Люксметр. Знакомство с прибором для измерения освещённости

Руководство по эксплуатации

Замер выносным датчиком

Люксметры Ю-116, Ю-117 давно зарекомендовали себя среди пользователей. Это стрелочные модели с выносным селеновым датчиком.

Люксметр Ю-116

У всех устройств с выносными датчиками есть определенные особенности эксплуатации. Перед началом замеров фотоэлемент следует расположить на исследуемой поверхности, причем параллельно ей.

Во избежание излишнего освещения сенсора стоит соблюдать определенную последовательность действий, чтобы найти нужный диапазон измерений.

Для этого установите на фотоприемник насадку с максимальным светопоглощением («К» и «Т»), включите правую кнопку. Если стрелка не шевелится, то левую. Если реакции нет, то смените фильтр на «Р» и повторите нажатие кнопок. Если стрелка снова не шевелится, то поставьте фильтр «М». Если при нажатии левой кнопки значение не превысит 5 люксов, то снимите насадки.

Замер моноблоком

Testo 540 – германский цифровой люксметр, изготовленный в виде моноблока. Люксметр габаритами схож с мобильным телефоном, измерения удобно выполнять одной рукой. На панели всего три кнопки: включения, выбора параметров, сохранения. Для проведения замера достаточно включить устройство, выбрать нужную систему и все. В случае необходимости сохранить результат.

Определение уровня освещенности

Освещенность

— величина, которая выражается в отношении светового потока, попадающего на единицу площади. Этот показатель измеряется в Лк (лм/м2) и не зависит от направления. Люксметр позволяет измерять освещенность для проверки условий в рабочих и жилых помещениях. На основании полученных данных можно создать комфортные условия для людей, растений, животных, а также определить показатели устройств. Измерить освещенность можно по такому алгоритму:

Люксметр помещают в нужной точке и устанавливают горизонтально, чтобы фотодатчик был обращен к источникам света;
Фиксируют данные, которые отображаются на дисплее.

Люксметр показывает количество света, который попадает на поверхность со всех доступных источников. Если нужно определить характеристики одного осветительного прибора, другие следует отключить во время работы люксметра.

Согласно СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03, освещенность столов для занятий и творчества, школьных парт, помещений для инженеров должна быть не менее 500 Лк. На компьютерных столах, в библиотечных залах и комнатах для занятий с дошкольниками минимальный уровень освещенности составляет 400 Лк. В рабочих комнатах, мастерских минимальное значение этого параметра – 300 Лк.

Недостаточный уровень освещенности увеличивает риск развития патологий органов зрения, способствует быстрой утомляемости, снижению трудоспособности.

Назначение и принцип действия люксметра

Главное назначение прибора – произведение замеров уровня освещенности в требуемой точке пространства.

Там, где используется люксметр, можно без труда производить корректировку этого показателя, который зависит от:

количества источников света, включая искусственные и естественные;
светового давления каждого из источников;
расстояния между точкой измерения и источником света;
отражающей способности находящихся поблизости поверхностей.

Прибор активно применяться в следующих случаях:

Для контроля санитарных норм освещения жилых помещений.
Для измерения уровня освещения рабочих мест, что позволяет поддерживать комфортные условия труда и гигиены работников.
Для контроля освещенности помещений на производственных участках, в школах, библиотеках, медицинских заведениях, музеях и др.
Для подбора яркости ламп в оранжереях, тепличных хозяйствах, где выполняется разведение и содержание растений.
Для определения съемочной экспозиции при фотографировании.
Для настройки яркости сигнальных огней, световой рекламы.
В составе пульсметр-яркомеров – для измерения степени пульсации изображения мониторов и освещенности в целом, вызванной мерцанием светодиодов, люминесцентных и энергосберегающих ламп.
Для проверки соответствия фактической освещенности расчетному уровню при монтаже осветительных систем.

При работе прибора световой поток определенного спектра преобразовывается в электрический ток с соответствующими интенсивности первого характеристиками.

Результаты выводятся на экран устройства.

С учетом того, как работает люксметр, имеет смысл использовать модели, позволяющие выбирать рабочий режим под конкретный световой спектр.

Принцип работы устройства:

• Электроны фотоэлемента, изготовленного из полупроводника, активизируются под действием света. Чем ярче световой поток, тем активнее высвобождаются электроны.

• Пропускная способность фотоэлемента изменяется, что регистрирует электроника прибора, которая, после обработки процессором, отображается на экране.

