яркость светильника в чем измеряется
В каких единицах измеряется освещенность и яркость света – что такое люксы
При проектировании систем освещения внутри помещения и на отрытом воздухе для подбора источников света нужно знать, в чем измеряется освещенность. Для создания оптимальных условий работы или отдыха этот параметр очень важен. При недостаточном или избыточном освещении повышается утомляемость и снижается производительность труда. На упаковках светодиодных или энергосберегающих ламп встречается обозначение в люменах. Поэтому в статье разберем разницу между единицами измерения освещенности.
Единицы измерения
Рассмотрим подробнее, в каких единицах измеряется освещенность. В Международной системе единиц (СИ) освещенность измеряется в люксах. Также существует единица для измерения светового потока в системе СИ — люмен.
Разберемся в этих единицах и ответим на вопрос, что такое люксы и люмены. Для этого рассмотрим еще одну единицу, принятую в системе СИ. Это единица измерения силы света — кандела. С латыни на русский ее название переводится как свеча.
Свет, испускаемый одной свечой, равен одной канделе. Более точное определение этой единицы звучит как «сила света от источника, испускающего в требуемом направлении электромагнитное излучение частотой 540000000000000 Гц, с небольшим разбросом частот, мощность света в требуемом направлении которого составляет 1/683 Вт на стерадиан».
Освещенность, яркость, световой поток — в чем разница
Световой поток
Перейдем к определению единицы люмен (лм). Это световой поток, испускаемый источником света, сила которого равна одной канделе при температуре 25 °С и при эталонных условиях.
Световой поток характеризует количество света или световой мощности, попадающей на поверхность за единицу времени. Другими словами, световой поток определяется как величина воздействия на селективный световой приемник с определенной спектральной чувствительностью или как общее количество света, испускаемого источником.
Яркость
Яркость — отношение величины световой энергии, переносимой за единицу времени в определенном направлении, которую излучает некая поверхность, к ее проекции на плоскость, перпендикулярной оси наблюдения.
Яркость в системе СИ измеряется в канделах на квадратный метр. Раньше эта единица измерения носила название нит, но в наше время в системе СИ оно не применяется.
Освещенность
Для определения освещенности введена единица люкс (лк). Она равна потоку света, сила которого равна одному люмену (лм), падающему на поверхность площадью один квадратный метр. При удалении источника света от поверхности освещенность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
При выборе источников света разных типов использовать показатель мощности для ориентира при определении мощности светового потока нельзя. Это было актуально для ламп накаливания, но с появлением светодиодных и люминесцентных ламп соотношение светового потока и мощности стало существенно различаться.
К примеру, люминесцентные лампы имеют соотношение 60 лм на каждый ватт мощности лампы, а светодиодные с прозрачным рассеивателем — уже 100 лм на каждый ватт.
Приборы для замеров освещенности
Для проведения измерения уровня освещенности применяют люксметры. Конструкция самых простых приборов включает фотоэлемент, предназначенный для преобразования световой энергии в электрическую. Потом измеренный сигнал пересчитывается и отображается на стрелочной шкале или на цифровом жидкокристаллическом дисплее в люксах.
Показания прибора зависят от светового спектра. Поэтому при замерах уровня освещенности в помещениях или на открытом воздухе они могут быть неточными. Погрешность приборов простой конструкции — более 10%. При замерах в разных условиях применяются поправочные коэффициенты.
У приборов для измерения освещенности высокого класса более сложная конструкция. В них применяются специальные светофильтры, приближающие чувствительность устройства к чувствительности человеческого глаза. Также используются насадки для точности измерения освещенности, создаваемой источником света, расположенным под углом, или контрольные насадки для проверки самого прибора.
Существуют приборы для измерения яркости света — яркомеры. Могут выпускаться комбинированные устройства, совмещающие возможности люксметра и яркомера.
Профессиональные фотографы используют специализированные приборы:
При измерении освещенности нужно учитывать, что освещение может быть естественным, искусственным и комбинированным, включая естественное, которое дополнено искусственным.
При расчете количества источников света для создания искусственного освещения принимается во внимание коэффициент пульсации. Для человеческого глаза пульсация, создаваемая источником света, незаметна, но длительное нахождение в условиях повышенной пульсации может негативно сказываться на здоровье, вызывать быструю утомляемость и головные боли.
