_{Размещено на http://www.allbest.ru/}

_{Балтийский Государственный Технический Университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова}

_{Кафедра И2} «Инжиниринг и менеджмент качества»

_{Курсовая работа}

_{по курсу «Физические основы измерений»}

_{«Разработка методики исследования параметров вакуумных, люминесцентных, галогеновых ламп и сравнительная характеристика этих параметров»}

_{Выполнил студент группы Н-231 Кузнецов Д.В.}

_{Принял: Юлиш В.И.}

_{Санкт-Петербург, 2016}



_{Содержание}

• _{Введение}
• _{1. Световые параметры}
• _{2. Методика измерения световых параметров по ГОСТ 17616-82}
• _{2.1 Аппаратура}
• _{2.2 Градуировка}
• _{2.3 Проведение измерений и обработка результатов}
• _{3. Методы измерения, реализуемые в условиях лаборатории}
• _{4. Описание установок ход работы и результаты}
• _Выводы
• _{Список литературы}


_{Введение}

_{Современный мир трудно представить без освещения. Первый искусственный источник света был изобретен в 1809г. англичанином Деларю. Свет испускало тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала использовалась платиновая спираль. С тех времен конструкция, материал спирали и корпуса лампы многократно модернизировались. В наше время существует огромное количество искусственных источников света от самых простых ламп накала до светодиодных источников света. Использование таких источников получило самое разнообразное применение не только в повседневной жизни, но и в технике (фотоаппараты, фототелеграфе, вычислительной технике и т.д.).}

_{Из-за большого количества (измерять параметры надо независимо от количества разновидностей) разновидностей ламп необходимо уметь контролировать их основные световые параметры. Основными из них являются: световой поток, световая отдача, цветовая температура. Сравнивая эти параметры между собой, можно сказать какой тип лам подходит лучше для той или иной задачи.}



_{1. Световые параметры}

_{Световой поток - физическая величина, характеризующая количество световой энергии, переносимой через некоторую поверхность за единицу времени.}

_{Данная величина представляет собой один из самых важных показателей источника света. Благодаря этому параметру можно определить эффективность осветительного прибора. Измеряется световой поток в люменах. Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, с силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан:}

_{1 лм = 1 кд Ч ср (=1 люкс * м2 ).}

_{Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 мІ при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм.}

_{Световая отдача - отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности.}

_{Традиционно мощность излучения оценивают в ваттах. Однако, если 1Вт излучения с длиной волны 555нм даст нам такой же зрительный эффект, как, скажем, 10Вт излучения с длиной волны 600нм, то что нам скажет общая мощность излучателя в 20Вт? Ярким он будет или нет? Ответить на этот вопрос, пользуясь лишь мощностью излучения, невозможно. Например, если этот излучатель красный (650нм) или синий (425нм), то он будет менее ярким, чем зеленый (550нм). А если вся мощность излучения сосредоточена в инфракрасной области спектра, то свечения такого излучателя мы вообще не увидим.}



Рис 1. Спектр светочувствительности рецепторов человеческого глаза

_{Поэтому целесообразно оценивать не мощности, а производимый эффект разноспектральных излучений. Проще всего это сделать, умножив мощность излучения данной длины волны на относительную чувствительность глаза к такому излучению. Спектр светочувствительности рецепторов человеческого глаза представлен на рисунке 1. Подобный процесс приведения мощности излучения к эффекту его действия носит название взвешивания мощности по чувствительности человеческого глаза, а оцененный таким образом эффект светового действия излучения - световым потоком. Единица светового потока - 1 люмен (сокращенно 1лм), что соответствует потоку зелёного излучателя с длиной волны 555нм, мощностью 1/683 Вт. Эффективность источника излучения, показывающая, сколько света вырабатывается на 1Вт потребляемой энергии, измеряется в люменах на ватт (лм/Вт) и носит название световой отдачи. Максимальная теоретически возможная световая отдача равна 683лм/Вт, и наблюдаться она может только у источника с длиной волны 555нм, преобразующего энергию в свет без потерь. Излучатель, содержащий в своём спектре свет с другими длинами волн, всегда будет иметь худшую эффективность.}

