ГОСТ Р 54350-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний

10. Методы испытаний

 

10.1 Общие положения

10.1.1 Светотехнические измерения ОП проводят в помещении с неподвижным воздухом при температуре (25 +/- 2) °C, атмосферном давлении от 84 до 107 кПа и относительной влажности от 45% до 80%, отсутствии дыма и пыли.

10.1.2 Измерение распределения силы света на гониофотометре проводят в помещении, стены и потолок которого имеют глубокоматовое черное покрытие. Дополнительно следует использовать экраны, диафрагмы и тубусы в качестве средств защиты от засветки отражающих поверхностей помещения. При измерениях следует учитывать засветку фона за ОП при наблюдении со стороны фотоприемника в направлениях с малыми значениями силы света. Необходимо оценивать воздействие этой засветки с помощью экранирования прямого света ОП в направлении фотоприемника.

Кроме того, должны быть приняты меры по исключению влияния постороннего света и ограничению влияния отраженного света от измерительного оборудования.

Примечание - Диффузный средневзвешенный коэффициент отражения глубокоматового черного покрытия не должен превышать 5% при угле падения 45° и угле наблюдения 0° или наоборот.

 

10.1.3 Измерения световых характеристик проводят после их стабилизации.

Время стабилизации световых характеристик ОП после включения на номинальное напряжение должно быть не менее 15 мин для ОП с разрядными лампами. Критерий стабилизации: воспроизводимость световой характеристики находится в пределах 5%.

Для ОП с СД время стабилизации световых характеристик должно быть указано в технических условиях на ОП конкретных типов или групп, а при отсутствии таких данных должно быть определено по 10.14.

10.1.4 Применяемые средства измерений должны быть поверены/калиброваны, а испытательное оборудование аттестовано.

10.1.5 Для выполнения светотехнических измерений методом относительной фотометрии в ОП устанавливают измерительные (контрольные) лампы по ГОСТ Р 55702, которые калибруют путем сравнения с эталонными светоизмерительными лампами по ГОСТ 8.023.

10.1.6 При фотометрировании прожектора его устанавливают на поворотное устройство измерительного стенда в положение, при котором оптическая ось прожектора параллельна горизонтальной плоскости. Поворотное устройство обеспечивает поворот прожектора в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

10.1.7 Измерения световых характеристик ОП проводят в измерительных установках, оснащенных фотометрами (фотометрическими головками с измерителями тока, люксметрами, яркомерами, цифровыми яркомерами), спектральные характеристики которых корригированы под относительную спектральную световую эффективность излучения для стандартного фотометрического наблюдателя МКО - (ГОСТ 8.332). Перечень рекомендуемых средств измерений приведен в приложении Б. Характеристики средств измерений для доверительной вероятности 0,95 согласно рекомендациям МКО [1] - [4] приведены в приложении В. Измерительные установки оснащают спектрорадиометрами-колориметрами.

10.1.8 Измерения цветовых характеристик ОП проводят спектрорадиометрами-колориметрами, характеристики которых приведены в таблице 10.

 

Таблица 10

 

Характеристика	Значение
Спектральный диапазон, нм	380 - 780
Погрешность калибровки по длинам волн, нм, не более	+/- 0,3
Шаг сканирования, нм, не более	2
Погрешность измерения координат цветности и , не более	+/- 0,005
Погрешность измерения КЦТ, К	+/- 100
Примечание - Для расчета координат цветности и определения КЦТ рекомендуется использовать измерительное оборудование со встроенным программным обеспечением.

 

10.2 Измерение распределения силы света

10.2.1 Измерение распределения силы света ОП проводят на гониофотометре.

Гониофотометр должен обеспечивать измерение силы света ОП по одной из систем фотометрирования в соответствии с приложением Г.

10.2.2 Требования к юстировке осветительных приборов на гониофотометре

10.2.2.1 Гониофотометр должен иметь приспособления для крепления ОП различной конструкции.

В качестве базового принимают рабочее положение, при котором с центром вращения гониофотометрической системы совмещен фотометрический центр ОП, а с ее полярной осью (линией пересечения полуплоскостей фотометрирования) совмещена оптическая (в системе C, ), продольная (в системе B, ) или поперечная (в системе A, ) ось ОП.

Положение фотометрического центра ОП определяют в зависимости от его оптической схемы в соответствии с приложением Д. В отдельных случаях указанное положение должно быть определено изготовителем.

Узел крепления в гониофотометре должен обеспечивать положение ОП, в котором он должен работать в реальных условиях эксплуатации.

При невозможности фотометрирования ОП в рабочем неподвижном положении допускается применение гониофотометров других конструкций с поправкой на изменение светотехнических характеристик в зависимости от положения ОП.

