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2023-07-03 125 次

照度计的原理、功能及应用

一、测量原理:
光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时,入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上,在界面上产生光电效应。产生的光生电流的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路,就会有电流通过,电流值从以勒克斯(Lx)为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱。照度计有变档装置,因此可以测高照度,也可以测低照度。 

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二、种类:
1.目视照度计:使用不便,精度不高,很少使用
2.光电照度计:常用硒光电池照度计和硅光电池照度计
光电池照度计的组成与使用要求:
1.组成:微安表、换挡旋纽、零点调节、接线柱、光电池、V(λ)修正滤光器等组成。
常用硒(Se)光电池或硅(Si)光电池照度计,又称勒克斯表
2.使用要求: 照度计探头是玻璃材质,容易摔坏破损,同时使用时防水效果很差
①光电池应用直线性好的硒(Se)光电池或硅(Si)光电池;长时间工作仍能保持良好的稳定性,且灵敏度高;高E时选用高内阻的光电池,其灵敏度低而线性好,受强光照射不易受损
②内付有V(λ)修正滤光片,适宜用异色温光源的照度,误差小
③光电池前加一块余弦角度补偿器(乳白玻璃或白色塑料)原因是入射角大时,光电池偏离余弦定则
④照度计应工作在室温或接近室温下(光电池漂移随温度改变而发生改变)

三、照度定标:
1.定标原理:
使Ls垂直照射光电池→ E=I/r2,改变r可得不同照度下的光电流值,由E与i的对应关系将电流刻度转换为照度刻度。
2.定标方法:
利用光强标准灯,在近似点光源的工作距离下,改变光电池与标准灯的距离l,记录下各个距离下的电流计的读数,由距离平方反比定律E=I/r2计算光照度E,由此可以得到一系列不同照度的光电流值i,作光电流i与照度E的变化曲线,即为照度计的定标曲线由此可对照度计表盘进行分度即为照度计的定标
3.影响定标曲线的因素:
光电池和电流计更换时需重新定标;照度计使用一段时间后应对照度计重新进行定标(一般一年内应检定1-2次);高精度的照度计可用光强标准灯进行检定;扩大照度计的定标量程可改变距离r,也可选用不同的标准灯,选用小量程的电流计

四、功能:
照度与人们的生活有着密切的关系。充足的光照,可防止人们免遭意外事故的发生。反之,过暗的光线可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。对体育场(馆)的光照要求是非常严格的,光照过强或过暗都会影响比赛的效果。
那么,人们居住的室内对照度的卫生学要求是如何呢?照度是在卫生学中一项十分重要的指标。光是指能引起人眼睛光亮感觉的电磁辐射,当光线进入眼睛后可产生的知觉称为视觉。人们所见的光是指可见光,其波长范围在380~760nm(纳米)之间。
采光可分为自然采光和人工光源两大类。自然采光是指室内和地区的天然照度,有直接的日光照散射光和周围物体的反射光,常用采光系数和自然照度表示。而采光系数是指采光口的有效面积与室内地面面积之比。一般住宅的采光系数在1/5~1/15之间,居住面积比在1/8~1/10之间(窗面积/室内地面面积)。自然照度系数是用于评价自然光的照度水平。它是反映室内的和同时从室外来的光照射关系。也反映出当地光气候(自然光能源和气候的阳光照度指标的总和)。
为保障人们在适宜的光照下生活,我国制定了有关室内(包括公共场所)照度的卫生标准。如在公共场所商场(店)的照度卫生标准≥100Lx;图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度的卫生标准≥100Lx;公共浴室照度卫生标准≥50Lx;浴室(淋、池、盆浴)≥30Lx,桑那浴室≥30Lx.国外有关室内照度的标准,如德国推荐几种额定光强,办公室包括文书工作区为300Lx,打字,绘图工作为750Lx;在工厂,生产线上的视觉工作的照度要求为1000Lx;酒店、公共房间为200Lx;接待点、出纳柜为200Lx;商店的橱窗为1500~2000Lx;医院病房为150~200Lx,紧急治疗区为500Lx;学校、教室为400~700Lx;食堂、室内健身房为300Lx等。
对于照度大小的测量方法,一般用照度计测量。照度计可测出不同波长的强度(如对可见光波段和紫外线波段的测量),可向人们提供准确的测量结果。
总之,照度与人体健康,尤其是对眼睛的保健有着极其重要的卫生学意义。

五、应用范围:
1.一般公共场所应用
为了保障人们能在适宜的光照下生活,我国制定了有关室内(包括公共场所)照度的卫生标准,运用照度计对各场所进行照度测量。
2.灯饰生产业,摄影业,舞台灯光布置等
照度计已经成功应用到多个方案中,如灯饰生产业,摄影业,舞台灯光布置等,不同型号照度计可满足不同的测量要求。
3.工厂生产流水线应用
在工厂,生产线上的照明度要求比较严格,连续工作会引起视觉疲劳,工作效率大打折扣,通常照度要求≥1000Lx,对于照明度要求比较高的场所可选择大量程的照度计,超大量程范围,可应对强光线照度测量。
4.照度计的应用非常广泛,还包括我们日常生活当中的应用,比如工厂、仓库、学校、办公室、家庭、路灯建设、实验室等等。

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