_{От показателей световой отдачи зависит энергоэффективность источника света. Вычислить экономичность лампы можно благодаря соотношению воспроизводимого светового потока (люмен) на количество потребляемой энергии (Вт). Чем выше показатель световой отдачи, тем выгоднее использование осветительного прибора.}

_{Цветовая температура - такая температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости данного источника (например, лампы). Согласно формуле Планка, цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Характеризует относительный вклад излучения данного цвета в излучение источника, видимый цвет источника. Если цветовая температура, например лампы накаливания, равна 2870К , то это означает, что АЧТ, нагретое до этой температуры, излучает такой же по цветности свет, как и лампа накаливания. Но эта температура не обозначает фактической температуры накала вольфрамовой нити лампы накаливания -- 2520° С.}

_{Свет в физике - электромагнитное излучение воспринимаемое зрением. Свет разных длин волн возбуждает разные цветовые ощущения. Цвет излучения определяется температурой (градусы Кельвина) до которой разогрето излучающее вещество. Согласно международным стандартам свет для общего внутреннего освещения жилых, служебных и производственных помещений разделяется на три цветовых класса: теплый белый (<3300К), нейтральный белый (3300...5000К) и холодный дневной(>5000К). Спектр источников света с различной цветовой температурой представлен на рисунке 2.}

_{Чем ниже цветовая температура - тем цвет ближе к красному, чем выше цветовая температура - тем цвет ближе к синему. Это объясняет, почему один и тот же красный элемент одежды будет выглядеть по-разному на улице и внутри при люминесцентном освещении.}



Рис. 2 . Спектр источников света с различной цветовой температурой

_{Яркостная температура - температура такого АЧТ, каждый квадратный сантиметр которого в некоторой длине волны излучает такой же поток энергии, как и данное тело на той же длине волны. Она всегда ниже истинной.}



_{2. Методика измерения световых параметров по ГОСТ 17616-82}

_{1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА}.

_{Метод основан на поочередном сравнении освещенности приемника излучения, создаваемой измеряемой лампой, с освещенностью приемника излучения, создаваемой контрольной или светоизмерительной лампой с известными световыми потоками.}

_{Измерение светового потока должно проводиться на установке, схема которой приведена на черт.1.}

Черт.1. Схема фотометрической установки для измерения светового потока

_{1 - фотометрический шар; 2 - экраны; 3 - светорассеивающее стекло; 4 - диафрагма; 5 - нейтральный светофильтр; 6 - корригированный приемник излучения; EL - измеряемая лампа, EL1 - вспомогательная лампа накаливания; PV - вольтметр для измерения напряжения питания вспомогательной лампы; PuA - прибор, измеряющий фототок; SA - выключатель.}

_{Интегрирующий фотометрический шар работает на основании выравнивания испускаемого света лампы по всему объему/поверхности шара. В какое место не светила бы лампа, насколько «направленной» она бы не оказалась, за счет многократных отражений от внутренней поверхности с низким коэффициентом поглощения, в шаре установится одинаковая светимость во всех точках. Причем в его центре обязательно произойдет концентрация светового потока.}

_{Нормы ГОСТа обязывают размещать лампу в центре шара, что неизбежно вызовет повышенные потери и цветовые искажения светового потока из-за «не идеально белого» корпуса лампы. Если с изменением «цвета» фотометрический шар ничего поделать не может, то общее снижение показаний компенсируется за счет калибровки с помощью вспомогательной лампы.}

_{Вспомогательная лампа, отмеченная на рисунке, выполняет две функции - подтверждает (калибрует) фотоприемник при изменении свойств (старении) фотоприемника и светорассеивающего внутреннего покрытия фотометрического шара. Вторая ее функция заключается в компенсации световых потерь на поглощение в измерительной лампе.}

_{К фотометрической установке предъявляется ряд требований согласно ГОСТ 17616-82, вот основные из них:}

_{1. Размер фотометрического шара должен выбираться, исходя из размеров и мощности измеряемых ламп, при обеспечении температуры внутри шара, которая не повлияет на точность измерения. Диаметр фотометрического шара должен составлять не менее шестикратного значения длины лампы (без цоколя), но не менее 1 м для разрядных ламп высокого давления мощностью до 400 Вт и не менее 1,5 м для разрядных ламп мощностью свыше 400 Вт. Для трубчатых ламп накаливания и люминесцентных - не менее 1, 2-кратного значения общей длины лампы.}