10.2.2.2 Центр приемной поверхности фотометрической головки должен находиться на прямой, проходящей через фотометрический центр гониофотометра, а ее плоскость должна быть перпендикулярна к этой прямой. При наличии в гониофотометре зеркал данная прямая представляет собой ломаную, проходящую через центры этих зеркал. Размер зеркал должен быть таким, чтобы изображение светящей части ОП, видимое из центра приемной поверхности фотометрической головки по любому направлению фотометрирования, не выходило за пределы зеркал.

10.2.2.3 Расстояние фотометрирования, определяемое расстоянием от фотометрического центра гониофотометра до центра приемной поверхности фотометрической головки (с учетом отражения от зеркал, при их наличии), должно быть таким, при котором его отношение к максимальному размеру светящей поверхности светильника составляет не менее:

- десяти - для ОП с концентрированной кривой силы света;

- семи - для ОП с глубокой кривой силы света;

- пяти - для ОП с кривой силы света всех остальных типов.

Для прожекторов расстояние фотометрирования должно быть указано в технических условиях на прожекторы конкретных типов или групп, а при отсутствии таких данных определено опытным путем. Для этого прожектор устанавливают в положение, при котором его оптическая ось параллельна горизонтальной плоскости, и измеряют вертикальную освещенность E_l на площадке, обращенной к прожектору перпендикулярно оптической оси, последовательно увеличивая расстояние l от прожектора. Расстояние l, начиная с которого произведение E_ll² остается постоянным в пределах погрешности 1%, принимают за расстояние фотометрирования.

При измерениях расстояние фотометрирования должно быть постоянным.

Для гониофотометров ближней зоны расстояние фотометрирования не нормируют.

10.2.3 Требования к сетке углов измерения

10.2.3.1 Сетку углов измерения устанавливают в зависимости от характера светораспределения ОП и принятой системы фотометрирования.

10.2.3.2 Для ОП, излучающих только в одну полусферу внешнего пространства (нижнюю или верхнюю в зависимости от рабочего положения ОП в гониофотометре), измерения проводят только в соответствующей полусфере.

В системе фотометрирования C, измеряемый диапазон меридиональных углов устанавливают:

- от 0° до 90° - для нижней полусферы;

- от 90° до 180° - для верхней полусферы;

- от 0° до 180° - для полной сферы.

В системах фотометрирования B, и A, измеряемый диапазон меридиональных углов и устанавливают от минус 90° до плюс 90° для любой полусферы.

10.2.3.3 Начальные и конечные значения меридиональных углов должны строго соответствовать границам соответствующих диапазонов. Шаг меридиональных углов не должен превышать 5° независимо от системы фотометрирования. Для светильников с концентрированным типом кривой силы света и прожекторов шаг в области максимальных значений силы света выбирают таким образом, чтобы перепад силы света на одном шаге не превышал 10%. При этом набор значений меридиональных углов может иметь неравномерный шаг, но для каждой меридиональной плоскости этот набор должен быть одинаковым.

10.2.3.4 Диапазон экваториальных углов, определяющих соответствующие меридиональные плоскости, устанавливают:

- от 0° до 360° - в системе фотометрирования C, ;

- в системе фотометрирования B, и A, :

от минус 90° до плюс 90° - для нижней полусферы,

от минус 180° до минус 90° и от 90° до 180° - для верхней полусферы,

от минус 180° до плюс 180° - для полной сферы.

10.2.3.5 Начальные и конечные значения экваториальных углов должны строго соответствовать границам соответствующих диапазонов. Шаг экваториальных углов не должен превышать 10° независимо от системы фотометрирования. Для светильников с концентрированным типом кривой силы света и прожекторов, фотометрируемых в системе B, или A, , шаг в области максимальных значений силы света выбирают таким образом, чтобы перепад силы света на одном шаге не превышал 10%.

10.2.3.6 Для гониофотометров, не обеспеченных автоматическим сканированием, допускается проводить измерения в меньшем числе меридиональных плоскостей. Минимально допустимое число меридиональных плоскостей и их ориентацию определяют следующим образом:

- две взаимно перпендикулярные плоскости C₀-C₁₈₀ и C₉₀-C₂₇₀ в системе фотометрирования C, - для ОП с круглосимметричным светораспределением;

- две взаимно перпендикулярные плоскости C₀-C₁₈₀ и C₉₀-C₂₇₀ в системе фотометрирования C, , соответствующие плоскостям симметрии ОП, - для ОП со светораспределением, симметричным относительно главных продольной и поперечной плоскостей - по ГОСТ Р 55392;

- две взаимно перпендикулярные плоскости C₀-C₁₈₀ и C₉₀-C₂₇₀, а также все промежуточные меридиональные плоскости C_max, содержащие направления с максимальной силой света, - для ОП со светораспределением, имеющим максимумы силы света вне главных плоскостей ОП (например, уличных светильников с широкой или полуширокой боковой кривой силы света);

- главные продольная и поперечная плоскости, а также продольная плоскость, содержащая направление с максимальной силой света, - для ОП с асимметричным светораспределением.