Для замеров коэффициента пульсации применяются комбинированные приборы, совмещающие в одном корпусе люксметр, пульсметр и яркомер. Пример — radex lupin.
Где прописаны нормы и требования
Методы измерения уровня освещенности в производственных помещениях, на месте работ вне зданий, на дорогах и т. п. указаны в ГОСТ Р 54944-2012. Нормы освещенности при проектировании помещений и рабочих мест вне зданий и т. п. описаны в строительных нормах и правилах СНиП 23-05-95, СНиП 23-0-2010 и в своде правил СП 52.13330.2016.
К примеру, норма освещенности помещений в зависимости от их предназначения будет различаться и может составлять:
Более подробно о расчетах норм и освещенности на промышленных предприятиях можно узнать здесь.
Заключение
При проектировании систем освещения учитываются разные факторы, например, стробоскопический эффект, который может привести к травмам на производстве из-за невозможности определить, вращаются ли детали станка или остаются неподвижными.
Также нужно обращать внимание на энергоэффективность и ремонтопригодность светильников. Ошибки на этом этапе проектирования со временем могут вылиться в значительные финансовые затраты.
Источник
Что измеряется в люменах — порядок вычисления значения
Освещенность в жилых и рабочих помещениях измеряется в люменах, но далеко не все знают, что это такое и как правильно производить расчеты. Разобраться в теме несложно, это поможет подобрать подходящие лампочки для любых условий. Кроме того, если иметь под рукой нужные данные, можно перевести в люмены другие единицы измерения, если данных по световому потоку нет на упаковке.
Что такое люмен
Люмен входит в международную систему единиц и обозначает силу светового потока, который исходит из определенного источника. Световой поток в люменах обозначается Лм или Lm. Он равняется световому потоку, исходящему из изотропного источника с силой света в 1 канделу.
Этот показатель универсален и используется для всех видов ламп и светильников, что упрощает расчеты. Вариант, когда источники света в дом или квартиру подбирали по ваттам, давно прошли. Намного удобнее и точнее использовать люмены, так как они отражают силу светового потока, а не потребляемую энергию.
Кстати! Сила света не зависит от его температуры, измеряемой в Кельвинах. Освещение может быть теплым, нейтральным или холодным, но при этом иметь одинаковые показатели в люменах.
Сколько люменов в 1 Вт лампочки
Проще всего использовать таблицу люменов для самых распространенных видов ламп и вариантов их мощности. Разновидностей не так много, поэтому можно быстро сориентироваться и подобрать оптимальное значение. Все данные усреднены, так как значения могут меняться в зависимости от особенностей конструкции и производителя.
| Световой поток в Лм | Лампы накаливания (Вт) | Светодиодные варианты (Вт) | Люминесцентные лампы (Вт) |
| 200 | 20 | 2-3 | 5-7 |
| 400 | 40 | 4-5 | 10-13 |
| 700 | 60 | 8-10 | 15-16 |
| 900 | 75 | 10-12 | 18-20 |
| 1200 | 100 | 12-15 | 25-30 |
| 1800 | 150 | 18-20 | 40-50 |
| 2500 | 200 | 25-30 | 60-80 |
Со временем показатели у ламп накаливания снижаются из-за истончения спирали. У люминесцентных и светодиодных вариантов яркость тоже снижается, но на так сильно.
Лучше всего изучать информацию на упаковке, там обычно есть точные данные, от которых можно отталкиваться. Соотношение может меняться, так как сейчас появляются новые типы диодов с увеличенной яркостью, которые намного эффективнее, но при этом потребляют меньше электроэнергии.
Если нет данных, сколько люмен в лампе накаливания 100 Вт, что бывает часто, можно самостоятельно провести вычисления. Даже если таблицы не окажется под рукой, несложно запомнить соотношение. В 1 ватте мощности примерно 12 люмен светового потока. Используя эту информацию не составит труда определить показатели для вариантов любого типа. Фактические цифры могут отличаться, но несущественно. Обычно изделия с нитью накала берутся с запасом по яркости в 20-30%, чтобы исключить любые проблемы.
Определить люмены в светодиодных лампах намного сложнее. Тут все зависит от вольтамперных характеристик используемых диодов, а также от типа рассеивателя, расположения элементов и системы охлаждения. Поэтому надо изучить информацию на упаковке или во вкладыше при его наличии. Обычно у этого типа ламп есть все необходимые данные. Но при этом важно помнить, что фактические значения могут отличаться от заявленных, особенно у дешевых изделий. Поэтому стоит приобретать изделия известных фирм, которые хорошо зарекомендовали себя.