_{2. Диаметр измерительного отверстия не должен превышать 1/10 диаметра фотометрического шара. Для фотометрических шаров, предназначенных для измерения светового потока сверхминиатюрных ламп, допускается диаметр измерительного отверстия, равный 1/4 диаметра фотометрического шара.}

_{3. Экран фотометрического шара по своим размерам и местоположению по отношению к измерительному отверстию должен обеспечивать защиту измерительного отверстия от прямых лучей лампы.}

_{Размеры экрана должны быть подобраны так, чтобы обеспечивалось возможно наименьшее затенение поверхности фотометрического шара. Диаметр тени не должен превышать двойного диаметра измерительного отверстия. Экран должен находиться от источника света на 1/2-2/3 расстояния между лампой и измерительным отверстием, а также должен быть расположен перпендикулярно оси, проходящей через центр измерительного отверстия и световой центр источника света. Размеры и форма экрана должны соответствовать типу измеряемых ламп.}

_{4. Приспособление для установки и включения ламп следует окрашивать белой эмалевой краской с коэффициентом отражения не ниже 0,8. Экраны и устройства для поддержки их внутри фотометрического шара должны быть окрашены той же краской, что и вся внутренняя поверхность шара. Расположение этих приспособлений в пределах одной серии измерений не должно изменяться.}

_{5. Внутренняя поверхность фотометрического шара должна быть окрашена неселективной матовой краской. Коэффициент отражения должен быть не ниже 0,8. Разница между коэффициентами отражения в разных частях шара в процессе эксплуатации не должна превышать 3%.}

_{2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЯРКОСТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ}

_{Метод заключается в измерении отношения фототоков при поочередном освещении приемника излучения через два (или три) цветных светофильтра. Отношение фототоков, полученное для измеряемой лампы, сравнивают с отношением фототоков, полученным при освещении того же приемника через те же светофильтры от контрольной или светоизмерительной лампы.}

_{Измерение яркостной температуры проводят по схеме, указанной на черт.2.}

Черт.2. Схема фотометрической установки для измерения яркостной температуры

_{1 - фотометрическая скамья; 2 - концевые экраны; 3 - промежуточные диафрагмы; 4 - прибор «сине-красного отношения»; а -светорассеивающее стекло; б - диафрагма; в - кассета с цветными светофильтрами;}

_{г - приемник излучения; PuA - прибор, измеряющий фототок; EL - лампа}

_{2.1 Аппаратура}

_{Для измерения яркостной температуры применяют:}

_{фотометрическую скамью;}

_{прибор «сине-красного отношения» типа ЦТ-1;}

_{светоизмерительные и контрольные лампы.}

_{В качестве цветных светофильтров рекомендуется применять стеклянные светофильтры КС11, С3С9 по ГОСТ 9411-91.}

_{2.2 Градуировка}

Перед измерением яркостной температуры (Tц) в К должна проводиться градуировка прибора «сине-красного отношения» в паре с измеряющим фототок прибором по трем светоизмерительным или контрольным лампам с известной зависимостью (1)

, (1)

_{где U - напряжение, В.}

_{При градуировке светоизмерительную или контрольную лампу с известной зависимостью необходимо установить на фотометрической скамье. На контакты лампы подают напряжения, соответствующие определенным значениям яркостной температуры.}

_{Измеряют фототоки приемника излучения для каждой яркостной температуры при поочередно вводимых двух цветных светофильтрах, сохраняя неизменным расстояние между лампой и приемником излучения.}

_{Отношение фототоков при градуировке определяется как среднее арифметическое измеренных значений с тремя светоизмерительными или контрольными лампами.}

_{Полученные значения отношения фототоков не должны отличаться друг от друга более чем на ±1,5%.}

_{По данным градуировки строят градуировочный график (2)}

, (2)

_{где nф1ср,nф2ср - средние величины фототоков при освещении приемника излучения контрольными или светоизмерительными лампами через первый и второй светофильтры соответственно.}

_{Проверку градуировки проводят не реже одного раза в квартал.}

_{2.3 Проведение измерений и обработка результатов}

_{2.3.1 При измерении} яркостной температуры определяют:

_{яркостную температуру при заданных электрических параметрах;}

_{режим горения лампы при заданной яркостной температуре.}

_{2.3.2. Яркостная температура измеряемой лампы должна определяться из градуировочного графика по полученному значению отношения фототоков}

при заданных электрических параметрах, где nф1, nф2 - величины фототоков при освещении приемника излучения измеряемой лампой через первый и второй цветные светофильтры соответственно.