Определение минимального числа плоскостей измерения кривой силы света и их ориентацию для ОП со светораспределением, отличающимся от указанных выше типов, включая светораспределение с кривой силы света специального типа, устанавливают в технических условиях на ОП конкретных типов или групп.

10.2.4 Форма представления результатов измерений

10.2.4.1 Результаты измерений должны быть обработаны в зависимости от характера симметрии светораспределения ОП и принятой системы фотометрирования. Обработка (симметризация) заключается в усреднении полученных значений силы света для меридиональных плоскостей, симметрично расположенных относительно осей или плоскостей симметрии ОП. Среднее значение силы света определяют как среднеарифметическое соответствующего массива значений.

При симметризации исходных данных должно быть исключено отклонение от симметрии, связанное со случайными (разброс по плоскостям) или малосущественными факторами (например, наличие слепого отверстия в одной из торцевин цилиндрического отражателя для крепления лампы). Отклонение от симметрии, обусловленное принципиальными конструктивными или оптическими особенностями ОП, должно быть отражено в светораспределении.

10.2.4.2 Усреднение для каждого значения меридионального угла проводят для ОП:

- с круглосимметричным светораспределением - по всем меридиональным плоскостям C;

- со светораспределением, симметричным относительно главных продольной и поперечной плоскостей, - по четырем симметричным меридиональным плоскостям, расположенным в соответствующих квадрантах внешнего пространства;

- со светораспределением, симметричным относительно одной из главных плоскостей ОП, - по двум меридиональным плоскостям, симметрично расположенным относительно плоскости симметрии.

Для светораспределения ОП, симметричного относительно экваториальной плоскости, проводят усреднение значений силы света для соответствующих симметричных направлений в нижней и верхней полусфере внешнего пространства.

Примечание - Для повышения качества представления результатов в графическом виде допускается сглаживание кривой силы света с помощью различных алгоритмов фильтрации и аппроксимации экспериментальных данных, которые содержатся в программном обеспечении, прилагаемом к измерительному оборудованию.

 

10.2.4.3 Для удобства сравнения распределений силы света ОП с разными световыми потоками измеренные значения силы света ОП приводят к световому потоку условного ОП, равному 1 клм. Приведенные значения силы света ОП , кд/клм, определяют по формуле

 

(1)

 

где - измеренное значение силы света ОП по направлению, определяемому углами C и , кд;

Ф - световой поток ОП, клм.

10.2.4.4 Окончательно распределение силы света ОП представляют в виде таблицы, содержащей значения силы света, кд/клм, в зависимости от меридиональных и экваториальных углов с учетом симметрии светораспределения и системы фотометрирования. Примеры таблиц приведены в приложении Е.

При использовании компьютерного проектирования осветительных установок рекомендуется представлять светораспределение ОП в виде файлов стандартных форматов, например в IES-формате.

Примечание - В автоматизированных гониофотометрах процедуры симметризации, сглаживания и формирования файлов в IES-формате осуществляются с помощью специального программного обеспечения, поставляемого вместе с измерительным оборудованием.

 

10.3 Определение светового потока

10.3.1 Световой поток ОП определяют гониофотометром по 10.3.2 или 10.3.3 или с использованием фотометрического шара по 10.3.4.

10.3.2 Определение светового потока по распределению силы света

10.3.2.1 По результатам измерения распределения силы света на гониофотометре по 10.2 световой поток ОП, Ф, излучающего по всему пространству, определяют в системе фотометрирования C, по формуле

 

(2)

 

где - сила света ОП в направлении, определяемом углами C и .

Для ОП с круглосимметричным светораспределением используют формулу

 

(3)

 

10.3.2.2 Расчет значения светового потока Ф по формулам (2) и (3) проводят одним из известных методов численного интегрирования. Примеры расчета приведены в приложении Ж.

10.3.3 Определение светового потока по распределению освещенности на сферической поверхности

10.3.3.1 Измерение распределения освещенности на условной сферической поверхности проводят гониофотометром в соответствии с рекомендациями МКО [5].

10.3.3.2 Измерение освещенности на сферической поверхности проводят по той же измерительной сетке углов, которую применяют при измерении распределения силы света для системы фотометрирования C, (10.2.3).

10.3.3.3 По результатам измерения распределения освещенности световой поток ОП, излучающего по всему пространству, определяют по формуле

 

(4)

 

где R - радиус вращения фотометрической головки относительно фотометрического центра гониофотометра (радиус условной сферической поверхности);

- освещенность на сферической поверхности в точке, определяемой углами C и .

