Grupa: Elektrotechnika, wersja z dn Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej

Transkrypt

1 ul.potrowo 3a Grupa: Elektrotechnka, wersja z dn Studa stacjonarne, stopeń, sem.1 Laboratorum Technk Śwetlnej Ćwczene nr 6 Temat: Badane parametrów fotometrycznych źródeł śwatła o ukerunkowanym rozsyle śwatłośc Opracowane wykonano na podstawe następującej lteratury: 1. Laboratorum z technk śwetlnej (praca zborowa pod redakcją Władysława Golka). Skrypt nr Wydawnctwo Poltechnk Poznańskej, Poznań Bąk J., Pabańczyk W.: Podstawy technk śwetlnej. Wydawnctwo Poltechnk Łódzkej, Łódź PN-90/E Technka Śwetlna. Termnologa 1. Wstęp Celem ćwczena jest porównane parametrów fotometrycznych źródeł śwatła o ukerunkowanym rozsyle. Badanym obektam będą dody śwecące z odbłyśnkem (Rys.1) oraz żarówk halogenowe z odbłyśnkem (Rys.2) Rys. 1. Przykładowy dody śwecące z odbłyśnkem Rys. 2 Przykładowy żarówk halogenowe z odbłyśnkem 1

2 ul.potrowo 3a Krzywa śwatłośc Krzywa śwatłośc jest to krzywa przedstawona najczęścej we współrzędnych begunowych, łącząca końce wektorów śwatłośc, która powstaje po przecęcu bryły fotometrycznej płaszczyzną ponową przechodzącą przez środek śwetlny źródła śwatła w funkcj kąta γ. Dla projektorów źródeł śwatła o ukerunkowanym rozsyle, które wysyłają strumeń śwetlny w obrębe newelkego kąta bryłowego, krzywe śwatłośc (dla uzyskana wększej dokładnośc odczytu) przedstawa sę we współrzędnych prostokątnych. Rys. 3 Krzywe śwatłośc przedstawone w układze begunowym (po lewej) oraz prostokątnym (po prawej) Środek śwetlny Środek śwetlny oprawy lub źródła śwatła jest charakterystycznym punktem tożsamym ze środkem symetr źródła śwatła lub płaszczyzny otworu wyjścowego oprawy ośwetlenowej. Według normy PN-91 E-04040/02 Pomary promenowana optycznego Pomary fotometryczne Pomar śwatłośc fotometryczny środek śwetlny obektu pomarowego defnowany jest, jako umowny punkt przyjęty, jako początkowy przy pomarach oblczenach fotometrycznych. Środek śwetlny obektu pomarowego pownen znajdować sę w os optycznej ławy fotometrycznej lub w ścśle określonym punkce gonometru, zależnym od rodzaju jego konstrukcj. Środek śwetlny źródła śwatła z odbłyśnkem pokrywa sę ze środkem otworu wyjścowego. (Rys.4 ) 2

3 ul.potrowo 3a Rys. 4 Środek śwetlny źródła śwatła z odbłyśnkem Użyteczny kąt rozsyłu wązk śwatła δ 0.5 δ 0.1 Dla źródeł śwatła o ukerunkowanym rozsyle, oprócz krzywej śwatłośc, stotnym parametrem jest użyteczny kąt rozwarca wązk. δ. Jest to kąt w płaszczyźne przechodzącej przez oś wązk, w zakrese którego śwatłość spada do określonej wartośc procentowej swojej maksymalnej wartośc, dla δ 0.5 do 50% max, a dla δ 0.1 do 10% max.(rys.5). Wewnątrz tego kąta zachodz zależność: m > lub 2 m > (1) 10 Rys.5 Krzywa śwatłośc użyteczne kąty rozwarca wązk δ 0.5 δ 0.1 3

