ГОСТ Р 70380-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. Лампы ультрафиолетовые бактерицидные низкого давления. Методы измерений энергетических характеристик ультрафиолетового излучения и электрических параметров

6 Методы измерений энергетических характеристик ультрафиолетового излучения

 

6.1 Общие положения

 

6.1.1 Измерения энергетических характеристик ультрафиолетового излучения проводят следующими методами:

- гониометрическим методом;

- методом измерений через осевую энергетическую освещенность и эквивалентный телесный угол (для линейных ламп).

6.1.2 При измерениях применяют ПРА с рабочими характеристиками, указанными изготовителем ламп или ответственным поставщиком.

 

6.2 Гониометрический метод

 

6.2.1 Общие положения

6.2.1.1 Гониометрический метод определения потока излучения основан на измерениях распределения энергетической освещенности по сферической поверхности радиусом D, окружающей источник излучения (см. рисунки 3 и 4), с последующим интегрированием полученного распределения потока излучения [см. формулы (4) и (5)].

 

 

1 - экваториальная плоскость; 2 - меридиональные

полуплоскости; 3 - радиометрическая головка;

4 - зона пространства dA

 

Примечание - .

 

Рисунок 3 - Схема определения потока излучения ламп

гониометрическим методом

 

 

 

 

1 - меридиональная полуплоскость; 2 - ось системы

фотометрирования; 3 - ось лампы; 4 - радиометрическая

головка; 5 - зона пространства dA

 

Примечание - .

 

Рисунок 4 - Схема определения потока излучения линейных ламп

гониометрическим методом

 

6.2.1.2 Измерения распределения энергетической освещенности , необходимой для вычисления потока излучения ламп, по сферической поверхности радиусом D проводят с использованием схемы, приведенной на рисунке 3.

6.2.1.3 Поток излучения ламп, определяемый с использованием схемы, приведенной на рисунке 3, вычисляют по формуле

 

(4)

 

Примечание - В А.1 (приложение А) приведен пример расчета потока излучения по измеренному угловому распределению энергетической освещенности.

 

6.2.1.4 При определении потока излучения линейных ламп (с учетом осесимметричности их светораспределения) допускается проводить измерения углового распределения энергетической освещенности в одной меридиональной плоскости с использованием схемы, приведенной на рисунке 4. В этом случае предполагается, что энергетическая освещенность в пределах зоны пространства dA (см. рисунок 4) принимает одно и то же значение.

6.2.1.5 Поток излучения линейных ламп, определяемый с использованием схемы, приведенной на рисунке 4, вычисляют по формуле

 

(5)

 

Примечание - В А.2 (приложение А) приведен пример расчета потока излучения по измеренному угловому распределению энергетической освещенности.

 

6.2.1.6 Диапазон сканирования в меридиональных полуплоскостях - в пределах от 0° до 180°; рекомендуемое значение шага сканирования не должно превышать 5°.

6.2.1.7 Диапазон сканирования в экваториальной плоскости - в пределах от 0° до 360°; рекомендуемое значение шага сканирования в экваториальной плоскости не должно превышать 10°.

6.2.2 Средства измерений и испытательное оборудование

СИ и испытательное оборудование должны соответствовать 4.2.

6.2.3 Подготовка к измерениям

6.2.3.1 Измерения углового распределения энергетической освещенности проводят с использованием схемы, приведенной на рисунке 3. Измерения линейных ламп допускается проводить с использованием схемы, приведенной на рисунке 4.

6.2.3.2 Оптический центр лампы совмещают с центром вращения гониорадиометра. Положения оптических центров ламп приведены в приложении Б.

6.2.3.3 При использовании гониорадиометра, в котором реализован принцип неподвижного источника излучения, лампу устанавливают в рабочем положении, указанном в нормативном или техническом документе на лампу конкретного типа.

6.2.3.4 При применении гониорадиометра, конструкцией которого предусмотрен поворот источника излучения, используют систему фотометрирования, не допускающую смену горизонтального положения лампы на вертикальное во время измерений. За базовое положение лампы принимают горизонтальное.

6.2.3.5 Схему для измерений электрических параметров лампы подготавливают в соответствии с 5.2.1.

6.2.3.6 Минимальное расстояние фотометрирования D устанавливают в соответствии с 4.3.1.

6.2.3.7 Для уменьшения влияния рассеянного излучения на результат измерений используют экран(ы) с отверстием(ями), которые размещают между лампой и приемником. Экран(ы) устанавливают таким образом, чтобы из места расположения приемника через отверстие(я) в экране(ах) полностью просматривалась излучающая поверхность испытуемой лампы, но при этом площадь периферийной зоны, прилегающей к лампе, была минимальной.

6.2.3.8 Перед началом измерений регистрируют относительную влажность воздуха, атмосферное давление и температуру окружающей среды.

6.2.3.9 УФ-радиометр включают и подготавливают к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

6.2.4 Проведение измерений

6.2.4.1 Измеряют расстояние фотометрирования D.

6.2.4.2 Включают лампу и по истечении 15 мин непрерывного горения в номинальном электрическом режиме измеряют электрические параметры лампы (ток, мощность, напряжение и др.) и угловое распределение энергетической освещенности .

6.2.4.3 При проведении измерений в автоматическом режиме энергетическую освещенность и электрические параметры лампы измеряют через интервалы времени, не превышающие 10 с от момента включения лампы до момента стабилизации ее режима работы. После стабилизации энергетической освещенности и электрических параметров лампы измеряют угловое распределение энергетической освещенности по 6.2.1.2 или 6.2.1.4.