Расчет значения светового потока Ф по формуле (4) проводят аналогично 10.3.2.2.

Определение светового потока ОП на гониофотометре ближней зоны через измерение освещенности на условной сферической поверхности осуществляется автоматически программно-аппаратным комплексом.

10.3.4 Измерение светового потока в фотометрическом шаре

10.3.4.1 Измерение проводят по ГОСТ Р 55702 при выполнении следующих дополнительных требований:

- общая площадь поверхности ОП не должна превышать 2% площади внутренней поверхности шара, а для протяженных ОП отношение максимального габаритного размера ОП к диаметру шара должно быть не более 4:1 для обычных ОП и 2:1 - для протяженных ОП.

Примечание - К протяженным относят ОП, максимальный линейный размер которых значительно больше (не менее чем в 8 раз) других размеров;

 

- экран, закрывающий приемник излучения, должен находиться от него на расстоянии от 1/3 до 1/2 радиуса внутренней поверхности фотометрического шара;

- размеры экрана должны быть такими, чтобы размер тени от экрана на стенке шара при включенном ОП или лампе был в два раза больше диаметра измерительного окна;

- светильник с люминесцентными лампами (или лампами-ретрофитами на основе светодиодных ИС) должен быть расположен в шаре таким образом, чтобы его главная продольная плоскость была параллельна плоскости измерительного окна;

- напольный светильник должен быть расположен в шаре таким образом, чтобы его светящаяся часть находилась в центре шара.

Оценку селективности и равномерности окраски шара проводят по ГОСТ Р 55702.

10.3.4.2 Для ОП с плоским выходным отверстием допускается проводить измерение светового потока через окно в фотометрическом шаре. При измерении ОП устанавливают с внешней стороны шара таким образом, чтобы плоскость выходного отверстия ОП была расположена заподлицо с плоскостью окна шара (рисунок 3а). Зазор между краем окна шара и ОП должен быть перекрыт крышкой из материала с характеристиками отражения света, близкими к характеристикам отражения внутренней поверхности шара. Диаметр окна не должен превышать 1/3 диаметра шара.

Для калибровки такой установки следует использовать эталонные ИС (например, галогенные лампы накаливания с зеркальным отражателем или СД модули или лампы) с плоским выходным отверстием, которые устанавливают по аналогичной схеме с измеряемым ОП. При отсутствии таких эталонов допускается использование традиционных эталонных ламп накаливания, при этом их расположение в шаре (рисунок 3б) должно быть таким, при котором выполняются требования по экранированию приемного окна от прямого света эталонной лампы по 10.3.4.1.

 

 

а - для ОП

 

 

б - для измерительной лампы

 

1 - фотометрический шар; 2 - измеряемый ОП;

3 - фотоприемник; 4 - экран; 5 - вспомогательная лампа;

6 - крышка зазора; 7 - измерительная лампа

 

Рисунок 3 - Схема измерения в фотометрическом шаре

светового потока ОП с плоским выходным отверстием

 

10.4 Определение класса светораспределения

Класс светораспределения ОП определяют по доле светового потока в нижнюю полусферу , %, по формуле

 

(5)

 

где Ф_НП - световой поток ОП, излучаемый в нижнюю полусферу, лм;

Ф - полный световой поток ОП, лм.

Значения величин Ф_НП и Ф определяют по результатам измерения распределения силы света ОП в соответствии с 10.3.2.1 по формуле (2) или (3), при этом верхний предел интегралов по переменной при расчете Ф_НП должен быть равен .

Класс светораспределения светильника определяют по значению величины по таблице 1.

10.5 Определение типа кривой силы света в меридиональной плоскости

Тип кривой силы света определяют для нижней и верхней полусферы отдельно. При определении типа кривой силы света ОП для данной полусферы рассчитывают коэффициент формы К_ф кривой силы света в выбранной характерной меридиональной плоскости по формуле

 

(6)

 

где I_max - максимальная сила света, значение которой выбирают из измеренных значений силы света под углами для данной плоскости по 10.2, кд;

I_ср - средняя сила света, значение которой определяют для той же плоскости, кд.

Методика расчета I_ср приведена в приложении Ж.

Тип кривой силы света для данной полусферы и выбранной меридиональной плоскости определяют по соответствию найденных значений коэффициента формы К_ф, а при необходимости и значений осевой, максимальной и минимальной силы света, значениям, приведенным в таблице 2.

10.6 Определение типа светораспределения в зоне слепимости

Тип светораспределения светильников утилитарного наружного освещения в зоне слепимости определяют сравнением значений силы света светильников, измеренных по 10.2, для меридиональных углов , равных 80° и 90°, по всем меридиональным плоскостям C, со значениями максимальной силы света светильника по таблице 4.

