RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 203924 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 364583 (51) Int.Cl. G01J 1/20 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 26.01.2004 (54) Sposób badania oświetlenia wnętrz budynków oraz urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków (43) Zgłoszenie ogłoszono: 08.08.2005 BUP 16/05 (76) Uprawniony i twórca wynalazku: Kowalewicz Wiesław,Białystok,PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.11.2009 WUP 11/09 (74) Pełnomocnik: Dobkowska Danuta, Rzecznik Patentowy, Kancelaria Prawno-Patentowa PL 203924 B1
2 PL 203 924 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób badania oświetlenia wnętrz budynków oraz urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków stosowane przy badaniu elektrycznego oświetlenia w pomieszczeniach z oświetleniem ogólnym. Znany jest sposób badania oświetlenia elektrycznego wnętrz, przeprowadzany przy pomocy luksomierza, który zawiera miernik natężenia oświetlenia i ogniwo fotoelektryczne połączone przewodem z miernikiem. Polega on na określeniu lub zmierzeniu parametrów pomieszczeń i współrzędnych położenia źródeł światła przy użyciu taśmy pomiarowej, następnie wyznaczeniu siatki pomiarowej, określeniu punktów pomiarowych i zmierzeniu oraz zapisaniu wartości natężeń oświetlenia w tych punktach. W pomieszczeniach z oświetleniem ogólnym, nie przeznaczonych do pracy lub pustych całą powierzchnię dzieli się na prostokąty o bokach około 1 m i mierzy natężenie oświetlenia w punktach pomiarowych, położonych w środku każdego prostokąta, na wysokości płaszczyzny roboczej. W pomieszczeniach z oświetleniem ogólnym nie przeznaczonych do pracy lub pustych, w których z rodzaju i rozmieszczenia wyposażenia pomieszczenia wynikają jednakowe warunki oświetleniowe na wszystkich stanowiskach pracy, za płaszczyznę roboczą przyjmuje się płaszczyznę poziomą położoną na wysokości 0,85 m od podłogi. W strefach komunikacyjnych za płaszczyznę roboczą przyjmuje się powierzchnię podłogi lub schodów. W równomiernie oświetlonych pomieszczeniach dopuszcza się zwiększenie wielkości prostokątów i ograniczenie liczby punktów pomiarowych. Najmniejszą dopuszczalną ilość punktów pomiarowych, w takich przypadkach dobiera się w zależności od wskaźnika pomieszczenia. Po zmierzeniu natężenia oświetlenia w punkcie pomiarowym, osoba wykonująca pomiary przemieszcza się do następnego punktu pomiarowego, trzymając w jednym ręku luksomierz i notes, a w drugim - rączkę z ogniwem fotoelektrycznym. Ze zmierzonych wartości oblicza się średnią arytmetyczną i stosunek najmniejszej wartości do średniej. W pomieszczeniach z oświetleniem ogólnym lub złożonym, wyposażonych w meble i urządzenia produkcyjne, wyznacza się średnie natężenie oddzielnie na każdej płaszczyźnie roboczej i oddzielnie w strefach komunikacyjnych. Po zmierzeniu natężeń w punktach pomiarowych, położonych na płaszczyznach roboczych wyznacza się średnią ich wartość arytmetyczną, która jest średnim natężeniem oświetlenia i stosunek najmniejszej zmierzonej wartości natężenia do średniego, uprzednio wyliczonego natężenia, który jest równomiernością oświetlenia. Przy wyznaczaniu współczynnika odbicia ogniwo fotoelektryczne umieszcza się w odległości 0,3 m od badanego miejsca. Sposób badania oświetlenia wnętrz budynków w pomieszczeniu z oświetleniem ogólnym, według wynalazku, polegający na określeniu lub zmierzeniu parametrów pomieszczenia i współrzędnych punktów zawieszenia opraw oświetleniowych oraz wyznaczeniu punktów pomiarowych, w których dokonuje się odczytu wskazań na mierniku oświetlenia, charakteryzuje się tym, że parametry pomieszczenia tj. długość i szerokość oraz współrzędne punktów zawieszenia opraw mierzy się przemieszczając urządzenie wyposażone w miernik długości oraz źródło światła laserowego wzdłuż linii zawieszenia opraw i dokonuje się pomiaru współrzędnych i parametrów pomieszczenia. Współrzędne punktów zawieszenia opraw określa się kierując wiązkę promieni światła laserowego na środki opraw oświetleniowych i odczytuje wyniki ze wskazań miernika długości. Długość i szerokość pomieszczenia odczytuje się z miernika długości, po dotarciu urządzenia