6.2.5 Обработка результатов

6.2.5.1 Вычисляют значение, полученное по формуле (4), численным интегрированием по формуле

 

(6)

 

где - шаг сканирования в экваториальной плоскости;

n - порядковый номер экваториального угла ;

N - значение порядкового номера последнего экваториального угла ;

- меридиональный угол;

m - порядковый номер меридионального угла ;

M - значение порядкового номера последнего меридионального угла ;

- значение энергетической освещенности в направлении .

Примечание - В В.1 (приложение В) приведен пример расчета потока излучения на основании данных, полученных при измерениях по 6.2.1.2.

 

6.2.5.2 Поток излучения линейных ламп, угловое распределение энергетической освещенности которых определяют по 6.2.1.4, допускается вычислять по формуле

 

(7)

 

Примечание - В В.2 (приложение В) приведен пример расчета потока излучения на основании данных, полученных при измерениях по 6.2.1.4.

 

6.2.5.3 Из значений, измеренных по 6.2.4.3, выбирают максимальное значение энергетической освещенности E_макс и значение энергетической освещенности, соответствующее стабильному режиму работы лампы E_стаб и вычисляют множитель k по формуле

 

(8)

 

Вычисляют значение потока , соответствующего максимальной энергетической освещенности E_макс, по формуле

 

(9)

 

6.3 Метод измерений потока излучения линейных ламп через осевую энергетическую освещенность и эквивалентный телесный угол

 

6.3.1 Общие положения

6.3.1.1 Метод основан на том, что светораспределение линейных ламп осесимметрично (см. рисунок 5) и подобно друг другу. Применение данного принципа обеспечивает возможность (по результатам измерений энергетической освещенности на заданном расстоянии в направлении, перпендикулярном оси лампы) восстановить фотометрическое тело и вычислить поток излучения лампы.

 

 

Рисунок 5 - Изображение фотометрического тела линейной лампы

 

6.3.1.2 Измерения энергетической освещенности, необходимой для расчета потока излучения, проводят с использованием схемы, приведенной на рисунке 6.

 

 

L - длина линейной лампы (расстояние между электродами);

L₁ и L₂ - длины сегментов линейной лампы; D - расстояние

фотометрирования; - половина углового размера лампы;

1 - лампа; 2 - экран; 3 - радиометрическая головка

 

Рисунок 6 - Схема измерений потока излучения линейных ламп

через энергетическую освещенность и эквивалентный

телесный угол

 

Поток излучения линейных ламп вычисляют по формуле

 

(10)

 

где - эквивалентный телесный угол.

Примечания

1 Эквивалентный телесный угол принимают равным или, с целью повышения точности, предварительно определяют по результатам его измерений с использованием гониометра, проведенных в условиях дальнего поля.

2 Вывод формулы (10) приведен в приложении Г.

 

6.3.2 Средства измерений и испытательное оборудование

СИ и испытательное оборудование должны соответствовать 4.2.

6.3.3 Подготовка к измерениям

6.3.3.1 Определяют эквивалентный телесный угол . Для этого в условиях дальнего поля (минимальное расстояние фотометрирования должно составлять не менее значения пяти габаритных размеров лампы) измеряют угловое распределение энергетической освещенности в соответствии с 6.2. Далее вычисляют эквивалентный телесный угол по формуле

 

(11)

 

где E_e90 - энергетическая освещенность в направлении, перпендикулярном лампе.

Примечание - При отсутствии технической возможности проведения гониометрических измерений допускается эквивалентный телесный угол в формуле (10) заменить на (см. [1]).

 

6.3.3.2 Измерения проводят с использованием схемы, приведенной на рисунке 6.

6.3.3.3 Оптический центр лампы (см. приложение Б), центры экранов и центр приемной поверхности радиометрической головки устанавливают на одной высоте. При этом ось фотометрирования должна проходить через оптический центр лампы и делить ее изображение пополам.

6.3.3.4 Ось лампы, а также плоскости экранов и приемной поверхности устанавливают перпендикулярно оси фотометрирования.

6.3.3.5 Минимальное расстояние фотометрирования D устанавливают в соответствии с 4.3.1.

6.3.3.6 Влияние рассеянного излучения на результат измерений минимизируют в соответствии с 6.2.3.7.

6.3.3.7 УФ-радиометр включают и подготавливают к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

6.3.4 Проведение измерений

6.3.4.1 Измеряют длину лампы L (расстояние между электродами) и расстояние фотометрирования D.

6.3.4.2 Включают лампу и по истечении 15 мин непрерывного горения в номинальном электрическом режиме измеряют электрические параметры лампы (ток, мощность, напряжение и др.) и угловое распределение энергетической освещенности .

6.3.4.3 При проведении измерений в автоматическом режиме энергетическую освещенность и электрические параметры лампы измеряют через интервалы времени, не превышающие 10 с от момента включения лампы до момента стабилизации ее режима работы.

6.3.5 Обработка результатов

6.3.5.1 Вычисляют значение потока, соответствующее стабильному режиму работы лампы E_стаб, по формуле

 

(12)

 

6.3.5.2 Из значений, измеренных по 6.3.4.3, выбирают максимальное значение энергетической освещенности и вычисляют соответствующее значение потока излучения по формуле

 

(13)

 

6.3.5.3 Если измерения энергетической освещенности осуществляют в условиях дальнего поля, то значения потока излучения, соответствующие максимальной энергетической освещенности E_макс и стабильному режиму работы лампы E_стаб, допускается вычислять по формулам

 

(14)

 

Примечание - В приложении В приведены примеры расчета потока излучения через осевую энергетическую освещенность и эквивалентный телесный угол .