Co oznacza współczynnik tętnienia?

Współczynnik tętnienia oświetlenie - jeden ze wskaźników jakości stosowanych przy sprawdzaniu oświetlenia w pomieszczeniach do różnych celów. Kryterium to nie jest dobrze znane, ale ma duży wpływ na człowieka, jeśli naruszone zostaną ustalone normy, wzrasta zmęczenie i wzrasta ryzyko kontuzji w produkcji. Dlatego sprawdzane jest za pomocą specjalnego sprzętu, aby upewnić się, że światło spełnia ustalone normy.

Jaki jest współczynnik tętnienia oświetlenia?

Termin ten odnosi się do względnej głębokości wahań oświetlenia lamp lub opraw, które występują podczas pracy urządzenia zasilanego prądem przemiennym. W rzeczywistości jest to wskaźnik zmiany jasności, która jest nieodłączna dla konkretnego typu sprzętu i wpływa na komfort wykonywanej pracy.Gdy wskaźniki regulacyjne zostaną przekroczone, wydajność spada, a im dłużej pulsacja wpływa na widzenie, tym większe zmęczenie.

Dopuszczalna wartość zależy od rodzaju wykonywanej pracy i wymaganego w danej sytuacji zmęczenia oczu. Większość standardów została ustalona w oparciu o możliwości sprzętu oświetleniowego używanego w połowie ubiegłego wieku. W tym czasie normy wynosiły 10, 15 lub 20%, niektóre z nich są nadal stosowane, inne stały się zaostrzone i zmieniły się w dół.

We wszystkich pomieszczeniach, w których używany jest sprzęt komputerowy lub są zainstalowane wyświetlacze, wskaźnik pulsacji oświetlenia nie powinien przekraczać 5%.

Rozważany współczynnik wzrasta, jeśli jasność światła jest regulowana za pomocą ściemniacze. Ponadto zmiany obserwowane są tylko w urządzeniach, których działanie opiera się na zasadzie modulacji szerokości impulsu. Częstotliwość też ma znaczenie, jeśli jest poniżej 300 Hz, to efekt jest szczególnie zauważalny.

Jeżeli oświetlenie jest zasilane prądem przemiennym o częstotliwości 50 Hz, częstotliwość tętnień jest obliczana jako dwukrotność wartości, a więc równa 100 Hz. W tym przypadku niemożliwe jest wizualne określenie pulsacji. Dlatego do pomiarów kontrolnych stosuje się specjalne urządzenia - liczniki impulsów. Najczęściej nie jest to osobne urządzenie, ale uniwersalny sprzęt w połączeniu z luksomierz. W 2012 roku wprowadzono szereg norm dotyczących przyrządów pomiarowych i ich weryfikacji, dlatego wszystkie urządzenia muszą być zgodne z ustalonymi normami.

W przypadku stanowiska pracy z komputerem pulsacja światła jest ściśle regulowana.

Normy i wymagania dotyczące częstotliwości pulsacji

Wszystko zależy od rodzaju używanego sprzętu i cech jego połączenia. Należy zauważyć, że najwyższe wartości pulsacji światła, przekraczające 30%, są nieodłączne dla elektromagnetyzmu PRA oraz lampy wyładowczedziałający z linii jednofazowej. Dlatego najczęściej wykorzystywane są do oświetlenia ulicznego oraz miejsc, w których nie jest wymagane ciągłe zmęczenie oczu.

Tak poza tym! Wbrew powszechnemu przekonaniu pulsacja jest również nieodłączną cechą standardu lampy żarowe. Gdy działają z jednofazowej sieci zasilającej, liczba ta może wynosić do 15%.

Szczególna uwaga wymaga sprzętu LED. Zasada jego działania różni się od standardowych opcji, wskaźnik zależy od cech obwodów zasilacza zastosowanego w systemie. Aby obniżyć koszty, wiele tanich produktów wykorzystuje prąd wyprostowany o częstotliwości sieciowej zamiast stałego napięcia na wyjściu, co prowadzi do tego, że tętnienie może osiągnąć granicę przy 30%.

Na kupowanie Sprzęt LED należy zażądać od producenta lub dostawcy dokumentacji technicznej ze wszystkimi głównymi wskaźnikami, w tym pulsacją światła. Ponadto konieczne jest oddzielne badanie danych dotyczących każdego produktu, nawet jeśli mają one podobne cechy. Często zdarza się, że wydajność dwóch niemal identycznych lamp znacznie się różni.