• Измеритель освещенности в работе выдает результаты, корректность которых зависит от правильности ориентирования датчика относительно светового потока.

https://youtube.com/watch?v=bbMZLwoUY0M

Виды люксметров

Различные приборы для измерения освещенности отличаются по назначению и типу конструкции:

Блок с выносным датчиком. С помощью провода датчик соединяется с основной частью устройства. Это позволяет производить необходимые замеры на труднодоступных участках. Такую модель используют, когда нужно измерить степень освещенности в нескольких направлениях;
Моноблок. В этих моделях датчик и рабочий блок установлены в один корпус. Есть варианты со съемным датчиком. Это небольшие переносные аппараты, но они не предназначены для работы на труднодоступных участках.

По типу встроенного индикатора люксметры делятся на два вида:

Аналоговые. Индикатор представляет собой шкалу с градуировкой в люксах. Данные фиксируются на основании показаний стрелки. Точность измерений таких устройств не самая высокая;
Цифровые. Профессиональные модели измерителей имеют цифровые дисплеи. Данные отображаются в цифрах, поэтому приборы являются более точными.

Простые замеры освещенности проводят с помощью недорогих приборов. Если нужно определить среднее значение уровня освещенности и установить неравномерность распределения светового потока, лучше воспользоваться дорогим оборудованием с дополнительными функциями. Такие приборы самостоятельно делают необходимые расчеты. Встроенная память сохраняет полученные параметры, затем их переносят на компьютер.

В комплект профессиональных устройств входит несколько светофильтров. Если необходимо работать при повышенной освещенности, применяют поглощающие фильтры.

Усовершенствованные многофункциональные модели с расширенной комплектацией позволяют существенно увеличивать интервал измерений.

Определение коэффициента пульсаций

Коэффициент пульсации

— это характеристика, которая отражает неравномерность светового излучения. В процессе измерений выделяют два вида пульсаций – яркости и освещенности. Эти параметры выражены в процентах, их допустимые значения указаны в актуальной версии СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».

Показатели пульсации измеряют у осветительных приборов и технических устройств с дисплеями: смартфонов, ПК, планшетов. Для проведения замеров показателей пульсации используют следующий алгоритм:

люксметр-пульсметр размещают на поверхности так, чтобы поток света падал на фотодатчик;
на приборе активируют режим пульсметра при нажатии кнопки «P»;
фиксируют показания, которые отображаются на дисплее.

Чтобы измерить коэффициент пульсации мониторов, экранов, светодиодных источников, нужно выполнить следующие действия:

расположить люксметр-пульсметр на максимально близком расстоянии от измеряемого объекта, при этом необходимо следить, чтобы чувствительный фотодатчик был обращен к этому объекту;
если измеритель многофункциональный, нужно включить его в режим пульсметра (кнопка «P»);
зафиксировать данные с дисплея.

Точность показателей, зафиксированных в процессе проведения замеров, зависит от нескольких факторов:

наличие посторонних источников света;
манипуляции с пульсметром (во время проведения замеров прибор должен лежать неподвижно);
другие помехи (любое движение людей, птиц, животных, предметов в непосредственной близости от места измерительных работ).

Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, в санузлах, мастерских и помещениях для ожидания максимальное значение пульсаций — 20 %, в офисах этот показатель равен 15 %, в жилых и спальных комнатах максимальный уровень пульсации составляет 10%, в детских, кабинетах, библиотеках, а также на рабочих местах с ПК – 5 %.

Важно понимать, что человек не всегда замечает мерцание ламп, но превышение допустимого значения коэффициента пульсации негативно влияет на настроение, нервную систему, производительность труда

Нормы освещённости помещений

Единой нормы для всех помещений по количеству света в них попросту не существует. СанПиН и СНиП, основываясь на параметрах ГОСТ, создали свои требования для каждого. При этом, стоит учитывать, что уровень освещённости в рамках одного объекта может существенно отличаться. Приведём лишь несколько примеров, которые демонстрируют это наглядно. Для удобства, данные показаны в люксх.

Норма освещения в школе (некоторые помещения):

Класс – 400 лк
Кабинет черчения – 500 лк
Спортзал – 200 лк
Кабинеты преподавателей – 300 лк

Магазин:

Продуктовый – 300 лк
Магазин самообслуживания – 400 лк
Строительный магазин – 200 лк

Медицинские учреждения:

Кабинет врача-специалиста – 500 лк
Кабинет врача-терапевта (поликлиника) – 300 лк
Взрослые палаты – 100 лк
Детские палаты – 200 лк

Данные примеры лишь частично характеризуют требования к уровню освещённости помещения. Стоит досконально изучить нормативную документацию, чтобы соответствовать всем требованиям контролирующих организаций.