do przeciwległych ścian. Następnie mierzy się wysokość zawieszenia opraw oświetleniowych za pomocą liniału lub dalmierza laserowego i określa wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą. Po wyliczeniu wskaźnika pomieszczenia na podstawie zmierzonych i obliczonych parametrów, określeniu minimalnej ilości punktów pomiarowych oraz ustaleniu wymiarów siatki pomiarowej i położenia linii oraz punktów pomiarowych, przemieszcza się urządzenie i za pomocą miernika długości określa położenie linii pomiarowych. Następnie urządzenie przemieszcza się wzdłuż linii pomiarowych i we wcześniej określonych punktach pomiarowych dokonuje się pomiaru natężenia oświetlenia odczytując jego wartość ze wskazań miernika natężenia oświetlenia. Urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków, według wynalazku, zawierające miernik oświetlenia i ogniwo fotoelektryczne połączone z nim przewodem, charakteryzuje się tym, że ma ramię na którym osadzone jest ogniwo fotoelektryczne i mocujący uchwyt z przymocowanym miernikiem natężenia, które połączone jest rozłącznie ze wspornikiem i podstawą na której znajduje się miernik długości i statyw połączony rozłącznie z rękojeścią do której przytwierdzony jest blat z umieszczonym źródłem światła laserowego. Środek ciężkości urządzenia do badania oświetlenia znajduje się przed osią kół miernika długości. Korzystnym jest, gdy uchwyt mocujący przymocowany jest do tulei osa-
PL 203 924 B1 3 dzonej na ramieniu, której położenie ustalone jest za pomocą śrubowego elementu a ramię połączone jest z podpórką. Korzystnym jest, gdy statyw ma co najmniej dwa ramiona i połączony jest rozłącznie z rękojeścią. Do ustalania położenia ramion i mocowania rękojeści służy zacisk. Korzystnym jest, gdy przytwierdzony do rękojeści blat wyposażony jest w ustawiacz służący do mocowania miernika luminancji. Rozwiązanie, według wynalazku, spełnia wymagania ergonomiczne i skraca czas badań o 50%. Zapewnia dużą dokładność pomiarów i ich powtarzalność. Jest lekkie, łatwe do montażu i demontażu i może być transportowane w futerale o niewielkich wymiarach 1/ 0,25/ 0,15 [m]. Umożliwia pomiar natężenia z poziomu podłogi w punktach pomiarowych położonych na wysokości około 3 m. Zapewnia dokładne ustawienie ogniwa fotoelektrycznego przy wyznaczaniu współczynnika odbicia światła. Może być wykorzystywane jako statyw do miernika luminancji. Umożliwia jego usytuowanie na stopniach schodów. Rozwiązanie zapewnia dostosowanie wysokości położenia blatu i wielkości rozstawu rąk do danych antropometrycznych dorosłej populacji. Rękojeść i źródło światła laserowego umożliwia prostolinijne prowadzenie przyrządu podczas pomiarów. Blat zainstalowany na rękojeści pozwala na zapisywanie wyników w notesie do niego przytwierdzonym. Zapewniona jest stabilność urządzenia przy pionowym ustawieniu statywu. Źródło światła laserowego umożliwia określanie położenia np. opraw oświetleniowych. Przedmiot wynalazku, w przykładach wykonania, odtworzony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia plan pomieszczenia z naniesionymi parametrami pomieszczenia, współrzędnymi zawieszenia opraw oraz położeniem punktów pomiarowych, fig. 2 urządzenie do pomiaru parametrów pomieszczenia i wyznaczania położenia punktów pomiarowych, fig. 3 urządzenie do pomiaru natężenia oświetlenia w pomieszczeniu pustym, fig. 4 urządzenie do pomiaru natężenia oświetlenia na trasach komunikacyjnych, fig. 5 urządzenie do pomiaru natężenia oświetlenia na płaszczyznach roboczych, fig. 6 urządzenie do wyznaczania współczynnika odbicia światła. Badanie oświetlenia wnętrz budynków w pomieszczeniu z oświetleniem ogólnym przeprowadza się urządzeniem do badania oświetlenia a pomiaru natężenia oświetlenia dokonuje miernikiem. Parametry pomieszczenia tj. długość A i szerokość B oraz współrzędne punktów zawieszenia 1A, 1B opraw oświetleniowych 1 mierzy się przemieszczając urządzenie przedstawione na fig. 2 wyposażone w miernik długości 2 i źródło światła laserowego 3, wzdłuż linii zawieszenia 1C opraw 1. Miernik długości 2 umieszczony jest na podstawie 13 do której przymocowany jest statyw 15 z rękojeścią 17 i blatem 18 na którym znajduje się źródło światła laserowego 