10.7 Определение углов рассеяния прожектора

По результатам измерения распределения силы света по 10.2 в выбранной меридиональной плоскости определяют угол рассеяния , ограничивающий область меридиональных углов, в пределах которых сила света прожектора превышает 10% ее максимального значения.

Для прожекторов с круглосимметричным светораспределением (рисунок 4а) половинный угол рассеяния , ...°, определяют в одной (принимаемой за C₀) меридиональной плоскости по формуле

 

(7)

 

где I_max - максимальная сила света, кд;

и - ближайшие измеренные значения силы света, между которыми находится значение 0,1I_max, т.е. , кд;

и - меридиональные углы, соответствующие величинам и , ...°.

Для прожекторов с симметричным светораспределением (рисунок 4б) углы рассеяния и определяют для обеих плоскостей симметрии по формуле (7).

Для прожекторов с асимметричным светораспределением (кососвет) углы рассеяния целесообразно определять в системе фотометрирования B, (рисунок 4в), в которой направление максимальной силы света I_max задают меридиональным углом и экваториальным углом B_max, характеризующим продольную плоскость, содержащую указанное направление. Углы рассеяния отсчитывают от направления максимальной силы света и определяют углами и в главной поперечной плоскости ОП и углом в продольной плоскости B_max по формуле (7) с подстановкой соответствующих углов .

 

 

Рисунок 4 - Определение углов рассеяния прожектора

 

10.8 Определение защитного угла светильника

Защитный угол светильника определяют с помощью поворотного устройства гониофотометра, выполненного по схеме с неподвижной фотометрической головкой. При измерении глаз наблюдателя должен быть расположен на одном уровне с центром поворотного устройства, линия зрения наблюдателя должна проходить через край отражателя или рассеивателя, относительно которого определяют защитный угол (рисунок 5). Если конструкция поворотного устройства позволяет, то при измерении светильник устанавливают таким образом, чтобы край отражателя или рассеивателя был совмещен с центром поворота (рисунок 5, схема 1). В противном случае с центром поворота совмещают центр выходного отверстия отражателя или рассеивателя (рисунок 5, схема 2). В исходном положении плоскость выходного отверстия светильника должна быть перпендикулярна к линии, проходящей через центр поворота и глаз наблюдателя. Светильник поворачивают до момента, при котором наблюдатель впервые видит полную экранировку светящего тела ИС краем отражателя. В этот момент фиксируют угол поворота .

 

 

Схема 1

 

 

Схема 2

 

1 - светильник; 2 - ИС; 3 - центр поворота гониофотометра;

4 - глаз наблюдателя; 5 - линия зрения

 

Рисунок 5. Визуальный способ определения

защитного угла светильника

 

Защитный угол , ...°, рассчитывают по формуле (8) для схемы 1 и (9) - для схемы 2

 

(8)

 

(9)

 

Угол , ...°, рассчитывают по формуле

 

(10)

 

где R - расстояние от центра поворота гониофотометра до глаза наблюдателя (для гониофотометров с поворотными зеркалами составляет полный оптический путь), мм;

r - расстояние от центра поворота гониофотометра до края отражателя, мм.

При измерении на гониофотометре ближней зоны с камерой яркости момент фиксации угла регистрируют по исчезновению на мониторе изображения светящего тела ИС в выходном отверстии светильника.

Допускается определение защитного угла светильника измерением конструктивных параметров по приложению И.

10.9 Определение габаритной яркости и неравномерности яркости светильника

10.9.1 Измерение габаритной яркости и неравномерности яркости светильника проводят цифровым яркомером по 10.9.2 или фотоэлектрическим яркомером по 10.9.3.

Габаритную яркость и неравномерность яркости определяют для основных плоскостей симметрии светильника в направлениях, лежащих в зоне ограничения яркости и соответствующих меридиональным углам с интервалом 15°.

10.9.2 При измерении цифровым яркомером расстояние от яркомера до светильника выбирают таким, чтобы проекция всей светящей поверхности светильника в измеряемом направлении вписывалась в поле зрения яркомера и заполняла как можно большую его площадь. Для указанного расстояния и направления фиксируют яркостное изображение проекции светящей поверхности светильника. С помощью компьютерной программы на полученном изображении выделяют всю светящую часть светильника и определяют ее среднюю яркость, которую принимают за габаритную яркость светильника в данном направлении.

Для определения максимальной яркости светильника на полученном изображении выделяют область с максимальной яркостью. Размеры этой области выбирают такими, при которых площадь соответствующего участка проекции светящей поверхности светильника лежит в пределах от 450 до 550 мм² [4]. Среднюю яркость этой области принимают за максимальную яркость светильника L_max. Значение неравномерности яркости в данном направлении определяют отношением .