Что такое люксметр и для чего он нужен?

«Измеряй все, поддающееся измерению, а что не поддаётся — сделай измеряемым» — этот афоризм, приписываемый Галилею, подтверждает, что освещённость тоже можно измерить. Поскольку её единицей служит люкс (по-гречески — свет), то и прибор для измерения освещённости называется люксметр (метр — измеряю). Применяется как внутри помещения, так и на открытом пространстве. В каких случаях он используется?

Установлено, что как слабый, так и чрезмерно яркий свет действует неблагоприятно на протекающие в мозгу процессы. При недостатке освещения падает работоспособность, снижается концентрация внимания, возникает сонливость. Излишне яркий свет приводит к возбуждению нервной системы. И то, и другое создаёт предпосылки для несчастного случая. Поэтому в число плановых мероприятий по охране труда на рабочих местах входит и проверка освещения рабочих мест. ГОСТ Р 55710-2013 устанавливает нормы освещённости (в люксах) помещений различного назначения. Упрощенно, в офисе согласно санитарным нормам и правилам (СНИП) освещённость должна быть от 200 до 300 лк.

Процесс фотосинтеза у растений, в результате которого вырабатываются питательные вещества из углерода воздуха, происходит под воздействием света. При этом растения по-разному реагируют на температурные условия и уровень освещённости. Практически все культурные растения и большинство овощей хорошо развиваются в условиях умеренного освещения. Другие виды требовательны к высокой температуре и освещённости. Поэтому люксметры используют для контроля и поддержания требуемой освещённости для различных культур в тепличных хозяйствах, оранжереях, ботанических садах.

Люксметр прибор для измерения света

Выбираем люксметр

Для того, чтобы выбрать фотометр, определите, что именно вам нужно. Учитывайте:

Функциональность и тип люксметра(бытовой, профессиональный). Для бытовых измерений не нужен навороченный прибор, достаточно самого простого.
Диапазон измеряемой освещенности.
Точность замеров, погрешность.
Габаритные размеры. Удобнее, если прибором можно работать одной рукой.
Совместимость с компьютером.
Размер экрана и подсветка. Чем крупнее символы и экран, тем удобнее работать.
Цена.
Наличие поверки.

В целом, если люксметр необходим для быстрой, оперативной работы, то можно обойтись недорогим моноблоком с минимальным количеством функций.

Для профессиональных задач, например для аттестации рабочих мест, нужен профессиональный люксметр с минимальной погрешностью, поверкой, встроенной памятью с выносным датчиком.

Как правильно измерять освещенность в разных помещениях

Вне зависимости от типа помещения, произведение замеров должно выполняться только специальными приборами. Оценить характеристику можно и без люксметра (фотоаппаратом или телефоном), но качественные замеры возможны лишь с применением специального оборудования. Перед непосредственным началом замера, требуется заменить все вышедшие из строя осветительные приборы и лампы, чтобы их параметр соответствовал заводскому стандарту. Это характерно для замеров в производственных помещениях и на рабочих местах при соблюдении условий ООТ.

Наиболее часто измерения производят люксметром, помогающим оценить качество света и общие условия труда и быта, либо в дальнейшем создать такие параметры. Процесс замера заключается в следующем:

Прибор помещается в горизонтальное положение, направляется в точку измерения (устанавливается на стол в непосредственно близости от измеряемого источника света);
К источнику света, если это возможно, направляется фотографический датчик;
В случае, если индикатор прибора показывает. Что измерение возможно, то его тумблер переключается в соответствующий режим;
Зафиксированный на дисплее результат анализируется путём сравнения с нормативными показателями.

Важно! Прибор фиксирует количество света и его лучей, которые попадают на его светочувствительный элемент и, соответственно, на рабочий стол или другую поверхность. Если нужно узнать данные от какого-то обособленного осветительного прибора, то все остальные источники должны быть выключенными. Правильный замер

Правильный замер

Что это такое – люксметр

Люксметр – мобильный прибор для замера уровень освещенности в пространстве. Название происходит от греческих слов, в переводе означающих «свет» и «измерять». Относится к разряду фотометров. Зачастую люксметры дополнительно измеряют другие характеристики света: коэффициент пульсации, яркость и т.д.

Устройство необходимо для:

проверки и контроля норм освещенности;
аттестации рабочих мест;
проведения исследований;
определения экспозиции в фотосъемках;
настройки яркости световой рекламы, сигнальных огней, ламп в оранжереях и теплицах;
измерения коэффициента пульсации мониторов, экранов при светодиодном и люминесцентном освещении;
поверки фактической освещенности при монтаже новых световых линий.