3. Statyw 15 składa się co najmniej z dwóch ramion 15A,15B połączonych ze sobą rozłącznie i ustalanych za pomocą zacisków 16. Statyw 15 połączony jest rozłącznie z rękojeścią 17 do mocowania której służy zacisk 16. W celu zapewnienia stabilności urządzenia stosuje się przedłużenie 13A podstawy 13 lub do wspornika 12 przymocowuje się obciążnik 20. Po zainstalowaniu na rękojeści 17 lub blacie 18, ustawiacza 21 do mocowania miernika luminancji, urządzenie służy do pomiaru luminancji oświetlenia. Pomiar współrzędnych punktów zawieszenia 1A, 1B opraw 1 dokonuje się kierując wiązkę promieni światła laserowego 3 na środki opraw oświetleniowych 1 i odczytuje się wyniki ze wskazań miernika długości 2. Następnie dokonuje się pomiaru wysokości zawieszenia opraw oświetleniowych 1 liniałem lub dalmierzem laserowym i określa wysokość zawieszenia opraw 1 nad płaszczyzną roboczą. Na podstawie zmierzonych i obliczonych parametrów wylicza się wskaźnik pomieszczenia, określa minimalną ilości punktów pomiarowych 2B. Ustala się wymiary siatki pomiarowej i położenie linii 2A oraz punktów pomiarowych 2B. Następnie przemieszcza się urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków i za pomocą miernika długości 2 określa położenie linii pomiarowych 2A oraz punktów pomiarowych 2B, w których dokonuje się pomiaru natężenia oświetlenia odczytując jego wartość ze wskazań miernika natężenia oświetlenia 4. Urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków w pomieszczeniach pustych pokazane na fig. 3 posiada ramię 5 do którego zamocowane jest ogniwo fotoelektryczne 6 połączone z miernikiem natężenia oświetlenia 4. Na ramieniu 5 osadzona jest tuleja 8, która ustalona jest za pomocą śrubowego elementu 8A. Do tulei 8 wkręcona jest podpórka 11. Na tulei 8 zamocowany jest uchwyt mocujący 7 z miernikiem natężenia oświetlenia 4 przymocowanym do uchwytu 7 paskiem. Miernik natężenia 4 połączony jest z ogniwem fotoelektrycznym 6 za pomocą przewodu 9. Ramię 5 połączone jest rozłącznie ze wspornikiem 12 i podstawą 13. Wspornik 12 zapewnia co najmniej dwa położenia ramienia 5, tak aby ogniwo fotoelektryczne 6 znajdowało się na poziomie podłogi lub na wysokości 0,85 m od niej. Na podstawie 13 znajduje się miernik długości 2, który przymocowany jest do niej za pomocą śrub 14. Do podstawy 13 przymocowany jest statyw 15 mający co
4 PL 203 924 B1 najmniej dwa ramiona 15A,15B których położenie względem siebie ustala się zaciskami 16. Środek ciężkości urządzenia znajduje się przed osią kół miernika długości 2, dzięki czemu zapewniona jest stabilność urządzenia po ustawieniu statywu 15 w pozycji pionowej. Statyw 15 połączony jest rozłącznie z rękojeścią 17 przytwierdzoną do blatu 18 na którym umieszczone jest źródło światła laserowego 3. Po wyzerowaniu licznika ustawia się urządzenie na linii wyznaczonej przez znaczniki 19 i wykonuje pomiary na długości. Analogicznie postępuje się na drugiej i trzeciej linii pomiarowej, po uprzednim wyzerowaniu licznika. Prawidłowość przemieszczania urządzenia określa się wzrokowo lub za pomocą światła laserowego, kierując go na znaczniki 19. Pomiary natężenia oświetlenia na trasach komunikacyjnych tj. korytarzach, holach wykonuje się na poziomie podłogi urządzeniem przedstawionym na fig. 4 ze skróconym maksymalnie ramieniem 5, które jest połączone ze wspornikiem 12 lub podstawą 13. Po wyzerowaniu licznika ustawia się urządzenie na linii równoległej do dłuższej ściany, wyznaczonej przez znaczniki 19 umieszczone przy ścianie krótszej. Pierwszego pomiaru natężenia dokonuje się w punkcie, którego odległość od ściany (krótszej) jest wyznaczona na siatce pomiarowej. Położenie środka ogniwa fotoelektrycznego 6 w tym punkcie ustala się poprzez dodanie do wskazań miernika długości 2 wymiaru równego odległości środka ogniwa 6 od zewnętrznej krawędzi blatu 18. Po zapisaniu wskazań luksomierza 4 urządzenie przesuwa się do kolejnych punktów pomiarowych. Położenia ogniwa fotoelektrycznego 6 w tych punktach, określane są wskazaniami miernika długości 2 dalmierza. Takim samym sposobem prowadzone są pomiary wzdłuż następnej linii pomiarowej. Prawidłowość przemieszczania urządzenia określa się wzrokowo lub za pomocą światła