типичные ошибки при измерении освещенности
Чтобы получить достоверные данные о световом потоке и освещенности, нужно избегать распространенных ошибок:
- Некачественный или неисправный люксметр
- Неправильное размещение точек замера
- Неучет влияния внешних факторов (время суток, погода)
- Некорректная обработка и интерпретация результатов
- Пренебрежение поверкой и калибровкой прибора
При соблюдении всех рекомендаций можно получить объективную картину освещенности и оптимизировать световую среду.