_{Величина}

должна определяться для каждой измеряемой лампы как среднее арифметическое не менее чем из двух измерений.

_{2.3.3. В случае определения режима горения ламп при заданной яркостной температуре путем изменения напряжения и последовательном измерении отношения фототоков находится такой режим горения ламп, при котором отношение фототоков соответствует заданной яркостной температуре по градуировочному графику.}

_{2.3.4. Удобным вариантом поочередного измерения отношения фототоков является такой, при котором один из фототоков (например, при освещении приемника излучения через красный светофильтр) устанавливается постоянным (например, 100 дел). В этом случае второй фототок (синий) явится однозначной функцией «сине-красного отношения».}

_{2.3.5. Доверительная граница погрешности результата измерения яркостной температуры составляет ±1,5% при доверительной вероятности a=0,95.}

_{2.3.6. Допускается измерение яркостной температуры визуальным методом с помощью фотометрической головки.}



_{3. Методы измерения, реализуемые в условиях лаборатории}

_{В лаборатории нет установок, позволяющих проводить измерения согласно ГОСТ 17616-82. Для проведения измерений были разработаны следующие методы оценки параметров ламп:}

_{1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА}

_{Единицей измерения светового потока является люмен (в системе СИ).}

_{1 люмен = 1 люкс * м2 . Для измерения светового потока необходимо знать площадь поверхности, через которую проходит световой поток ( поверхность имеет форму сферы) и освещенность (люкс) в некоторых точках этой поверхности. Для измерения освещенности используется люксметр. Промерив освещенности в разных точках поверхности сферы и проинтегрировав их по площади поверхности сферы можно найти общий световой поток через поверхность.}

_{Для простоты измерений представим источник света точечным, испускающим равномерное излучение во все области пространства. Приняв такие допущения не обязательно промерять освещенность во всех частях сферы, достаточно разбить ее на равные части и обмерить лишь одну из них. Разобьем площадь поверхности на четыре равные части, тогда, зная площадь поверхности одной части}

_{Sчасти = 1/4 Sсферы}

_{и среднюю освещенность этой части по 3-ем точкам, можно найти световой поток через эту часть сферы}

_{Цчасти = Luxср* Sчасти,}

_{а затем и световой поток через всю сферу}



_{Ц = Цчасти*4.}

_{Освещенность измерялась в трех точках сферы радиусом 1м. Из трех значений освещенности бралось среднее арифметическое с учетом поправок на освещенность лаборатории ( в идеальном случае измерения нужно проводить без постороннего освещения). Схематично метод представлен на рис.3.}

Рис.3 Метод измерения светового потока в условиях лаборатории.

_{2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЯРКОСТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ}

_{Для измерения цветовой температуры воспользуемся оптическим пирометром ОППИР-09, принцип действия которого основан на сравнении в монохроматическом свете яркости излучения исследуемого накаленного тела с яркостью накала нити, интенсивность излучения которой, в зависимости от температуры, известна. Принципиальная схема оптического пирометра и внешний вид представлены на рис.4:}



Рис.4. Принципиальная схема и внешний вид оптического пирометра ОППИР-09: 1 - объект исследования; 2 - объектив; 3 - ослабляющий фильтр; 4 - пирометрическая лампа; 5 - окуляр; 6 - монохроматический светофильтр (красный); 7 - диафрагма; 8 - глаз наблюдателя; 9 - измерительный прибор; 10 - блок питания; 11 - реостат; 12 - тумблер; 13 - поворотное кольцо реостата.