10.9.3 При измерении габаритной яркости с выбранным угловым размером поля измерения фотоэлектрический яркомер устанавливают на таком расстоянии от светильника, чтобы поле измерения вписывалось в проекцию светящей поверхности светильника в измеряемом направлении. Распределение яркости по светильнику измеряют перемещением поля измерения по проекции светящей поверхности светильника, при этом каждое последующее поле должно примыкать к предыдущему. Результаты измерений яркости для каждого положения поля измерения усредняют для получения габаритной яркости по формуле

 

(11)

 

где n - число положений поля измерения;

L_i - яркость для i-го положения поля измерения.

Число n выбирают в зависимости от площади и формы проекции светящей поверхности светильника и размера поля измерения.

Для определения максимальной яркости на проекции светящей поверхности светильника выбирают область с максимальной яркостью. Яркомер с выбранным угловым размером поля измерения устанавливают на таком расстоянии от светильника, при котором площадь участка, выделяемого полем измерения яркомера на проекции светящей поверхности светильника, лежит в пределах от 450 до 550 мм² [4].

Максимальную яркость L_max определяют перемещением измерительного поля яркомера в область с максимальной яркостью. Значение неравномерности яркости определяют как отношение .

10.9.4 Допускается определять габаритную яркость светильника по результатам измерения распределения силы света по 10.2.

Габаритную яркость светильника , кд/м², в направлении, определяемом углами C и , рассчитывают по формуле

 

(12)

 

где I - значение силы света в направлении C, , кд;

A - площадь проекции светящей поверхности светильника на плоскость, перпендикулярную к направлению измерения C, , м².

Примечание - В гониофотометре ближней зоны габаритная яркость определяется автоматически по всем направлениям измерения силы света.

 

10.9.5 Для светильника, измеряемого с лампой, значение светового потока которой отличается от номинального, значение габаритной яркости пересчитывают с учетом номинального значения светового потока лампы по формуле

 

(13)

 

где - значение габаритной яркости для измерительной лампы, кд/м²;

Ф_ном - номинальный световой поток лампы, лм;

Ф_л - световой поток измерительной лампы, лм.

10.10 Измерение освещенности

10.10.1 Измерение на измерительном столе

10.10.1.1 Измерение освещенности, создаваемой светильниками местного освещения на горизонтальной поверхности, выполняют на измерительном столе с нанесенной на нем прямоугольной координатной сеткой.

10.10.1.2 Установка должна обеспечивать крепление в рабочем положении подвесных и настенных светильников, предназначенных для освещения горизонтальной поверхности.

Измерение освещенности проводят люксметром на измерительном столе в контрольной площади и по ее периметру через 150 мм. Размеры контрольных прямоугольников должны соответствовать размерам, указанным в технических условиях на светильники конкретных типов или групп. Из полученных значений освещенности выбирают минимальное.

10.10.1.3 Настольные, настенные, подвесные и пристраиваемые круглосимметричные светильники устанавливают таким образом, чтобы проекция меридиональной плоскости - плоскости симметрии светильника совпадала с центром контрольной площади. Проекция светового центра должна находиться на середине границы контрольной площади, а основание - вне указанной площади. Основание настольных светильников с центральной стойкой должно примыкать к границе контрольной площади, расположение светового центра не нормируют. Проекция светового центра должна быть зафиксирована в протоколе. На рисунке 6 приведен пример расположения контрольной площади для измерения освещенности от настольного светильника на рабочей плоскости.

 

 

1 - рабочая плоскость; 2 - контрольная площадь;

3 - светильник; 4 - основание светильника

 

Рисунок 6. Положение контрольной площади

для измерения распределения освещенности

 

10.10.1.4 Напольный круглосимметричный светильник устанавливают возле измерительного стола таким образом, чтобы проекция меридиональной плоскости - плоскости симметрии светильника - совпадала с центром контрольной площади, а проекция светового центра находилась на середине границы контрольной площади. Основание светильника должно находиться вне контрольной площади.

10.10.1.5 Симметричные светильники устанавливают таким образом, чтобы проекция главной поперечной плоскости совпадала с малой осью симметрии контрольной площади, соответствующей светильникам данного типа или группы, а основание светильника находилось вне контрольной площади.

Размеры контрольных прямоугольников должны соответствовать размерам, указанным в технических условиях на светильники конкретных типов или групп.

10.10.1.6 Высота светового центра светильника до поверхности измерительного стола должна соответствовать указанной в технических условиях на светильники конкретных типов или групп.

