实验五室内照度测量 doc=安全人机工程学=湖南工学院

实验五 室内照度测量

一、实验目的

照度与人们的生活有着密切的关系，充足的光照，可防止因人的误判断、误操作等所造成的意外事故发生。反之，过暗的光线引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此，不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明，在所有职业劳动的事故中约有30％是直接或间接因光线不足所造成的，因此照明是人机环境中的一个重要影响因子。人工光源是室内主要光源，要求有足够的照明度，其次要求照度恒定，分布均匀，以避免不利光环境对人眼的危害。通过本实验使学生掌握照度计的操作方法，并会计算室内平均照度和照度均匀度，并以此评价室内照度水平。

二、实验原理

照度计是一种测量人造光和自然光光照强度的光学测试仪器，它是由接受光能的光度头与读数显示器两部分组成，光度头包括光电转换器件、滤光器、余弦修正器等。光电转换器件采用硅光电池。由于照度是生理心理物理量，与人眼的光谱光效能必须一致，但一般的光电探测器与相对光谱光效率相差甚远，所以在光电探测器前要加滤光器。此外，为消除光电探测器表面菲涅尔反射对余弦特性的破坏，光电探测器前还需要加余弦修正器。

根据实验的具体条件，选择合适的量程，进行照度测量。掌握常用照度的相对大小。

三、实验装置与测试仪器

1．TES-1339光电池式照度计

图2-22 TES-1339照度计

2．卷尺

四、实验内容

1．了解照度计的使用方法 ① 打开电源。

② 打开光检测器盖子，并将光检测器水平放在测量位置。

③ 选择适合测量挡位：如果显示屏最高位数显示“1”，即表示过载，应立刻选择较高档位测量，需要按下量程键，调整测量倍数。

④ 照度计开始工作，并在显示屏上显示照度值。

⑤ 显示屏上显示数据不断地变动，当显示数据比较稳定时，按下HOLD键，锁定数据。 ⑥ 读取并记录读数器中显示的观测值。观测值等于读数器中显示数字与量程值的乘积。 比如：屏幕上显示500，右下角显示状态为“×2000”，照度测量值为1000000lx，即（500×2000）。

⑦ 再按一下锁定开关，取消读数锁定功能。 ⑧ 每一次观测时，连续读数三次并记录。

⑨ 每一次测量工作完成后，按下电源开关键，切断电源。 ⑩ 盖上光检测器盖子，并放回盒里。 2．测试点位置、高度及数量确定

① 为避免误差，测点需达到一定密度，一般室内或工作区每个方格的边长为2～4m正方形网格，当房间较小时，可取1～2米正方形网格，以增加测点数，网格边线一般距离房间各边0.5～1m。通道、楼梯、走廊等狭长的交通地段沿长度方向中心线布置测点，按1～2m的间隔布点；

测点数目越多，得到的平均照度值越精确，不过也要花费更多的时间和精力。如果Eav的允许测量误差为±10%，可以用根据室形指数选择最少测点的办法减少工作量。若灯具数与表给出的测点数恰好相等，则必须增加测点。

表2-22 室形指数与最小测点数

室形指数RI ＜1 1～2

最少测点数 4 9 室形指数RI 2～3 ≥3 最少测点数 16 25 室形指数表示房间几何形状的数值,计算式为：

RI?式中 RI——室形指数（room index）

a——房间宽度 b——房间长度 h——灯具计算高度

a?b

h(a?b)

式中，L、W为房间的长和宽，hr为由灯具至测量平面的高度。

② 确定测量平面和测点高度：测高通常以工作台面高度为准，测点不可选在自身的背影处，也不可选在光源直射处，以免引入测量误差；测量平面和测点高度一般为距离地面0.8m的水平面，走廊、楼梯为地面或距离地面15cm以内的水平面。

3、室内照度测量

在工作房间内，应该在每个工作地点（如书桌、工作台）测量照度，然后加以平均。对于没有确定工作地点的空房间或非工作房间，如果单用一般照明，通常选0.8m高的水平面测量照度。当以局部照明补充一般照明时，要按人的正常工作位置来测量工作点的照度，将

照度计的光电池置于工作面上或进行视觉作业的操作表面上。

① 测定开始前，白炽灯需点燃5分钟，荧光灯需点燃15分钟，气体放电灯需点燃30分钟，待各种光源的光输出稳定后再测量；

② 记录实验时的周围环境：天气情况、实验时间、实验地点；测定场所位置、长、宽、高；室内灯具数量、型号、布置方式等；

③ 测定每个网格中心一点的照度，并记录在表格中； 4．求平均照度

以所测范围内各点照度值求出全部测量范围的平均照度值Eav，平均照度值Eav计算公式如下：

Eav?

?ENi

式中：Eav——测量区域的平均照度，lx；

Ei——各测量网格中心点照度，lx；

N ——测点数。

5．求照度均匀度ε

照度均匀度是指规定表面上的最小照度与平均照度之比，即：

Emin??Eav

式中

Emin——指所测表面上的最小照度，lx。

本实验中以房间所布置的测点面为指定表面，最小照度可认为所测点中的最小照度值。 公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的1 / 3 。

五、实验数据及分析：

1．画出测试场所平面图

测试场所平面图应标注尺寸，图中包括灯具的布置位置，同时将测点位置正确地标注在平面图上。在测点数目足够多的情况下，更理想的是根据测得的数据画出一张等照度曲线分布图。

2．记录照明测量一般情况

表2-23 照明测量一般情况记录表 灯具悬挂高度场所名称 光源种类 （距工作面） 视觉工作内容 房间尺寸 （长×宽×高） 照明方式 灯具类型 灯管功率（W） 灯管个数(个) 总功率（W） 每平方米功率 灯具污染情况 灯擦洗情况 遮挡情况 房间污染情况 灯具台数 测试仪器 测试日期 测试人员 (W/m) 平均照度Eav 2灯具点燃情况 均匀度ε 3．列表标出各测点测量数据，并计算照度最大值Emax、最小值Emin、平均值Eav及照度均匀度ε。 场所名称 照度计型号 表2-24 照明实测记录表 环境 测量 温度 时间 各网格实测值（lx） 一般照明 Emax= Emin= Eav= ε = 4．与相应国家规范相比较，判断所测教室照度是否符合国家规范。

表2-25 部分民用建筑照明标准值 建筑类别 房间或场所 起居室 居住建筑 卧室 图书馆建筑 一般阅览室 一般活动 书写、阅读 一般活动 床头、阅读 0.75m 水平面 参考平面及其高度 0.75m 水平面 0.75m 水平面 300 500 300 500 300 300 500 300 500 照度标准值(Lx) 100 300 75 150 19 19 19 19 19 19 19 19 - 老年龄阅览室 0.75m 餐桌面 普通办公室、0.75m 水平面 会议室 高档办公室 教室 实验室 0.75m 水平面 课桌面 实验桌面 桌面 0.75m 水平面 黑板面

办公建筑 学校建筑 美术教室 多媒体教室 教室黑板 六、注意事项

1．测量时要防止测试者人影和其他各种因素对接收器的影响。

2．为提高测量的准确性，每个测点可取2～3次读数，然后取算术平均值。

七. 思考题

1．根据实测结果，利用相关照明标准，评价所测环境的照度水平。

2．若照明均匀度不符合国家规范要求，应当如何加以改进？所测环境如果照明布置不均匀（可通过部分照明开启），则均匀度的影响有多少？

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h5vh.html