Что нужно знать о люксметрах?

При проведении измерений люксметром, важно знать о некоторых особенностях его работы:

Если используется аналоговое измерительное оборудования, то до начала проведения замеров стрелка должна находится на нуле.
Если прибор показывает освещенность менее 30 люкс, при этом используются насадки на фотоэлемент, продолжать измерения следует без них.
Движения прибора непосредственно в процессе замера создают дополнительную погрешность.
Посторонние источники света способны значительно исказить результаты замеров.

Из-за высокой стоимости профессиональных люксметров, покупать их для проведения единичных замеров нецелесообразно.

Выгоднее взять прибор в аренду на требуемое время у специализированных компаний, занимающихся продажей геодезического и контрольно-измерительного оборудования.

Модели, предоставляемые подобными фирмами, всегда имеют актуальную поверку.

Устройство и характеристики

Основной элемент люксметра – полупроводниковый фотоэлемент, передающий энергию световых квантов электронам.

Образующийся электрический поток, в зависимости от типа прибора, либо преобразуется гальванометром, провоцируя движение стрелки указателя, либо трансформируется оптико-электронным конвертером в цифровой вид с последующим отображением результата на дисплее.

Иными словами, классический люксметр состоит из преобразователя и фотодатчика, которые могут быть выполнены моноблоком или раздельными модулями, соединенными проводом.

Уровень освещенности измеряется в люксах, а шкала излучения имеет диапазон от десятой части до нескольких сотен тысяч.

При этом 1 люкс соответствует освещенности в 1 люмен на площади в 1 квадратный метр.

Соответственно единица измерения люксметра – люксы, а люмены указывают на интенсивность светового потока.

Материал

Корпус портативного прибора изготавливается из долговечного и надежного пластикового материала.

Для удобства удержания некоторые модели имеют прорезиненные накладки.

В случае раздельной компоновки, фотодатчики также скрыты пластиковым корпусом.

Размеры и вес

Вес большинства портативных люксметров составляет 0,1 – 0,5 кг, в зависимости от размеров аккумуляторной батареи.

Ориентировочные размеры приборов:

высота: 80 – 200 мм (зависит от компоновки);
ширина: 50 – 80 мм.

Точность, погрешность и поверка

Государственная поверочная схема для люксметров в полной мере описана в ГОСТ 8.023-2014.

Первичная поверка внесенных в Госреестр СИ РФ приборов осуществляется после их ремонта, либо непосредственно до ввода в эксплуатацию.

Периодическая поверка в большинстве случаев выполняется раз в год.

Включает в себя проверку точности и всех погрешностей устройства.

Калибровка, кроме прочего, подразумевает спектральную коррекцию его фотодатчика.

Принцип работы измерительного прибора

Устройство прибора

Самый простой люксметр состоит из фотоприемника (полупроводникового фотоэлемента), источника питания и регистратора фототока (светового индикатора). В роли регистратора выступает микроамперметр со шкалой, которая проградуирована в люксах. Индикатор может быть механическим (со стрелкой) или цифровым (дисплей).

Фотоэлемент и светоиндикатор могут быть выполнены в одном корпусе или соединяться проводом.

Измерения люксметра зависят от спектра излучения. Они различаются у разных типов ламп, поэтому простые приборы настраиваются по лампе накаливания, а для остальных видов источников света существуют поправочные коэффициенты. Погрешность таких устройств составляет около 10%.

Люксметры более сложного устройства дополнительно комплектуются светофильтрами, специальными насадками для снижения ошибок от косых лучей света. Эти меры приводят к снижению погрешности прибора до 1%.

Принцип действия основан на фотоэлектрическом эффекте: преобразовании энергии света в электрический ток. Превращение происходит в полупроводниковом фотоэлементе. В нем кванты света передают свою энергию электронам – возникает ток. Сила тока прямо пропорциональна освещенности.

Люксометры Testo

Один из современных измерителей освещённости, наиболее популярных в России — цифровой люксметр Testo 540 (Германия). Прибор выполнен в одном объёме, фотоэлемент интегрирован с корпусом, благодаря чему повышается удобство использования: отсутствует соединительный провод, который может за что-то зацепиться, измерения можно производить одной рукой.

Формой и габаритами девайс напоминает сотовый телефон. Для индикации показаний служит такой же дисплей, а клавиатура содержит всего 3 кнопки: включения, выбор системы измерения (СИ или американская — фут-свеча) и сохранения результатов. Диапазон измерения: 0 – 100 000 лк или 0 – 93 000 фут-свечей.

