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.

Люксметр ТКА-Люкс / Эталон

Люксметр “ТКА-Люкс / Эталон” предназначен для градуировки рабочих средств измерения освещённости, создаваемой стандартными источниками оптического излучения с различной цветовой температурой, расположенным по нормали к чувствительной площадке приёмника, методом прямых измерений. Главное отличие этого люксметра от других моделей линейки заключается в его точности. Суммарная относительная погрешность люксметра составляет не более чем ± 2,6 %. Это максимально точный прибор данного производителя.

ТКА-Люкс / Эталон продается в комплекте с сертификатом о калибровке, который в отличие от свидетельства о поверке устанавливает действительные значения нормируемых характеристик. Калибровка эталонного люксметра осуществляется в соответствии с утвержденной ВНИИОФИ методикой «Люксметр “ТКА-Люкс/Эталон”. Методика поверки». Межкалибровочный интервал и срок гарантии – 1 год. Поверочная схема для данной модели содержится в ГОСТ 8.023-2012.

Определение экспозиции с помощью нейтральной тестовой карты

Если сцена значительно отличается от статистически усредненной сцены, широкоугольное усредненное измерение отраженного света может не указать правильную экспозицию. Чтобы смоделировать среднюю сцену, иногда выполняется заменяющее измерение нейтральной тестовой карты или серой карты .

В лучшем случае плоская карта представляет собой приближение к трехмерной сцене, а измерение тестовой карты может привести к недоэкспонированию, если не будет произведена настройка. В инструкциях к нейтральной тестовой карте Kodak рекомендуется увеличить указанную экспозицию на ½ шага для сцены, освещенной спереди при солнечном свете. В инструкциях также рекомендуется держать тестовую карту вертикально и смотреть в направлении посередине между Солнцем и камерой; аналогичные указания также даются в Профессиональном фотогиде Kodak . Комбинация увеличения экспозиции и ориентации карты дает рекомендуемые экспозиции, которые достаточно близки к тем, которые дает измеритель падающего света с полусферическим приемником при измерении с внеосевым источником света.

На практике могут возникнуть дополнительные сложности. Многие нейтральные тестовые карты далеки от идеально рассеянных отражателей, а зеркальные отражения могут привести к увеличению показаний измерителя отраженного света, что, если следовать им, приведет к недодержке. Возможно, что инструкции нейтральной тестовой карты включают поправку на зеркальные отражения.

Использование в освещении

В освещении также используются люксметры или детекторы света . Их цель – измерить уровень освещенности в интерьере и выключить или уменьшить мощность светильников . Это может значительно снизить энергетическую нагрузку на здание за счет значительного повышения эффективности его системы освещения

Поэтому рекомендуется использовать люксметры в системах освещения, особенно в помещениях, где нельзя ожидать, что пользователи будут обращать внимание на ручное выключение света. Примеры включают коридоры, лестницы и большие холлы.

Тем не менее, существуют значительные препятствия, которые необходимо преодолеть, чтобы добиться успешного внедрения светомеров в системах освещения, из которых пользовательское признание является наиболее значительным. Неожиданное или слишком частое переключение, а также слишком светлые или слишком темные помещения очень раздражают и беспокоят пользователей этих помещений. Поэтому были разработаны разные алгоритмы переключения:

алгоритм разницы, при котором свет включается при более низком уровне освещенности, чем он выключается, таким образом гарантируя, что разница между уровнем освещенности в состоянии «включено» и «выключено» не слишком велика
алгоритмы временной задержки:
- должно пройти определенное время с момента последнего переключения
- должно пройти определенное количество времени при достаточном уровне освещенности.

Виды

Люксметр может использоваться как во внутренних помещениях, так и снаружи. С точки зрения конструкции разделяют два варианта.