laserowego 3, kierując go na znacznik 19 znajdujący się przy przeciwległej ścianie. Przedstawione na fig. 5 ramię 5 z przykręconą rękojeścią 4A z prawej lub lewej strony miernika natężenia oświetlenia 4, służy do badania natężenia oświetlenia na płaszczyznach roboczych. Maksymalna długość ramienia 5 wynosząca 100 cm, umożliwia prowadzenie badań natężenia światła na najwyższych półkach regałów z poziomu podłogi. Ramię 5 przedstawione na fig. 6 z zamocowanym ogniwem fotoelektrycznym 6 i miernikiem natężenia oświetlenia 4 połączone z podstawką 10 ustalającą położenie ogniwa w wymaganej odległości od punktu pomiarowego służy do wyznaczenia współczynnika odbicia światła. Wyznacza się go wykonując pomiar natężenia oświetlenia na badanej powierzchni w odległości około 30 cm od niej, naprzeciwko pierwszego punktu pomiarowego. Ogniwo fotoelektryczne 6 kieruje się w stronę badanej płaszczyzny. Współczynnik odbicia oblicza się z ilorazu drugiego i pierwszego pomiaru. Pomiary powtarza się w co najmniej trzech punktach na badanych powierzchniach, a następnie oblicza się średnią arytmetyczną z otrzymanych wyników. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób badania oświetlenia wnętrz budynków w pomieszczeniach z oświetleniem ogólnym polegający na określeniu lub zmierzeniu długości, szerokości pomieszczenia oraz współrzędnych punktów zawieszenia opraw oświetleniowych i wyznaczeniu punktów pomiarowych, w których dokonuje się odczytu wskazań na mierniku oświetlenia, znamienny tym, że długość (A) i szerokość (B) pomieszczenia oraz współrzędne punktów zawieszenia (1A, 1B) opraw oświetleniowych (1) mierzy się przemieszczając urządzenie wyposażone w miernik długości (2) oraz źródło światła laserowego (3) wzdłuż linii zawieszenia (1C) opraw (1) i dokonuje się pomiaru współrzędnych (1A, 1B) poprzez skierowanie wiązki promieni światła laserowego (3) na oprawy oświetleniowe (1) po czym odczytuje się wyniki ze wskazań miernika długości (2) i mierzy się wysokość zawieszenia opraw oświetleniowych (1) za pomocą liniału lub dalmierza laserowego określając wysokość zawieszenia opraw (1) nad płaszczyzną roboczą, następnie po wyliczeniu wskaźnika pomieszczenia, określeniu minimalnej ilości punktów pomiarowych (2B) oraz ustaleniu wymiarów siatki pomiarowej, tak aby punkty pomiarowe nie pokrywały się z punktami zawieszenia opraw (1), przemieszcza się urządzenie i za pomocą miernika długości (2) określa się położenie linii pomiarowych (2A) oraz położonych na nich punktów pomiarowych (2B) w których dokonuje się pomiaru natężenia oświetlenia odczytując jego wartość ze wskazań miernika natężenia oświetlenia (4). 2. Urządzenie do badania oświetlenia wnętrz budynków zawierające miernik oświetlenia i ogniwo fotoelektryczne połączone z nim przewodem, znamienne tym, że ma ramię (5) na którym osadzone jest ogniwo fotoelektryczne (6) i mocujący uchwyt (7) z umieszczonym miernikiem natężenia oświe-
PL 203 924 B1 5 tlenia (4), które połączone jest rozłącznie ze wspornikiem (12) i podstawą (13) na której znajduje się miernik długości (2) i statyw (15) połączony rozłącznie z rękojeścią (17) do której przytwierdzony jest blat (18) z umieszczonym źródłem światła laserowego (3), przy czym środek ciężkości urządzenia znajduje się przed osią kół miernika długości (2). 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że ramię (5) połączone jest z podpórką (11). 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że na ramieniu (5) osadzona jest tuleja (8) na której znajduje się uchwyt mocujący (7), przy czym tuleja (8) ustalona jest za pomocą śrubowego elementu (8A). 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że statyw (15) ma co najmniej dwa ramiona (15A, 15B), których położenie ustala się zaciskami (16). 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że statyw (15) połączony jest rozłącznie z rękojeścią (17) do mocowania której służy zacisk (16). 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że na blacie (18) znajduje się ustawiacz (21) służący do mocowania miernika luminancji. Rysunki
6 PL 203 924 B1
PL 203 924 B1 7
8 PL 203 924 B1
PL 203 924 B1 9
10 PL 203 924 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.