Nie zapominaj, że wskaźniki tętnienia znacznie się zwiększają, gdy używasz w systemie ściemniaczy o częstotliwości do 300 Hz. Lepiej korzystać z opcji z częstotliwościami przekraczającymi 400 Hz. Warto również zauważyć, że jeśli częstotliwość zasilania jest większa niż 5 kHz, wskaźniki migotania zmniejszają się do 1%.

W wysokiej jakości lampach LED wskaźniki tętnień są minimalne.

Ta opcja działa szczególnie dobrze ze standardowymi i kompaktowymi urządzeniami fluorescencyjnymi. Dzięki nowoczesnej technologii mogą być zasilane z częstotliwościami powyżej 25 kHz, co pozwala na minimalne migotanie światła bez dodatkowych urządzeń.

Szybkość pulsacji oświetlenia zależy od źródła światła i liczby faz, do których podłączony jest sprzęt. Główne współczynniki dla najpopularniejszych lamp są następujące:

1. Lampy żarowe po podłączeniu do linii jednofazowej muszą zapewniać współczynnik migotania w zakresie od 10 do 15%, dwufazowy - od 6 do 8%, trójfazowy - 1%.
2. Świetlówki LBdziałający z jednej fazy - 34%, dwóch - 14,4, trzech - 3%.
3. Świetlówki LDpodłączony do linii jednofazowej - 55%, dwufazowej - 23,3, trójfazowej - 5%.
4. Łuk rtęci lampy podczas pracy z napięciem jednofazowym powinny zapewniać współczynnik migotania nie większy niż 58%, dwufazowy - 28%, trójfazowy - 2%.
5. Metalohalogenek źródła światła przy pracy z jednej fazy muszą spełniać współczynnik migotania 37%, dwie fazy - 18%, trzy fazy - 2%.
6. sód lampy wysokociśnieniowe pracujące z linii jednofazowej - 77%, dwufazowej - 37,7%, trójfazowej - 9%.

Lampy sodowe mają wysoki współczynnik pulsacji, dlatego stosuje się je głównie do oświetlenia ulicznego.

Przyczyny efektu stroboskopowego

Efekt stroboskopowy to zjawisko zniekształcenia percepcji poruszających się lub obracających się elementów wyposażenia.Często można to zaobserwować na obracającym się kole pasowym tokarki, w pewnych warunkach stwarza to złudzenie, że stoi nieruchomo lub kręci się w przeciwnym kierunku. Zjawisko to obserwuje się w przypadkach, gdy częstotliwość prądu zmiennego zasilającego lampę jest wielokrotnością prędkości obrotowej urządzeń lub mechanizmów.

Najczęściej takie zjawisko można zaobserwować w: pomieszczenia przemysłoweoświetlone lampami fluorescencyjnymi. W rzeczywistości, dzięki zmiennemu zasilaniu, okazuje się, że okres włączania i wyłączania lampy nakłada się na częstotliwość obrotów mechanizmu.

Ze względów bezpieczeństwa wszystkie obszary produkcyjne były wcześniej oświetlone żarówkami, ponieważ mają one znacznie niższy wskaźnik migotania, co minimalizuje ryzyko wystąpienia efektu stroboskopowego. W nowoczesnych warunkach lampy LED stały się najlepszym rozwiązaniem, ale tylko przy zastosowaniu wysokiej jakości sprzętu z zasilaczami dostarczającymi prąd stały.

Przykład efektu stroboskopowego, jaki mogą wytwarzać lampy LED niskiej jakości.

Wpływ pulsacji na organizm człowieka

Zjawisko to zostało zauważone dawno temu, najszersze badania przeprowadzono w połowie ubiegłego wieku. Zgodnie z wynikami, każde światło pulsacja o częstotliwości do 300 Hz ma negatywny wpływ na organizm człowieka.

Jeśli będziesz stale przebywać w pomieszczeniu o niskiej jakości światła, zmieni się dobowy rytm hormonalny. Dodatkowo, jeśli migotanie ma częstotliwość do 120 Hz, ludzki mózg reaguje na ciągłe zmiany i nieustannie stara się przetwarzać napływające informacje na poziomie podświadomości.

Z powodu przedłużającego się stresu ludzie męczą się znacznie szybciej i silniej.. Spada koncentracja, zmniejszają się zdolności umysłowe.Dotyczy to również osób zaangażowanych w pracę umysłową – ze względu na duże obciążenie mózgu znacznie trudniej jest podejmować decyzje i prowadzić badania, a wydajność znacznie spada.