_{Проведение измерений.}

_{Пирометр состоит из телескопа, в фокусе которого помещена пирометрическая лампа с вольфрамовой нитью, имеющей форму дуги (рис.5.). Яркость накала нити регулируют реостатом 11, включенным в цепь лампы последовательно. Движок реостата передвигают при помощи кольцевой рукоятки 13. На рукоятке и на корпусе прибора имеются черточки белого цвета, около которых стоит отметка «0». Когда черточки на рукоятке и на корпусе прибора совпадают--цепь лампы разомкнута, и ток питания лампы отключен. Сила тока, подаваемого лампе, уменьшается при повороте рукоятки по направлению стрелки, которая имеется на ней.}

_{Температуру отсчитывают по показанию пирометрического милливольтметра 9, градуированного в градусах по накалу нити. При измерении температуры оптическим пирометром ОППИР-09 объектив направляют на накаленное тело, предварительно убрав нейтральный светофильтр. Передвигая окуляр и объектив, добиваются получения четких изображений нити температурной лампы и тела, температуру которого измеряют. После этого светофильтр снова помещают на его место и, поворачивая ручку реостата в сторону, противоположную направлению стрелки, постепенно повышают накал нити до тех пор, пока ее верхняя часть, хорошо заметная на фоне раскаленного тела, не сольется с фоном и не исчезнет из поля зрения.}

_{Когда температура нити лампы (Э) ниже измеряемой температуры тела (Л), видна темная линия на светлом фоне (рис.5.а). Если же температура нити лампы (Э) выше измеряемой (Л), видна светлая линия на темном фоне (рис.5.б). При равенстве температур нить перестает быть видимой (рис.5.в).}

Оптический пирометр ОППИР-09 предназначен для измерения температуры от 800 до 2000?C, однако, нить температурной лампы не выдерживает накала больше 1400?C. При температуре, выше указанной материал нити начинает испаряться, вследствие чего характеристика лампы меняется. Чтобы избежать этого, при измерении температуры выше 1400?С для ослабления светового потока накаленного тела между объективом и температурной лампой помещают дополнительный (нейтральный) светофильтр. Таким образом, прибор имеет два диапазона измерений: 800--1400?C и 1200--2000?С. Нейтральный светофильтр уменьшает яркость изображения нити Э и позволяет уравнять яркости наблюдаемых в окуляр нитей при меньшем напряжении на лампе пирометра. При введенном светофильтре показания пирометра снимаются с его нижней шкалы, а при выведенном (низкие температуры) - с верхней.

_{Однако, оптической плотности стандартного нейтрального светофильтра не хватает для измерения температур исследуемых ламп (их яркостная температура выше чем максимальное значение (2000?С) измерительной шкалы пирометра. Измерения температур исследуемых ламп проводились по верхней шкале пирометра (в отсутствие стандартного НФ) с использованием дополнительного светофильтра (рис.6), прикладываемого к объективу пирометра во время проведения измерений.}

_{Т.к. измерения с дополнительным фильтром проводятся по старой (не приспособленной к данному светофильтру) шкале, то необходимо построить градировочную кривую, по которой можно будет найти истинную температуру исследуемых ламп.}

_{Градировочная кривая строилась по пяти точкам контрольной лампы с изменяемым приложенным напряжением. Измерение в каждой точке ( при определенном постоянном значении напряжения) проводится два раза, сначала замеряется яркостная температура нити накала без доп. светофильтра а потом вместе с светофильтром. В каждой из пяти точек имеем две температуры. На основании этих данных можно построить график зависимости соответствующих температур. График зависимости температуры t1 (со светофильтром) от t2 (без светофильтра) представлен на рисунке 8.}

_{В качестве источника питания пирометра ОППИР-09 в работе используется стабилизированный источник постоянного тока Б5-47, на котором устанавливается напряжение 2,2 В. Пирометр и исследуемая лампа расположены напротив друг друга примерно на расстоянии 1 метра.}



Рис.6. Внешний вид дополнительного светофильтра.



_{4. Описание установок ход работы и результаты}

_{1. Измерение освещенности.}

_{Установка для измерения светового потока представлена на рис.7. и представляет патрон с возможностью подключения к сети питания, в который вкручивается измеряемая лампа, приспособления для замера угла (замер идет по рискам), нить длиной 1 м.}

_{На конце нити закрепляется чувствительный элемент люксметра.}

Рис.7. Установка для измерения светового потока.

