环境照明实验：探究光照对环境的影响

一、目的及意义

照明的照度是照明设计的一个重要的指标，它表明照面上光的强弱。合理的照度可以降低事故发生率和保护工作人员的视力，且对安全有明显的效果。合适的照明还可以增加人的舒适感，使人心情舒畅。

但是，如果工作环境照度不均匀，眼睛从一个表面移到另一个表面时要发生适应过程。在适应过程中，不仅使人感到不舒适，而且眼的视觉能力还要降低。如果经常交替适应，整个视力会降低。因此，被照空间的照度应均匀或比较均匀，照度均匀的标志是：场内最大、最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的。

本实验的目的：

（1）学习光电照度计的工作原理及其使用方法；

（2）学习照度测量规范，掌握照明条件的测量方法；

（3）根据有关规定，评价影响照明条件的因素，并提出改进建议；

（4）描述灯照度曲线，测定并计算平均照度。

二、实验仪器及其工作原理

采用光电照度计、卷尺等。数位式光电照度计（图3-75）的工作原理及其使用方法如下：

图3-75 数位式光电照度计

（1）TES-1332A/1330A/1334A系列数位式光电照度计简介

TES-1332A/1330A/1334A系列数位式光电照度计是一种物理光学仪器，具有高灵敏度、高精度、高稳定度和高线性度，以及宽量程、低漂移、低功耗、低温度系数、再现性好、响应迅速等多种优点，还具有体积小、携带方便、通用性强等特点。

（2）工作原理

TES系列数位光电照度计是直读式测量仪表，它由光探头、测量仪表两大部分组成。光探头由高稳定的硅光电池光敏元件和光学滤波器组成。它将入射光转换成与其强度成正比的光电流，再经测量仪表中由集成运算放大器等组成的I/V变换器，将微弱的光电流放大后，转换成与其成正比的电压信号，推动表头指针指示照度值。

（3）使用方法

①打开电源；

②选择适合的测量挡位；

③打开光检测器头盖，并将光检测器放在欲测光源的水平位置；

④读取照度计LCD显示的测量值；

⑤读取的测量值，如左侧最高位数1显示，即表示过载现象，应立即选择较高挡位测量；

⑥读值锁定开关：压“HOLD”开关一下，LCD显示“H”符号，且显示锁定读值。再压一下“HOLD”开关，则可取消读值锁定功能；(www.xing528.com)

⑦峰值锁定：压“PEAK”开关一次，LCD显示“P”符号。再压一次，即回复正常测试；

⑧测量工作完成后，将光检测器头盖盖回，电源开关切至“OFF”。

三、实验步骤

（1）测点及测高的选择

测点既可任选，也可规定。测高通常以工作台面高度为准。但测点不可选在自身的背影处，也不可选在光源直射处，以免引入测量误差。

对尚未布置好工作面的一般照明房间，可将地面划分成若干个1m3的格子，每个格子的中心位置为测点，所有测点照度读数的算术平均值即为平均照度值；对已布置好的工作面的一般照明房间，全部工作面（测点）照度值的算数平均值即为平均照度值；对局部的一般照明房间，在工作区和非工作区，按上述方法分别测量照度值，取其平均值即为平均照度值。

（2）等照度测量

进行等照度测量时，布点要有一定的密度，否则连点困难。当进行自然光等照度测量时，必须关闭所有的人工光源；当测定自然光附加人工照明时，必须投入人工照明光源；当仅测定人工照明时，又必须严密遮挡自然光的射入。为了使测量数据具有说服力，测量时要记录天气情况和时间；安排也要集中，连续完成。等照度曲线坐标，既可采用两边直角坐标，也可采用四边直角坐标，刻度均以米为宜。

四、实验数据记录

（1）原始记录可采用表格法，如表3-43所示。

表3-43 测量数据

（2）数据整理也可采用表格法，如表3-44所示。其中E1表示最高照度值，E2表示最低照度值，E3表示平均照度值，AU表示照度均匀度。

表3-44 数据整理

五、数据分析

（1）测量数据准确性分析；

（2）参照有关标准对工作环境、照明条件进行评价，分析影响因素，提出改进建议；

（3）照度、照度均匀度对学习效率的影响。

六、思考题

（1）分析照明环境对人会产生什么影响？

（2）除了照明，工作效率还会受到哪些环境因素的影响？