Моноблоки — в этом случае индикатор крепится прямо на корпусе. Это компактные модели, они удобные для выполнения быстрых замеров. Однако для обследования в малодоступных зонах малопригодны.
С выносным датчиком — этот вариант оптимален для участков, куда сложно пробраться. Чувствительный датчик посредством гибкого кабеля подключается к базовому. Это позволяет без каких-либо сложностей производить замеры во всех направлениях. Подобные приборы востребованы при аудите условий труда в офисах, а также в школах и больницах.

Цифровые

В подобных люксметрах данные замеров отражаются на мониторе приборов в электронной форме. Все вычисления производятся автоматически. Такие модели максимально понятны в использовании.

Стрелочные

Аналоговая версия, в которой предусмотрена шкала, а также стрелка, ее калибровка сделана в люксах. В сравнении с первым вариантом точность измерений здесь намного меньше. Любой люксметр имеет широкий набор функций. В зависимости от этого выделяют бытовые и промышленные механизмы.

Бытовые

Самые дешёвые бытовые устройства определяют примерную степень освещенности. Они актуальны для выполнения быстрых замеров, когда исключительная точность не принципиальна. Дорогостоящие приборы могут автоматически рассчитывать средний уровень освещения в изучаемом пространстве на основе данных нескольких измерений. Такие конструкции имеют внутреннюю память, здесь встроен специальный интерфейс для подключения механизма к ноутбуку либо ПК.

Профессиональные

Профессиональные конструкции оборудованы светофильтрами. При этом чувствительность их индикатора почти в точности соответствует человеческому глазу. Такие модели позволяют выполнять замеры характеристик потоков света в нескольких цветовых полутонах. Обычно уличные приборы дополнительно комплектуются поглощающими фильтрами, благодаря чему при интенсивном освещении значительно расширяется измерительный диапазон. Погрешность замеров таких приборов не превышает 1%.

История создания прибора

Современные люксметры

Впервые простейший фотометр изобрел граф Румфорд Бенджамин Томпсон. Произошло это довольно давно: в 18 веке. Прибор был простейшим, предназначался для изучения поглощения света различными веществами. С развитием фотометрии прибор совершенствовался, пока не были изобретены современные электронные люксметры.

Интересно, что Томпсон кроме оптики изучал термофизику, конвекцию в газах и жидкостях, науку о питании человека. Ученый изобрел камин, симпатические чернила, кухонную плиту, печь для обжига кирпичей. Особой популярностью в кризисные времена пользуется его рецепт его супа, которым массово кормят бездомных людей.

Что это такое?

Основное назначение люксметра — измерить степень освещения в обследуемой зоне. В местах, где проводятся подобные измерения, можно с легкостью скорректировать световые показатели, они напрямую зависят от:

общего количества световых источников — как естественных, так и искусственных;
объема светового давления каждого из них;
отражающих свойств поверхностей предметов, расположенных поблизости от источника освещения.

Основной сферой использования люксметров является установление характеристик освещенности на учебном, рабочем месте, а также в жилых помещениях. Существуют принятые стандарты искусственного освещения, которых нужно придерживаться.

Использование люксметров позволяет установить интенсивность освещенности. Если она будет несоответствующей, то её можно скорректировать при помощи замены ламп или монтажа дополнительных осветительных устройств. Особенно актуально это в учебных заведениях, детских садах, больницах, библиотеках, а также в офисах и в производственных цехах. Очень важна степень освещенности при выращивании садово-огородных культур в теплицах. В зависимости от разновидности культуры, для ее полноценного развития требуются разные условия. Использование люксметра позволяет корректировать доступ света к грядке так, чтобы обеспечить полноценный рост. Кроме того, люксметр востребован при выставлении съемочной позиции во время фото- и видеосъемки. Его применяют для настройки интенсивности света сигнальных огней.

Основной рабочий элемент люксметра — это полупроводниковый фотоэлемент. Именно он посылает электронам импульс квантов света. Сформированный электропоток может трансформироваться посредством оптико-электронного конвертера, принимая оцифрованную форму, либо преобразуется через гальванометр, запуская перемещение стрелки индикатора. В любом случае информация отображается на мониторе. Проще говоря, стандартный люксметр содержит фотодатчик, а также преобразователь. Они могут выполняться в виде раздельных блоков, соединенных друг с другом проводками или общим модулем.