При определении высоты светового центра необходимо учитывать высоту приемной поверхности фотометрической головки над поверхностью стола. Для исключения погрешности измерения, обусловленной этим фактором, необходимо настольные светильники устанавливать на подставку, высоту которой определяют высотой приемной поверхности фотометрической головки.

10.10.1.7 При измерении светильников с лампами, световой поток которых отличается от номинального, необходимо измеренную люксметром освещенность привести к номинальному световому потоку ламп, используя формулу

 

(14)

 

где E_ном - значение освещенности для лампы с номинальным световым потоком, лк;

E - значение освещенности для измерительной лампы, лк;

Ф_ном - номинальный световой поток лампы, лм;

Ф_л - световой поток измерительной лампы, лм.

10.10.2 Измерение в натурных условиях

10.10.2.1 Измерения распределения освещенности проводят непосредственно на поверхности пола в помещении или на земле вне здания. Светильники при измерении устанавливают в рабочее положение.

10.10.2.2 Перед измерением предварительно на поверхности измерения (пол, земля) выполняют разметку полярной сетки точек измерения в соответствии с сеткой углов в системе фотометрирования C, (рисунок 7а). Проекция светового центра светильника должна находиться в центре сетки. Радиусы концентрических окружностей сетки , м, определяют по формуле

 

(15)

 

где h - высота светового центра светильника над горизонтальной плоскостью измерения, м;

- меридиональный угол, отсчитываемый от вертикали, ...°.

10.10.2.3 Лучи сетки определяют как проекции плоскостей C на плоскость измерения. За начало сетки принимают плоскость C₀. Для исключения возрастающей косинусной погрешности при удалении от центра сетку ограничивают радиусом, равным высоте светового центра h, что соответствует меридиональному углу .

Для углов более 45° проводят измерения вертикальной освещенности на разных высотах внутренней поверхности условного соосного с сеткой вертикального цилиндра радиусом, равным h (рисунок 7б). Для измерения вертикальной освещенности фотометрическую головку устанавливают на штативе, позволяющем варьировать высоту расположения головки над горизонтальной плоскостью. Плоскость приемной поверхности фотометрической головки располагают вертикально и перпендикулярно радиусу измерительной сетки.

 

 

1 - стойка осветительного устройства с лампой (световодом);

2 - отражающий экран; 3 и 3' - фотометрическая головка

в положении измерения горизонтальной и вертикальной

освещенности соответственно; 4 - раздвижной штатив;

5 - измерительная сетка горизонтальной плоскости

в системе фотометрирования C, 

 

Рисунок 7 - Схема измерения распределения

освещенности в натурных условиях

 

Измерения проводят по сетке плоскостей C на высотах , м, определяемых по формуле

 

(16)

 

где h - высота светового центра светильника над горизонтальной плоскостью измерения, м;

- меридиональный угол, отсчитываемый от вертикали, ...°.

10.10.2.4 Полученные данные измерений горизонтальной и вертикальной освещенности, лк, используют для построения распределения кривых равной освещенности (изолюкс) и для расчета распределения силы света светильника , кд, по формулам

 

при (17)

 

при (18)

 

10.11 Определение коэффициента полезного действия

10.11.1 КПД, R_LO, %, определяют как отношение светового потока светильника Ф_ОП, лм, к сумме световых потоков всех ламп , лм, измеренных вне светильника

 

(19)

 

10.11.2 Световой поток ламп Ф_л определяют по методике, приведенной в стандартах или технических условиях на лампы конкретных типов, при этом световой поток разрядных ламп измеряют с пускорегулирующим аппаратом испытуемого светильника.

10.11.3 Световой поток светильника Ф_ОП определяют по 10.3.

10.12 Определение световой отдачи

Световую отдачу ОП , лм/Вт, рассчитывают по формуле

 

(20)

 

где Ф_ОП - световой поток ОП по 10.3, лм;

P_ОП - активная электрическая мощность, потребляемая ОП, Вт.

10.13 Определение коррелированной цветовой температуры осветительного прибора со светодиодами

КЦТ определяют измерениями или рассчитывают по координатам цветности излучения. Координаты цветности определяют измерением по 10.13.1 или расчетом по 10.13.2.

10.13.1 Измерения координат цветности проводят с помощью специальных спектрорадиометров-колориметров, имеющих отсчет показаний непосредственно в единицах координат цветности. Измерения проводят в направлении оптической оси ОП после стабилизации светового потока.

Примечание - Координаты цветности измеряют для стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 г.

 

10.13.2 Для расчета координат цветности необходимо провести измерения абсолютного или относительного распределения спектральной плотности энергетической освещенности или спектральной плотности энергетической яркости в диапазоне длин волн 380 - 780 нм.

Координаты цветности x, y рассчитывают по формулам

 

(21)

 

где X, Y, Z - координаты цвета, определяемые по формулам

 

(22)

 

где - значение спектральной плотности энергетической яркости или спектральной плотности энергетической освещенности;

, , - удельные кривые сложения стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 г.