Чтобы узнать соотношение Лм в светодиодных лампах и других типах изделий, проще всего использовать таблицу из этого раздела. С ее помощью можно быстро сориентироваться, чтобы понять, какая мощность светодиодного варианта нужна вместо лампы накаливания или люминесцентной.
Определить показатели на глаз сложно, так как яркость может восприниматься по-разному в зависимости от высоты расположения светильника. Также на показатели влияет цвет стен, пола и потолка, в зависимости от этого меняется отражение света. Измерить люмены в лампах проще всего с помощью люксометра, так называется специальное приспособление, которое показывает фактическую освещенность в люксах.
Замеры производятся в нескольких местах помещения, так как значение имеет не только яркость, но и равномерность освещения. Для жилых комнат нужно проверять показатели на уровне пола, для офисов и производств измерения делают на рабочих поверхностях. Так можно быстро проверить, соответствуют ли указанные данные фактическим показателям.
В видео рассказываем что такое ватты, люксы и люмены в контексте LED света.
Перевод люменов в другие единицы измерения
Иногда требуется перевести люмены в ватты или люксы. Для этого можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. А если их нет под рукой, то пригодятся простые рекомендации, которые помогут провести расчеты вручную, в процессе нет ничего сложного. Соотношение различается у разных видов оборудования, поэтому надо подобрать подходящий вариант перед тем, как переводить данные:
Если нужно провести измерения люксометром, надо подержать свет включенным полтора-два часа. Это особенно важно для светодиодного оборудования, так как у него по мере нагрева показатели могут уменьшаться, если система охлаждения сделана неправильно.
Иногда возникает необходимость перевода люксов в люмены. Тут важно понимать отличия этих терминов. Если люкс обозначает световой поток, исходящий в определенном направлении, то люмен показывает силу света источника.
То есть, показатель в люменах отражает, сколько света выделяет лампа, но при этом он может распределяться во всех направлениях. В СНиП указано, что один люкс равен освещенности в один люмен, распределяемой по площади в 1 квадратный метр.
Тут нет отдельных значений для разных типов ламп, чтобы перевести один показатель в другой потребуется простая формула. Количество люксов равно количеству люменов светового потока, разделенному на площадь в квадратных метрах.
Как правильно выбирать лампы в зависимости от количества люменов
Рассчитать освещенность в люменах несложно, если использовать рекомендации из СНиП и помнить несколько советов:
Рассчитать оптимальный световой поток в люменах несложно, если знать соотношение этого показателя к мощности у основных видов ламп. При выборе оборудования надо помнить, что нельзя сильно превышать рекомендованные нормы.
Источник
Единица измерения света
Единица измерения света – Люмен.
Единицей измерения света является – Люмен. Это единица измерения потока света в системе единиц физических величин — СИ. 1 люмен = световой поток, который испускается от точечного изотропного источника. Сила света при этом должна равняться 1 Кандела. Полное свечение, исходящее от изотропного светильника, с силой света 1 Кандела равно 4 люменам.
1600 lm — в потоке света люминесцентного осветителя 26 Вт.
В солнце — 3.63х10 в 28 степени Люменов.
Единица измерения силы света – Кандела
Единица измерения силы света – Кандела. Обозначается как Кд или cd. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц.
В системе СИ есть 7 главных единиц измерения, одной из которых является кандела. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц. Его энергетическая сила света составляет 1/683 (Вт/ср). Ср — стерадиан, этим показателем измеряют телесные углы. В славянских странах его обозначают как Ср, однако международное обозначение sr.
Упомянутая частота соответствует зеленому спектру. Глаз человека более чувствителен к зеленому, чем к другим цветам. Для достижения того же значения силы света при излучении с другой частотой необходимы большие показатели энергетической интенсивности.
Ученые прошлых веков определяли Кандела как силу света, которая излучается черным предметом перпендикулярно плоскости площадью 1/60 квадратных сантиметров при температуре 2042.5К. При такой температуре расплавляется платина. Современная наука определила значение 1/683 так, чтобы нынешнее обозначение соответствовало предыдущему.