В ходе работы измерителя световой поток заданного спектра трансформируются в переменный ток с параметрами, в точности соответствующими интенсивности потока. Полученная информация выводится на экран. Принцип работы прибора основан на следующих механизмах. Под воздействием активного света запускаются электронные фотоэлементы. При этом чем интенсивнее будет поток света, тем более активно начнут освобождаться электроны.

По мере прохождения потока пропускные характеристики фотоэлемента меняют своё значение. Электроника устройства фиксирует объективные колебания и после анализа процессором выводится на монитор. Единицей измерения уровня освещенности является люкс.

Прибор для измерения освещенности Ю-116

Устройство ещё советской разработки Ю-116 в диапазоне от 1 до 100 000 лк. Состоит из 2-х частей: селенового фотоэлемента и стрелочного гальванометра, служащего для замера показаний. Хранится в футляре в разобранном виде, что обеспечивает надёжную защиту от повреждений. Перед работой фотоприемник соединяют с преобразователем с помощью вилки.

На шкале измерителя имеются 2 концентрические дуговые шкалы. Внутренняя проградуирована от 0 до 30 лк, наружная — от 0 до 100. На фотоэлемент одета светорассеивающая насадка, состоящая из белой полупрозрачной пластмассы и непрозрачного кольца. Обозначена она буквой «К», измерения с ней производятся в указанных выше диапазонах. Имеются ещё 3 фильтра-насадки: М, Р и Т. При установке их параллельно с базовой насадкой К диапазон измерения увеличивается соответственно: в 10, 100 и 1000 раз.

Две кнопки на панели прибора предназначены для переключения с одной шкалы на другую. Когда включена левая кнопка, измерения производятся в диапазонах: 0 – 30, 0 – 300, 0 – 3000, 0 – 30 000 (при установке соответствующих насадок). При включённой правой: 0 – 100, 0 – 1 000, 0 – 10 000, 0 – 100 000. Кроме кнопок на корпусе имеется корректор для установки стрелочного индикатора в нулевое положение.

Люксметр Ю-117 отличается от предшественника лишь большим количеством кнопок. Вместо двух клавиш переключения шкал прибор оснащён пятью кнопками переключения диапазонов, благодаря чему повышается точность измерения. Добавлены также кнопки включения прибора, контроля питания и регулятор установки на ноль. Питание обеих моделей автономное — от гальванического элемента типа «Крона» напряжением 9 В. Цена приборов у разных продавцов — от 6 до 10 тысяч рублей.

Разновидности фотометрических приборов

Виды фотометров

По типу табло

В зависимости от конструкции люксметры бывают аналоговыми (стрелочными) или цифровыми (электронными).

Стрелочный прибор надежный, простой, но не самый точный.

Стрелочный фотометр

Цифровой аппарат отличается высокой точностью замеров.

Цифровой фотометр

По расположению фотоэлемента

Существуют приборы с выносным фотодатчиком и моноблоки. В первом случае датчик и корпус соединены гибким проводом. Такая конструкция позволяет выполнять замеры в труднодоступных местах или для различно падающих световых лучей.

Моноблок меньше весит, имеет меньшие размеры. Лучше подходит для многочисленных постоянных замеров. Но в труднодоступных местах работать неудобно. Некоторые модели моноблоков оснащаются съемным датчиком.

По наличию функциональности

Уже упоминалось, что простые бытовые приборы замеряют только освещенность. Замеры делаются быстро, но высокой точностью они не отличаются.

Более сложные люксметры могут измерять дополнительные параметры: яркость, пульсацию и т.д.

Цифровые профессиональные модели снабжены специальными программами, которые сами рассчитывают многие параметры (например, среднюю освещенность), запоминают результат и синхронизируются с компьютером. Такие люксметры снабжаются светофильтрами для более точных результатов. В условиях повышенной яркости устройство комплектуется поглощающими светофильтрами. Примерная цена таких приборов составляет 15-30 тыс.рублей (и больше).