4 ul.potrowo 3a Gonometr Do pomaru śwatłośc źródeł śwatła o ukerunkowanym rozsyle wykorzystuje sę gonometr (Rys.6) Jest to urządzene pozwalające na precyzyjny obrót badanego źródła śwatła o określony kąt, dookoła os ponowej oraz os pozomej prostopadłej do os optycznej ławy fotometrycznej. Przez obrót ramena dookoła os ponowej o kąt odczytywany na tarczy gonometru z podzałką kątową można wyznaczyć krzywą śwatłośc źródła w płaszczyźne prostopadłej do jego os symetr. Przez obrót ramena gonometru dookoła os pozomej wyznacza sę krzywą śwatłośc źródła w płaszczyźne przechodzącej przez jego oś symetr, merząc śwatłość źródła w kerunkach określonych kątam odczytywanym na tarczy podzałowej gonometru. Dokonując pomaru śwatłośc w różnych płaszczyznach wyznaczyć można bryłę fotometryczną źródła śwatła. Podczas pomaru środek śwetlny źródła śwatła z odbłyśnkem mus znajdować sę na pozomej ponowej os obrotu. Odległość źródła śwatła od ognwa przetwornka fotoelektrycznego umeszczonego na ławe fotometrycznej ne pownna być mnejsza nż granczna odległość fotometrowana. Rys.6 Wygląd gonometr Granczna odległość fotometrowana Praktyczne można sprawdzć, czy zastosowana odległość fotometrowana jest wększa od grancznej, przez pomar natężena ośwetlena (prądu fotoelektrycznego przetwornka) w klku odległoścach od badanego źródła ustalene od jakej odległośc spełnone jest prawo odwrotnośc kwadratów odległośc. 4

5 ul.potrowo 3a Prawo odwrotnośc kwadratu odległośc Dla punktowych źródeł śwatła natężene ośwetlena w punkce A jest wprost proporcjonalne do śwatłośc źródła w kerunku punktu A odwrotne proporcjonalne do kwadratu odległośc pomędzy źródłem śwatła, a punktem A. (Rys. 7) γ Rys.7 nterpretacja prawa odwrotnośc kwadratu odległośc E A = 2 (2) r Wyznaczane śwatłośc Przy zachowanu grancznej odległośc fotometrowana najprostszym sposobem wyznaczena wartośc śwatłośc jest pomar natężena ośwetlena luksomerzem, którego głowca pomarowa znajduje sę na wysokośc os optycznej gonometru w odległośc r [m] od środka śwetlnego źródła śwatła oblczene na podstawe zależnośc (2). Uwaga: Szczególną uwagę należy zwrócć na równoległość płaszczyzn głowcy pomarowej otworu wyjścowego badanego źródła śwatła. Wyznaczene strumena śwetlnego za pomocą metody strumen cząstkowych Strumeń cząstkowy zawarty w kące bryłowym oblczany jest ze wzoru (3) = (3) sr. Strumeń śwetlny całkowty oblczany jest ze wzoru (4): Z przedzałem kąta bryłowego 0 n n sr (4) = 1 = 1 = = zwązany jest przedzał kata płaskego [ ] = 2 cos cos() + (5) 5

6 ul.potrowo 3a Ostateczne cząstkowy strumeń śwetlny oblczany jest ze wzoru (6): Φ = 2 sr [cos cos( + )] (6) 2. Przebeg ćwczena Pomaru rozsyłu śwatłośc, wskazanych przez prowadzącego źródeł śwatła, należy dokonać na ławe fotometrycznej z wykorzystanem gonometru (schemat układu pomarowego na rysunku 8). Przed przystąpenem do badań należy poprawne ustawć położene środka śwetlnego badanego źródła śwatła względem os ponowej pozomej gonometru oraz względem głowcy luksomerza. Na jednym z końców ławy fotometrycznej zamocować przetwornk fotoelektryczny, natomast na drugm końcu ławy fotometrycznej w odległośc r r gr gonometr z badanym źródłem śwatła. Wykonywane pomarów można rozpocząć dopero po ustablzowanu sę strumena śwetlnego (po zakończonym rozruchu) badanego źródła śwatła. Pomary należy przeprowadzć dla kątów od 0 º do 50 º, co 2 º. Każdorazowo, dla zadanego kąta γ należy odczytać wartość natężena ośwetlena E γ. W opracowanu narysować krzywe śwatłośc badanych źródeł śwatła w układze współrzędnych prostokątnych =f(γ). Wyznaczyć całkowty strumeń śwetlny emtowany przez badane źródło śwatła (4) oraz użyteczne kąty rozsyłu δ 0.5 δ 0.1. Przeprowadzć analzę uzyskanych wynków. lx Rys. 8 Schemat układu pomarowego 6

7 ul.potrowo 3a 3. Tabela pomarowa Wyznaczane krzywej śwatłośc strumena śwetlnego badanego źródła śwatła Nazwa badanego źródła śwatła (typ, oznaczene):... Moc P N =...[W], Napęce znamonowe U N =...[V] Napęce pomarowe U pom =...[V] Odległość źródła od głowcy fotoprzetwornka r γ =...[m] E γ [lx] [ cd] E γ [lx]. [ cd] [ sr] sr , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , o = φ ω [lm] 7