10.13.3 На графике цветностей МКО 1931 г. с нанесенными четырехугольниками допустимых отклонений КЦТ по рекомендациям МКО [6] (рисунок 8) определяют, в какой из них попадает точка с найденными координатами цветности.

 

 

Примечание - График построен по таблице К.1 приложения К.

 

Рисунок 8 - График цветностей МКО 1931 г. с линией

абсолютно черного тела и семейством четырехугольников

допустимых отклонений КЦТ (фрагмент в пределах

диапазона цветовых температур 2500 - 7100 К)

 

Значение КЦТ испытуемого ОП определяют по номинальному значению КЦТ, соответствующему четырехугольнику, в который попала расчетная точка с координатами x и y. В случае непопадания расчетной точки ни в один из четырехугольников ОП считают не выдержавшим испытание.

10.14 Определение снижения светового потока и времени его стабилизации в период разгорания осветительных приборов со светодиодами

Снижение светового потока ОП и время его стабилизации определяют регистрацией значений светового потока или величины, пропорциональной ему, например, освещенности приемника.

Для определения начального значения светового потока проводят измерение регистрируемой величины n₀ в первые 15 с после включения ОП. Далее через равные интервалы времени из диапазона от 5 до 15 мин, проводят измерения регистрируемой величины. Состояние стабилизации считают достигнутым, когда впервые от начала испытания для трех последовательных значений регистрируемой величины выполняется условие

 

(23)

 

где n_max, n_min и n_ср - максимальное, минимальное и среднеарифметическое для указанных трех значений соответственно.

Время стабилизации t_стаб определяют как период от включения ОП до момента фиксации первого по времени из трех указанных значений, которое принимают за значение регистрируемой величины в состоянии стабилизации n_стаб.

Снижение светового потока, %, определяют по формуле

 

(24)

 

10.15 Испытание осветительного прибора со светодиодами на устойчивость к температурным воздействиям

10.15.1 Устойчивость ОП к температурным воздействиям определяют по изменениям светового потока и КЦТ ОП при воздействии и после воздействия температуры.

10.15.2 Испытания проводят в климатической камере по ГОСТ 16962.1, при этом камера должна быть оборудована оптическим устройством, например, волоконным световодом, для вывода света от ОП к фотометрической головке и спектрометру. ОП устанавливают в камере в рабочее положение.

При испытаниях изменение светового потока ОП определяют по изменению значения пропорциональной величины, например освещенности приемника (показания n₀, n₁ и т.д.), расположенного вне камеры и освещаемого световодом. Изменение КЦТ (показания T_кц,0, T_кц,1 и т.д.) измеряют спектрометром или спектроколориметром.

10.15.3 Порядок проведения испытаний

Условия проведения испытаний по ГОСТ 16962.1.

ОП помещают в камеру, устанавливают температуру окружающего воздуха 25 °C, включают ОП, выдерживают его при этой температуре в течение 3 ч, затем снимают показания n₀ и T_кц,0. При испытаниях попадание прямого света на стенки камер должно быть исключено.

Не выключая ОП, в камере устанавливают температуру окружающего воздуха 40 °C, ОП выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем снимают показания n₁ и T_кц,1.

Не выключая ОП, в камере устанавливают температуру окружающего воздуха 25 °C, ОП выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем снимают показания n₂ и T_кц,2.

ОП выключают, в камере устанавливают температуру окружающего воздуха минус 45 °C, ОП включают и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем снимают показания n₃ и T_кц,3.

Не выключая ОП, в камере устанавливают температуру окружающего воздуха до 25 °C, ОП выдерживают при этой температуре в течение 3 ч, затем снимают показания n₄ и T_кц,4.

Результаты измерений вносят в таблицу (см. пример таблицы).

 

Пример - Таблица для регистрации результатов измерений

 

Температура в камере, °C	Результаты измерения
	Световой поток, относительные единицы	КЦТ, К
+25	n0	Tкц,0
+40	n1	Tкц,1
+25	n2	Tкц,2
-45 <*>	n3	Tкц,3
+25	n4	Tкц,4
<*> Для ОП внутреннего освещения устанавливают значение, равное минус 10 °C.

 

10.15.4 ОП считают выдержавшим испытание на устойчивость световых и цветовых параметров к температурным воздействиям, если отношения и составляют не менее 0,7, а абсолютные значения разностей (T_кц,1 - E_кц,0) и (T_кц,3 - E_кц,0) - не более 500 К.

ОП считают выдержавшим испытание на восстанавливаемость световых и цветовых параметров после температурных воздействий, если отношения , и , составляют не более 0,05.