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光脈動係数とは

公開日: 2021 年 3 月 15 日

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リップル係数光の - さまざまな目的の部屋の光をチェックする際に使用される定性的指標の 1 つ。この基準は耳にはありませんが、人々に大きな影響を与えます。規範に違反すると、疲労が増し、職場での怪我のリスクが高まります。そのため、ライトが確立された基準を満たしていることを確認するために、特別な機器でチェックされます。

輝度脈動係数とは

この用語は、交流で電力を供給されている機器の動作中に発生する、ランプまたは照明器具の照度の変動の相対的な深さを指します。本質的には、特定のタイプの機器に固有の明るさの変化の尺度であり、実行される作業の快適さに影響します。規制値を超えるとパフォーマンスが低下し、脈動が視覚に影響を与える時間が長いほど疲労が大きくなります。

許容値は、実行される作業の種類と特定の状況で必要な視覚的ストレスによって異なります。ほとんどの規格は、前世紀半ばに使用された照明器具の機能に基づいて確立されました。当時の基準は 10%、15%、または 20% で、現在も使用されているものもあれば、より厳しくなって下方に変更されたものもあります。

コンピュータ機器またはディスプレイが使用されるすべての部屋で、輝度リップル係数が 5% を超えてはなりません。

調光器を使用して光の明るさを制御すると、問題の要因が増加します調光器.さらに、変化は、動作がパルス幅変調の原理に基づいているデバイスでのみ観察されます。周波数も重要で、300 Hz 未満の場合、その効果は特に顕著です。

産業用周波数50HzのAC電源で照明を供給した場合、脈動周波数は2倍の値で計算されるので100Hzとなります。この場合、脈動を視覚的に判断することはできません。したがって、特別なデバイス - パルスメーター - が制御測定に使用されます。ほとんどの場合、それは個別のデバイスではなく、ユニバーサル機器と組み合わせたものです照度計。. 2012 年には、測定機器とその検証に関する多くの規格が導入されたため、すべてのデバイスは確立された基準に準拠する必要があります。

コンピュータを備えたワークステーションの場合、光の脈動は厳密に規制されています。

脈動周波数の基準と要件

ここでは、使用する機器の種類とその接続の特性にすべて依存します。 30% を超える光の脈動の最高値は、電磁気に固有のものであることに注意してください。装備と放電ランプ、単相ラインから動作します。そのため、街灯や一定の視覚的緊張を必要としない場所に最もよく使用されます。

ところで！ 一般に信じられていることとは反対に、リップルは標準にも固有のものです。白熱灯.単相電源で動作する場合、指数は最大 15% になります。

別途注意はLED機器が必要です。その動作原理は標準オプションとは異なり、インデックスはシステムで使用される電源の回路機能によって異なります。多くの安価な製品では、DC電圧の代わりに出力のコストを削減するために、工業用周波数の整流電流が供給されます。これにより、リップルがマークに達する可能性があります。 × 30%.

いつ購入 LED 機器の製造元または供給元に、光の波紋を含むすべての主要な指標を含む技術文書を常に依頼する必要があります。また、特性が類似していても、各製品のデータを個別に検討する必要があります。ほぼ同一の 2 つの照明器具の性能が大きく異なることがよくあります。

システムで最大 300 Hz の周波数の調光器を使用すると、リップルインジケータが大幅に増加することを忘れないでください。値が 400 Hz を超えるバリアントを使用することをお勧めします。また、電源周波数が 5 kHz を超えると、フリッカーの数値が 1% に減少することにも注意してください。

高品質の LED 電球のリップル測定値は最小限です。

このオプションは、標準およびコンパクトな蛍光灯装置で特にうまく機能します。今日の技術では、25 kHz 以上で電力を供給できるため、追加のデバイスなしで光のちらつきを最小限に抑えることができます。

光のリップルの割合は、光源と、機器が接続されている相の数によって異なります。最も一般的なランプの基本係数は次のとおりです。

白熱灯 単相ラインに接続する場合、10 ～ 15%、2 相 - 6 ～ 8%、3 相 - 1% のフリッカー係数を提供する必要があります。
LB蛍光灯単相 - 34%、二相 - 14.4、三相 - 3%。
蛍光灯LD単相ラインに接続 - 55%、二相 - 23,3、三相 - 5%。
水星アーク 単相電圧で動作するランプは、58％以下、二相 - 28％、三相 - 2％以下のちらつき率を提供する必要があります。
金属ハロゲン化物 単相電圧で動作する光源は、37%、2 相 - 18%、3 相 - 2% のフリッカー係数の基準を満たす必要があります。
ナトリウム 高圧単相ランプ - 77%、二相 - 37.7%、三相 - 9%。