По типу материала корпуса

Современные люксметры изготавливаются из пластика. Для удобства многие модели имеют резиновые накладки по бокам.

Люксметр с резиновой накладкой

По типу питания

Портативные люксметры могут питаться от аккумуляторов или батареек. В первом случае прибор требует подзарядки от сети. Устройства на батарейках нуждаются в периодической замене элементов питания на новые.

По размеру и весу

Габариты зависят от размеров элементов питания. Большинство мобильных люксметров весят от 100 до 500 г.

В зависимости от типа размеры фотометров находятся в диапазоне:

80-200 мм по высоте;
50-800 мм по ширине.

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.

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

Люксметры

Люксметр — портативный прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров. Стандартный люксметр состоит из фотоэлемента, преобразующего свет в энергию электрического тока, и измеряющего этот ток электронного микроамперметра со шкалой в люксах. Конструктивно современные люксметры состоят из единого блока, где фотоэлемент интегрирован в корпус прибора. На данной странице представлено описание наиболее популярных на российском рынке измерителей световых параметров – люксметров, яркометров, блескомеров, пульсметров.

Люксметры часто применяются при аттестации рабочих мест, а также при санитарном и техническом надзоре в жилых и производственных помещениях. Так контроль освещенности рабочих мест входит в число плановых мероприятий по охране труда на рабочих местах. ГОСТ Р 55710-2013 устанавливает нормы освещённости в люксах для помещений различного назначения. Так, например, в офисе нормативная освещенность должна быть от 200 до 300 лк. В сфере НК люксметры используют для измерения УФ освещённости при работе с люминесцентными материалами и общей освещенности рабочих мест влияющей на контраст дефекта с фоном и его видимость дефектоскопистом. Согласно РД 03-606-03 освещенность контролируемых визуальным методом поверхностей должна быть не менее 500 Лк.

Профессиональные люксметры часто сочетают в себе несколько функций, как например измерения освещённости в видимой, энергетической и ультрафиолетовой областях спектра. Существуют модели, созданные специально для измерения светового потока светодиодов, произвольно расположенных и пульсирующих источников света. Люксметры, используемые в сфере государственного регулирования, подлежат поверке. Поверка люксметров осуществляется по параметрам освещённости с использованием образцовых фотометров. Поверка регламентирована ГОСТ 8.023-2012. Государственный поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучения. Отношение к данной теме также имеют: ГОСТ 8.195-2013, ГОСТ 8.552-2013, СП 52.13330.2016, СанПиН 2.2.4.3359-16, СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-10, ГОСТ 54940-2016. Межповерочный интервал люксметров, как правило, 1 год.

Как правильно пользоваться?

Перед началом работы с люксметром необходимо изучить инструкцию пользователя и ознакомиться с основными правилами пользования. Во время проведения замеров приборы следует держать статично, поскольку любые вибрации и колебания могут повлиять на итоговый результат. Хранить устройство следует при температуре от 10 до 50 градусов, при уровне влажности воздуха, не превышающей 75%. В хранилище не должно быть пара и пыли. При работе следует соблюдать гигиену и чистоту рук во избежание загрязнений.

Любые перемещения прибора необходимо производить в специализированном футляре либо тубусе — это сведет к минимуму риск его повреждения. При использовании стрелочного измерительного оборудования до начала вычислений необходимо удостовериться в том, что стрелка держится на нулевой отметке.

В конце дадим небольшой совет. Профессиональный люксметр имеет довольно высокую стоимость, поэтому приобретать его для выполнения единичных измерений экономически нецелесообразно. Гораздо выгоднее будет взять необходимое оборудование в аренду. Такую услугу предоставляют специализированные компании, занимающиеся контрольно-измерительным или геодезическим оборудованием. В этом случае вы можете быть абсолютно уверены в том, что прибор имеет актуальную поверку и минимальную погрешность.