_{Исследуемые объекты:}

_{В данной курсовой работе мы исследовали основные световые параметры трех ламп:}

1. Лампа накала с вольфрамовой нитью мощностью P=40Вт.

2. Энергосберегающая лампа мощностью P=15Вт.

3. Светодиодная лампа мощностью P=6Вт.

_{Ход работы:}

_{Перед началом измерений, для увеличения точности, мы промерили освещенность в 3-ех точка при выключенной исследуемой лампе. Результат записали в табл.1.}

_{Далее вкрутили исследуемую лампу в патрон, подали на нее напряжение и подождали 2-3мин. с целью достижения сбалансированного режима работы лампы. После чего промерили освещенность в 3-ех точках и записали результаты в табл.1.}

_{Далее проделали тоже для двух других ламп. Результаты измерений записали в табл.1.}

_{Таблица 1. Результаты измерения освещенности.}

	Освещенность, lux
	Тип лампы	P, Вт	Точка 1	Точка 2	Точка 3
Выкл.	Лампа накала	40	24.3	25	21
Вкл.			71	80	75
Выкл.	Энергосберегающая лампа	15	24.3	25	21
Вкл.			77.7	80	81
Выкл.	Светодиодная лампа	6	24.3	25	21
Вкл.			55	42	40

_{Для перехода от освещенности к световому потоку необходимо найти среднюю освещенность с учетом внешней освещенности помещения и умножить ее на площадь поверхности сферы радиусом 1м.}

_{Sпов.сферы = 4Рr2=4*3.1415926=12.5664 м2.}

_{Для лампы накала:}

_{Luxср. =}

_{Ц= Luxср.* Sпов.сферы.= 652.2 люм.}



_{Для энергосберегающей лампы:}

_{Luxср. =}

_{Ц= Luxср.* Sпов.сферы.= 718 люм.}

_{Для светодиодной лампы:}

_{Luxср. =}

_{Ц= Luxср.* Sпов.сферы.= 280 люм.}

_{2. Измерение цветовой температуры.}

_{Для измерения цветовой температуры воспользуемся оптическим пирометром ОППИР-09, описание которого находится в пункте 3.2.}

_{Ход работы:}

1. Подключили собранную установку в сеть. Затем включили трансформатор тумблером «сеть». Подали напряжение на исследуемую лампу. Лампа находилась на расстоянии 1-ого метра от пирометра.

2. Проверили, выключен ли пирометр. Белая отметка на поворотном кольце реостата находилась против такой же отметки на крышке корпуса. Кольцо поворачивали без усилий, чтобы прибор не вышел из строя.

3. Проверили установку стрелки показывающего прибора на нулевой отсчет шкалы. Включили источник питания лампы пирометра Б2-47. Убедились в том, что нейтральный светофильтр НФ выведен. Увеличивая подаваемое на эталонную (пирометрическую) лампу напряжение ,поворотом кольца реостата по часовой стрелке, добились изображения нити (имеющая форму дуги) этой лампы в окуляре. Ввели красный светофильтр КФ, повернув по часовой стрелке накатанное кольцо на оправе окуляра.

4. Медленно перемещая тубус окуляра, добились совершенно четкого изображения нити пирометрической лампы. Затем медленно перемещая тубус объектива, добились появления перевёрнутого изображение тела (нити лампы накаливания) совершенно четко одновременно с эталонной нитью.

5. Добились совмещения изображений нитей (или других рабочих органов ламп) обеих ламп.

6. Изменяя яркость эталонной нити поворотом кольца реостата, добились их одинаковых яркостей.

7. Сначала была обмерена температура контрольной лампы (нити накала) с регулируемым напряжением питания, с целью построения градировочной кривой. Температура промерялась при пяти различных значениях напряжения (от 3 до 7 В.) сначала без дополнительного светофильтра (рис.6) а потом вместе с ним. Результаты обмера контрольной лампы, по которой строилась градировочная кривая занесены в таблицу 2.