ナトリウム灯はリップル率が高いため、主に街路灯に使用されています。

ストロボ効果の原因

ストロボ効果とは、機器の移動または回転に対する知覚の歪みです。旋盤の回転プーリーでよく見られ、特定の条件下では、静止しているか、反対方向に回転しているように見えます。この現象は、治具に供給される交流電流の周波数が、機器または機械の回転周波数の倍数である場合に観察されます。

この現象は、最も頻繁に観察されます。生産ホール蛍光灯による照明。実際、可変電源のために、ランプのオンとオフを切り替える期間がメカニズムの回転の周期性に重なっていることがわかります。

安全上の理由から、以前はすべての製造施設が白熱灯で照らされていました。これは、ストロボ効果の危険性を最小限に抑えるため、ちらつき指数がはるかに低いためです。今日の環境では、LED ライトが最適なソリューションになっていますが、これは定電流を供給する電源を備えた高品質の機器を使用する場合に限られます。

ストロボ効果が低品質の LED ランプに与える可能性のある例。

人体への脈動の影響

この現象はかなり前に注目されており、最も広範な研究は前世紀の半ばに行われました。結果によると、どんな光でも 最大 300 Hz の周波数の脈動は、人体に悪影響を及ぼす.

光の質の悪い部屋に常にいると、ホルモンの概日リズムが変化します。さらに、ちらつきの周波数が最大 120 Hz の場合、人間の脳は絶え間ない変化に反応し、潜在意識レベルで着信情報を常に処理しようとします。

長時間の緊張により、人ははるかに速く、より激しく疲れます.集中力が失われ、精神的能力が低下します。また、知的作業に従事している人々にも影響を与えます-脳の負荷が高いため、意思決定と研究の実施がはるかに困難になり、効率が数倍低下します。

ちらつきが 300 Hz を超えても、人に影響を与えることはなく、脳に過負荷をかけることもありません。機器を選択するときは、この指標に注目する価値があります。

リップル率の測定方法と測定対象

光の特性に関するすべての要件と規制は、 GOST P54945-2012 「照明の脈動係数を測定する方法」。このドキュメントは、設計および管理組織によってガイドされています。

測定機器の使用

すべての管理組織と企業は、オシロスコープを使用して脈動係数を決定します。彼らの助けを借りて、あらゆるサイズと形状の部屋で非常に迅速かつ正確に測定を行うことができます。以前は、次の式で計算していました。

計算のすべての指標と特性はGOSTにありますが、最近では式はほとんど使用されていません。

制御装置は必須の検証の対象です。

特別なプログラムを使用することもできます。この場合、必要なすべてのデータが入力されてから、計算が行われます。

プロの使用には、検証済みの機器のみが適しているため、オシロスコープまたはユニバーサルデバイスの特定のリストが使用されます。自宅では、より単純なモデルを購入できます。完全に正確ではありませんが、脈動率に合わせることはできます。これで照明を評価するのに十分です。

いくつかのタイプの部屋の基準の表。
施設	自然光強度、%	人工照度、LK	リップル率、%
リビングルーム（居間、寝室）	2	150	-
子供部屋	4	400	10
ワークルーム（書斎、オフィス）	3	400	15
PCオペレーターの職場	-	300	5
教室、教室	4	500	10
売場	4	500	10
道路	-	2-30	-
歩行者エリア	-	1-20	-
避難と非常灯	-	0,1-15	-

フォークメソッド

オシロスコープが手元にない場合は、通常の状態では見えないちらつきを特定する簡単な方法を使用できます。最も一般的な方法:

スマートフォン.カメラの電源を入れて電球にかざし、光源が空間全体を占めるようにします。画像に縞模様が現れる場合は、リップル率が許容基準を超えていることを意味します。
ガジェット画面は、電球の脈動をはっきりと伝えます。
カメラ.フラッシュなしでデバイスを使用する必要があります。近距離からランプの写真が撮影されます。ちらつくと、写真に縞模様がはっきりと見えます。
光の脈動が写真ではっきりと見えます。
鉛筆. 2本の指でそれを取り、ランプに持ってきて、数秒間前後に振る必要があります。いくつかの場所で鉛筆の輪郭が描かれた「凍ったベーン」効果が見られる場合は、ランプのちらつきが強すぎることを意味します。そして、縞模様の輪郭がはっきりしているほど、脈動係数が高くなります。
鉛筆で光を確認するときのストロボ効果。
ユラ.ランプの真下で子供のおもちゃを回すだけです。回転時にストロボ効果がある場合は、光源を交換することをお勧めします。