Пламя свечи излучает примерно одну канделу силы света. Из-за того, что в латинском языке свеча называется candela, а в английском — candle, раньше эту единицу измерения так и называли: свеча. Сейчас такое название не используется и считается архаизмом.
Единица измерения освещенности.
Единица измерения освещенности – отношение свечения к поверхности, которое оно освещает, принято называть освещенностью. Учитывается именно перпендикулярное падение света на определенную плоскость.
Единица измерения освещенности — Люкс (lux.)
1 люкс = отношение 1 люмена к 1 метру поверхности в квадрате.
Световой поток измеряется в люменах. Оба показателя занесены в международную систему единиц. В Великобритании и Соединенных Штатах уровень освещенности узнают в люменах на квадратный фут, также называемые футом-кандела. Яркость свечения — освещенность от источника силой в 1 канделу на расстоянии одного фута от освещаемой плоскости.
В европейских странах есть стандарт качества освещения в рабочих помещениях. Ниже представлены некоторые рекомендации из этого документа.
Нужно ли, на самом деле, измерять степень освещенности и что такое единица измерения света?
Ученые доказали, что тусклый или, наоборот, слишком яркий свет разрушают сетчатку человеческого глаза, из-за чего ухудшается острота зрения. Из-за разрушения сетчатки скорость и качество функционирования мозга снижаются. Недостаточное количество яркости увеличивает в людях сонливость, понижает работоспособность и ухудшает настроение. Следует учесть, что мы не берем во внимание ситуации, в которых тусклое свечение украшает обстановку: романтическое свидание, просмотр фильма и так далее. Насыщенный световой поток прибавляет сил, энергии, желания работать, тем самым быстрее утомляя человека.
Единица измерения света установлена СанПиНом называют санитарные правила и нормы — данные, на которые нужно равняться при измерении освещенности. Замеры делаются для определения не только степени освещенности, но и уровня шума, пыли, загрязненности, вибрации. По мнению докторов, постоянный недостаток света на рабочем месте приводит к переутомлению сотрудников, ухудшению зрения и концентрации внимания. Рабочие становятся менее трудоспособными, что может вылиться в несчастный случай по невнимательности или другим причинам.
Помимо людей, от недостаточной освещенности страдают и другие живые организмы: растения, животные. Для быстрого развития и плодородного цветения растениям обязательно нужен мощный поток света. У животных из-за некачественного освещения могут появиться нарушения в росте и развитии, репродуктивной функции, наборе массы тела и может снизиться активность существа.
Каким бывает освещение
Освещение, как правило, бывает естественным и искусственным.
Естественные источники свечения:
Интенсивность света
Единица измерения света интенсивность измеряется при обустройстве освещения в комнате либо при подготовке фотоаппарата к съемке. Опытные фотографы и светотехники-профессионалы, пользуются цифровыми экспонометрами, однако можно изготовить и простой прибор с похожим принципом работы своими руками.
Многие аппараты предназначены для отдельного типа освещения. Например, измеряя свечение натриевых ламп, вы добьетесь более точного результата, чем проводя расчеты над лампой накаливания.
Можете установить приложение на смартфон, которое определит интенсивность света. Какими бы хорошими ни были ваш телефон и выбранное приложение, результаты будут искаженными и неточными, поэтому лучше воспользоваться специализированным прибором.
Большинство устройств измеряют показатели освещенности в люксах, так как это общепринятая единица, однако некоторые настроены на отображение фут-кандел.
Если вам неудобен один из этих способов измерения, можете перевести люксы в канделы и наоборот на этом ресурсе:
Чем измеряют степень освещенности
Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.
Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.
Цифровые устройства.
На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.
Важные моменты.
При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые – те, которые со стрелочкой, – в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.
Заключение.
Таким образом, мы разобрались, что значит освещенность, сила света, его интенсивность. Вы узнали какими бывают единицы измерения светового потока, измерительные приборы, ознакомились с нормами и рекомендациями СанПин и многим другим. Теперь вы имеете базовый багаж знаний об освещении и не растеряетесь, если услышите в разговоре слово «кандела» или «люксметр». Если интересно, можете приобрести измерительный аппарат и сделать несколько замеров освещенности своего рабочего места. После этого вы поймете, соответствует ли ваше освещение нормам или нет.