8. Измерения цветовой температуры для энергосберегающей, лампы накала и светодиодной ламп проводились при введенном дополнительном светофильтре (рис.6) т.к их температура выходила за пределы измерения данного пирометра. Полученная температура не является действительной т.к. измерения проводились с использованием дополнительного светофильтра по не градуированной для него шкале. Значение истинных температур находится из градировочного графика (рис.8). Отсчитали измеренную температуру по положению стрелки встроенного показывающего прибора (по верхней шкале) и занесли ее в таблицу 3. Не глядя в окуляр, повернули кольцо(13) против часовой стрелки, тем самым сбив настройку пирометра. Повторили измерение еще дважды.

_{Таблица 2. Результаты измерения цветовой температуры контрольной лампы.}

Контрольная лампа (150 Вт 24В)
U прилож. , В	3	4	5	6	7
t, 0C без с/ф	1480	1620	1740	1790	1850
t, 0C с с/ф	1140	1220	1260	1310	1360



_{Таблица 3. Результаты измерения цветовой температуры объектов.}

Тип лампы	U,В	P,Вт	t, 0C	tгр, 0C	Tя,K	T,K
Лампа накала	220	40	t1=1030	1280	1553	1667
			t2=1010
			t3=1020
			t ср.=1020
Энергосберегающая лампа	220	15	t1=870	1040	1313	1389
			t2=885
			t3=915
			t ср.=890
Светодиодная лампа	220	6	t1=970	1200	1474	1587
			t2=950
			t3=1020
			t ср.=980

_{По градировочному графику (рис.8) определим температуры (tгр 0C) исследуемых ламп.}

_{Переведем значение температуры из градусов Цельсия в Кельвины Тя и занесем в таблицу.}

_{Тя=tср+273.}

_{Для каждого опыта рассчитаем истинную температуру Т нити накала(или других рабочих органов) ламп:}

,

_Где

. (К-1).



_{Используя справочные данные о коэффициенте поглощения вольфрама, оценим его среднее значение (рис. 9) в исследованном температурном диапазоне при длине волны =660нм(0.66 мкм, 6.6x10-7м).}

_{k =1.38*10-23 Дж/К. h=6.62*10-34Дж*с.}

· Для t ср.= 1020 =0.425 С= -0.4*10-4 К-1

· Для t ср.= 890 = 0.42 С= -0.4*10-4 К-1

· Для t ср.= 980 = 0.421 С= -0.4*10-4 К-1

Рис.9. Градировочная кривая.

_{Рис.9. Коэффициент поглощения вольфрама.}



_Выводы

В рамках данной курсовой работы были проведены исследования световых характеристик трех различных источников света. Измерялись следующие световые характеристики: световой поток, яркостная температура.

_{Из полученных данных видно, что яркостные температуры исследуемых объектов лежат в пределах измерительной шкалы пирометра и введения дополнительного светофильтра, построение градировочной кривой не требовалось. Без светофильтра сравнить яркости исследуемых объектов (всех кроме лампы накала) не представлялось возможным в силу высокой яркости исследуемых ламп. Введение светофильтра решило эту проблему, но появилась другая: излучения светодиодной и энергосберегающей (люминесцентной) ламп лежат ближе к синему диапазону спектра излучения. Данный пирометр предназначен для измерений при длине волны =660нм т.е в красной области спектра. В силу отличай цвета светодиодной и люминесцентной ламп от нити накала пирометра добиться их одинаковых яркостей было не возможно. В силу этого можно сказать что данный метод не подходит для измерения яркостных температур таких ламп. Возможно стоило бы применить не нейтральный светофильтр а синий, и проводить измерения в синих частях спектра излучений.}

_{Световой поток является одним из главных показателей источника света. Благодаря этому параметру можно определить эффективность осветительного прибора. Из полученных данных видно, что люминесцентная лампа является самой эффективной среди исследуемых ламп, а светодиодная самой не эффективной, правда стоит заметить разницу в мощностях исследуемых ламп.}

_{световой поток лампа яркостный}



_{Список литературы}

1. Государственный стандарт союза ССР. Лампы электрические [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200013549, свободный.

2. Основные параметры источников света [Электронный ресурс].

_{Режим доступа: https://lightconverse.de/info/color_index.html, свободный.}

3. Государственный стандарт союза ССР. Пирометры визуальные с исчезающей нитью. [Электронный ресурс].

_{Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-8-130-74-gsi, свободный.}

_{Размещено на Allbest.ru}

...