Jeśli migotanie przekracza 300 Hz, w żaden sposób nie wpływa na ludzi i nie obciąża ich mózgu. Warto skupić się na tym wskaźniku przy wyborze sprzętu.

Jak i czym mierzyć współczynnik tętnienia

Wszystkie wymagania i przepisy dotyczące właściwości światła zawarte są w normach GOST R54945-2012 „Metody pomiaru współczynnika tętnienia oświetlenia”. Jest to ten dokument, który kieruje organizacjami projektującymi i kontrolującymi.

Korzystanie z urządzeń pomiarowych

Wszystkie organizacje kontrolujące, a także przedsiębiorstwa, używają oscyloskopów do określania współczynnika tętnienia. Z ich pomocą można bardzo szybko i dokładnie dokonać pomiarów w pomieszczeniu o dowolnej wielkości i kształcie. Wcześniej do obliczeń wykorzystywano wzór przedstawiony poniżej.

Wszystkie wskaźniki i funkcje obliczeniowe są w GOST, ale obecnie formuła prawie nigdy nie jest używana.

Sprzęt kontrolny przechodzi obowiązkową weryfikację.

Możesz także użyć specjalnych programów. W takim przypadku wprowadzane są wszystkie niezbędne dane, po czym wykonywane są obliczenia.

Tylko sprawdzony sprzęt nadaje się do użytku profesjonalnego, dlatego stosowana jest pewna lista oscyloskopów lub urządzeń uniwersalnych. Do domu można kupić prostszy model, nie będzie idealnie dokładny, ale będzie w stanie orientować się za pomocą wskaźnika pulsacji, to wystarczy do oceny oświetlenia.

Metody ludowe

Jeśli nie masz pod ręką oscyloskopu, możesz skorzystać z prostych metod, które pozwolą określić migotanie, które w normalnych warunkach nie jest widoczne. Najpopularniejsze sposoby:

1. Smartfon. Kamera jest włączana i podnoszona do żarówki tak, aby źródło światła zajmowało całą przestrzeń. Jeśli na obrazie znajdują się paski, współczynnik tętnienia przekracza dopuszczalną normę.
   Ekran gadżetu wyraźnie przekazuje pulsację lampy.
2. Aparat fotograficzny. Urządzenie musi być używane bez lampy błyskowej. Zdjęcie lampy jest robione z niewielkiej odległości. Jeśli migocze, paski będą wyraźnie widoczne na zdjęciu.
   Na zdjęciach wyraźnie widać pulsację światła.
3. Ołówek. Musisz wziąć go dwoma palcami, zbliżyć do lampy i machać nim tam i z powrotem przez kilka sekund. Jeśli w kilku miejscach występuje efekt „zamrożonego ostrza” z konturami ołówka, oznacza to, że lampa zbyt mocno migocze. A im wyraźniejsze zarysy prążków, tym wyższy współczynnik tętnienia.
   Efekt stroboskopowy podczas sprawdzania światła ołówkiem.
4. Yula. Dziecięcą zabawkę można po prostu zakręcić pod lampą. Jeśli efekt stroboskopowy wystąpi podczas jego obrotu, lepiej wymienić źródło światła.

Niektóre smartfony mają funkcję tłumienia migotania, więc nie będziesz w stanie sprawdzić tętnienia.

Sposoby na zmniejszenie tętnienia światła

Może istnieć kilka rozwiązań tego problemu. Wszystko zależy od charakterystyki pomieszczenia i rodzaju zastosowanych urządzeń, najczęściej stosowanymi metodami są:

1. Podłączenie opraw naprzemiennie do linii dwu- lub trójfazowej. Ze względu na przesunięcie napięcie jest przykładane nierównomiernie i zmniejsza się migotanie.
2. Przy zasilaniu z linii trójfazowej liczba opraw musi być wielokrotnością trzech, dwufazowa - dwa.
3. Wymiana przestarzałego sprzętu na nowoczesne LED.
4. Zastosowania świetlówki z nowoczesnym zasilaczem 5 kHz lub wyższym.

Film omawia wpływ pulsacji światła na bezpieczeństwo użytkowników dróg.

Konieczne jest kontrolowanie pulsacji oświetlenia. Wpływa na komfort pobytu człowieka, jego zmęczenie, a od tego wskaźnika zależy bezpieczeństwo w obiektach przemysłowych.