Прибор как нельзя лучше подходит для применения в повседневной жизни. С его помощью можно измерять уровень освещения в жилых комнатах, школах, детских садах, в теплицах, помещениях для хранения картофеля и так далее. Обращаться с девайсом предельно просто: нажал кнопку включения, выбора системы (треугольник) и — все. Результат высветится практически мгновенно. Для сохранения результата измерения следует нажать кнопку «mode».

Цифровой прибор Testo 545 относится к классу профессиональных устройств для измерения освещённости среды. Светоприемник выполнен отдельно от электронного блока и соединяется с ним проводником. Отличается от младшего брата большими функциональными возможностями:

память для хранения до 3000 результатов измерений;
сохранение в памяти 99 мест измерения;
подключение к персональному компьютеру;
построение объёмного графика величины освещенности в пределах помещения;
распечатка данных на принтере.

Этот прибор используется в процессе измерении освещенности зданий, сооружений, а также улиц, дорог и других общественных мест. Цена люксметра Testo 540 сравнима с ценой прибора Ю-116 (около 10 тысяч), а Testo 545 продается за 35 тысяч рублей.

Люксметр является одним из наиболее доступных и в то же время эффективных приборов для измерения параметров освещённости объекта. Его использование обеспечивает комфортные условия для человека, как в производственной обстановке, так и в повседневной жизни. Надеемся, что предложенная статья поможет вам сориентироваться, выбирая прибор с нужными возможностями за приемлимую цену.

Сварочные инверторы. Рейтинг надёжности

Фрезы по дереву для ручного фрезера. Разбираемся в ассортименте

Как измерять освещенность экспонометром?

Да очень просто. Объясню на примере моего Ленинграда.

У данного конкретного прибора 3 шкалы EV с диапазонами: 5-12, 12-18 и 1-5 (в нижней части прибора). Вторая – основная, она всегда стоит «по умолчанию». Остальные переключаются рычажками на корпусе, которые одновременно открывают и перемещают внутри фотоэлемент для соответствующих измерений.

Внешним экспонометром измерения осуществляются двумя способами:

1. По яркости – измерение отраженного света. Прибор направляют на объект, освещенность которого нужно узнать и фиксируют показания.

2. По освещенности – измерение падающего света. Прибор располагают в непосредственной близости с объектом и направляют в сторону фотоаппарата (в нашем случае – в сторону источника света). Обычно для этого вида измерения нужно надеть молочный фильтр, идущий в комплекте с экспонометром.

О плюсах и минусах каждого способа для фотографии расписано много (например, в ), но для наших целей особо значимой разницы нет, можно выбрать наиболее удобный для конкретного случая (а то и оба для пущей точности). Однако измерения люксметром (и большинством современных экспонометров) всегда производятся именно вторым способом.

Какой бы способ вы ни выбрали, результат нужно искать на шкале EV. Если стрелка выходит за пределы шкалы, нужно переключиться на другую. И уже по полученному значению EV выяснить в таблице соответствующее ему значение люксов. Если EV вышло дробным (например, 3.5), то можно высчитать точное значение люкс по приведенной выше формуле, или хотя бы примерно прикинуть диапазон.

Но далеко не все экспонометры умеют показывать EV. В таком случае измерение немного усложняется. Для начала нужно выставить значение ISO на 100 (так проще считать и сверять). У советских приборов это окошко ГОСТ и позиция 90 (или сразу 100, зависит от прибора).

После чего стандартным способом определить выдержку. У Ленинграда для этого нужно выставить поворотное кольцо (2) на значение, которое показывает стрелка на нижней шкале (1). Верхняя шкала кольца (3) покажет возможные пары выдержка/диафрагма – выбирайте по вкусу. Другие экспонометры работают похожим образом.

А теперь вам потребуется диаграмма с отличного ресурса по фотовспышкам impulsite.ru. В интернете немало таблиц и графиков по сопоставлению выдержки, диафрагмы и EV, но эта сразу показывает значения в люксах (правда округленные до ближайших целых значений).

Пользоваться ей очень просто: находите пересечение строки диафрагма и столбцов выдержка (показано зелеными стрелками), затем от этого пересечения по диагонали находите EV и соответствующее ему значение в люксах (синяя линия). При желании, полученное значение EV вы можете использовать для расчета люкс по формуле (см выше). Собственно, по этой же таблице можно подобрать экспопару если известна освещенность в люксах.