Люксметр / Пульсметр / Яркомер ТКА-ПКМ (09)

Люксметр / Пульсметр / Яркомер “ТКА-ПКМ” (09) – это многофункциональный прибор (фотометр) предназначенный для одновременного измерения освещённости в видимой области спектра от 380 до 760 нм, (осветительные приборы) коэффициента пульсации и яркости протяжённых самосветящихся объектов (экранов, мониторов, кинескопов). Таким образом ТКА-ПКМ (09) совмещает в себе функции яркомера, люксметра и пульсметра и позволяет службам охраны труда и обеспечения техники безопасности осуществлять комплексный контроль всех параметров освещения в жилых и производственных и учебных помещениях.

Согласно СанПиН 2.2.4.3359-16 коэффициент пульсации на рабочих местах промышленных предприятий не должен превышать 10-25%. Показания коэффициента пульсации выдаются на дисплей каждую секунду в процентах. В процессе работы на первом экране отображаются параметры освещённости и коэффициента пульсации, на втором яркость (переключение кнопкой «Режим»). Методы измерения коэффициента пульсации регламентированы в ГОСТ 33393-2015. Измерение яркости экранов и мониторов, необходимо для контроля уровня светового ощущения глаз человека. Недостаточная или избыточная яркость способна вызывать быструю утомляемость и ухудшение зрения. Методы измерения яркости мониторов и других рабочих экранов приведены в ГОСТ Р 50923-96.

Устройство и принцип работы

Основой любого люксметра является фотоэлемент — полупроводниковое устройство, в котором световые кванты передают свою энергию электронам, в результате чего возникает электрический ток. Сила тока пропорциональна величине освещённости в том месте, где находится фотоприемник.

Другим элементом люксметра служит аналоговый или цифровой индикатор. В механических устройствах электрический ток, преобразуемый гальванометром, вызывает вращательное движение стрелки указателя. В цифровых приборах аналоговый сигнал (электрический ток) с помощью оптико-электронного конвертора преобразуется в цифровой с отображением результата на жидкокристаллическом дисплее. Конструктивно оба узла (фотоприемник и преобразователь) выполняются либо в виде самостоятельных элементов, соединённых между собой проводом, либо в общем корпусе.

Моноблок лучше подходит для оперативного проведения замеров, поскольку меньше весит и удобнее в работе. Однако возникают неудобства при измерении в труднодоступных местах, с разных направлений и регистрации при этом показаний. Поэтому при проведении аттестации рабочих мест чаще всего используют приборы с вынесенным фотодатчиком. Рассмотрим некоторые из наиболее распространённых моделей.

Как выбрать?

При выборе модели люксметра в первую очередь необходимо решить, какие задачи он должен выполнять. В этом случае нужно ориентироваться на следующие критерии.

Спектральная чувствительность и функциональный диапазон. Любой тип прибора может замерять определенный вид излучения, допустим, свет неона либо ультрафиолет. Также существуют универсальные механизмы, такие модели предусматривают специальный переключатель, позволяющий настроить интервал замеров. Индикатор перегрузки информируют о превышении измерительного коридора.
Дополнительные опции. Помимо работы с основным световым потоком, некоторые изделия могут измерять давление воздуха, температуру внешней среды и даже выполнять проверку степени шума. Конечно, стоимость подобных моделей намного выше. В то же время одно устройство может заменить собой 3-4 измерителя, совокупная цена которых будет гораздо выше.
Габариты. Более удобными считаются мобильные механизмы, которые могут уместиться в ладони.
Экран. Величина монитора прямо влияет на комфорт считывания полученных сведений. При проведении работ в условиях недостаточной освещенности выбор лучше сделать в пользу моделей, предусматривающих подсвечивание монитора.
Питание. Оптимальным выбором станут модели, работающие от батареек и аккумуляторов. В таком случае проводить необходимые измерения можно будет в любых помещениях, вне зависимости от доступа к электросети.
Подсоединение к компьютеру. Для бытовых инструментов в этой опции нет никакой нужды. А вот для профессиональных она обязательна.