Источник
Что такое люмены в светодиодных лампах и что они обозначают
За последние годы плавно и безболезненно изменились подходы к организации освещения в быту и общественных помещениях. Светодиодными лампами теперь никого не удивишь.
Магазины продают светодиодные и люминесцентные светильники, но покупатель продолжает держать в уме «мощность», как главный показатель для источников освещения. Предусмотрительные производители, конечно, указывают мощность на упаковках светодиодных изделий, что это может значить. Стоит ли ориентироваться на мощность и как определить соответствие между типами приборов?
Больше об уровне освещения, который производит светодиодный источник света, скажет излучение, указанное в люменах. Что обозначают люмены в светодиодных лампах, разберемся в этой статье.
Что такое люмен
Понятие люмен было установлено международной системой измерений в середине ХХ века.
В люменах измеряют количество всего света, излучаемого источником. Параметр напрямую связан с понятием люкс, но существует между ними и разница.
Следовательно, если лампа, излучающая 100 Лм, освещает 1 м2 поверхности, то на нее будет падать поток равный 100 Лк. Если та же лампочка светит в помещении 10 м2, то его освещенность будет значительно ниже. Важно знать, что при расчетах следует учитывать весь световой поток, во всех направлениях.
В понимании этого скрывается одно из преимуществ светодиодных приборов перед лампами накаливания и люминесцентными устройствами, светящиеся во всех направлениях. У диодных светильников угол освещения приближается к 120 или 180 градусам. С помощью встроенных или наружных линз получают лучи любой ширины.
Светодиодная лампочка изнутри
Вывод: световой поток направляется и используется в нужном направлении, увеличивая свою концентрацию.
Эту особенность производители активно применяют при разработке светодиодных ламп, устанавливаемых вместо галогеновых и ксеноновых, d2s lamp, приборов в автомобильные фары. Они дешевле ксенона, меньше нагружают электрику машин, чем галогеновые, не уступая по уровню освещенности.
Современные диоды используются для изготовления и замены ламп 20 Вт в габаритных фонарях и 55 W в фарах авто.
Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет
Для восприятия человеком важны несколько показателей светового потока:
Обратите внимание! Теплые тона воспринимаются человеческим глазом как менее яркие, чем холодный цвет. При покупке «теплых» ламп делайте небольшой запас в сторону увеличения мощности для создания комфортных условий в помещении.
Сколько в 1 Вт светодиодной лампочки люмен
Узнать правдивый ответ на вопрос не так просто. Дело в том, что производители указывают мощность и световой поток, для светодиодов, а не лампочки. Измерить действительные значения можно только специальными приборами. Ориентироваться стоит на средние показатели.
В целом при потреблении 1 Вт мощности светодиоды излучают 90–100 Лм. Дорогие образцы способны «отдать» 130–140 Лм с одного Вт.
В лабораторных условиях получены светодиоды, выдающие 220 Лм/Вт, но в промышленных масштабах устройства не выпускаются из-за высокой стоимости.
Уменьшает коэффициент полезного действия встроенный драйвер питания светодиодов, снижая соотношение светового потока к мощности на 5–10%. Важно учитывать это при выборе и покупке источников света.
Перевод люменов в ватты
Для пользователей, которые не хотят изучать характеристики электроприборов и проводить вычисления, в сети интернет существует множество ресурсов со встроенными калькуляторами. Достаточно подставить данные представленные производителем (люмены) и выбрать тип светильника, чтобы получить требуемый показатель мощности.
Способ расчета освещенности для помещений
Расчет необходимого количества осветительных приборов применяется несложная методика.
Расчеты проводятся в два этапа:
Формула для приблизительного расчета уровня освещения, Лм.
Световой поток=нормативный показатель освещенности в люксах (приведен в таблице) * площадь помещения в м2 * коэффициент высоты потолков.
Для потолков до 2,7 м применяется коэффициент 1, при высоте помещения от 2,7 до 3 м – коэффициент 1,2, от 3 до 3,5 м – 1,5.
Пример расчета. В детской норматив освещенности устанавливается в 200 Лк. Площадь комнаты 12 м2 Высота 3,1 м – применяем коэффициент 1,2.
Перемножив 200*12*1,2, получают требуемый световой поток 2880 Лм.
Зная световой показатель, выбирают способные его обеспечить приборы. Для приведенной комнаты достаточно одной светодиодной лампы мощностью 25–30 Вт, или трех 10-ваттных источников.
Источник