Люксметр Fluke — функциональные возможности и преимущества эксплуатации
Люксметр Fluke измеряет освещенность рабочих поверхностей, проходов и технологических постов. Измеренные значения сопоставляют с проектными требованиями. В качестве конкретного примера рассматривается Fluke 941 — переносной цифровой измеритель с выносным фотодатчиком. Приемник размещают без затенения корпусом. Освещенность обозначают E и выражают в люксах: 1 лк соответствует 1 лм/м2. Показание описывает освещение плоскости, а не яркость источника в кд/м2 и не полный световой поток светильника в люменах. Эти величины нельзя смешивать при проверке освещения.
Технические характеристики
Ниже приведены измерительные параметры Fluke 941. Данные конкретного исполнения сверяют с паспортом:
- измеряемая величина — освещенность E, лк или fc,
- диапазон измерений — от 0 до 200 000 лк,
- диапазон в фут-канделах — от 0 до 20 000 fc,
- коэффициент пересчета — 1 fc = 10,7639 лк,
- чувствительный элемент — полупроводниковый фотодиод с оптической коррекцией,
- индикация — жидкокристаллический цифровой дисплей,
- расположение приемника — выносной датчик на кабеле,
- питание — батарея постоянного тока 9 В,
- результат — цифровой отсчет в выбранной единице.
Диапазон охватывает искусственный и дневной свет. Погрешность зависит от диапазона, разрешения, условий калибровки и паспортного допуска. Например, при условной относительной погрешности ±3 % показанию 500 лк соответствует составляющая неопределенности ±15 лк без учета дополнительных влияний. Это пример расчета, не паспортное значение погрешности.
Конструкция и принцип преобразования
Измерительный тракт преобразует световую энергию в электрический сигнал. Работа узлов последовательно организована следующим образом:
- оптический рассеиватель принимает излучение с разных направлений и формирует приближенный к косинусному угловой отклик,
- спектральный фильтр ограничивает чувствительность фотодиода и приближает ее к функции дневной фотопической видности V(),
- фотодиод генерирует фототок, величина которого связана с освещенностью на чувствительной поверхности,
- электронный преобразователь усиливает сигнал и переводит его в цифровое представление,
- микроконтроллер применяет масштабирование выбранного диапазона и выводит результат на экран.
Фототок пропорционален интегралу спектральной освещенности с учетом чувствительности приемника. Различие спектров источников влияет на ошибку. Косинусная коррекция необходима потому, что вклад наклонно падающего луча в освещенность плоскости пропорционален cos . Загрязнение датчика и его наклон искажают результат. Максимум фотопической чувствительности зрения соответствует длине волны около 555 нм. Поэтому фотометрический приемник не должен одинаково реагировать на все участки видимого спектра. При угле падения 60 косинус равен 0,5: наклонный световой поток создает половину вклада по сравнению с нормальным падением при прочих равных условиях.
Режимы измерения
Функции Fluke 941 позволяют фиксировать и сопоставлять результаты измерений:
- измерение в люксах — для сопоставления с нормативами, заданными в единицах СИ,
- измерение в fc — для объектов с документацией в британско-американских единицах,
- выбор измерительного диапазона — для адаптации отсчета к уровню освещения,
- удержание показания HOLD — для фиксации результата при неудобном положении датчика,
- регистрация минимального значения MIN — для поиска недостаточно освещенных зон,
- регистрация максимального значения MAX — для оценки локальных пиков освещения.
При изменении светового потока во времени дисплей отражает усредненный за период обновления результат, а не мгновенную оптическую форму сигнала. Поэтому оценка пульсаций светодиодных светильников требует специализированного пульсметра либо прибора с прямо заявленной функцией измерения коэффициента пульсации. Частоту мерцания по показанию в люксах определить нельзя.
Методика обследования объектов
Контроль выполняют по сетке точек, фиксируя условия измерений:
- включают штатный режим освещения и выдерживают время стабилизации источников,
- проверяют чистоту приемного окна, состояние батареи и отсутствие механических повреждений,
- размещают фотодатчик в плоскости нормируемой поверхности без затенения оператором,
- исключают случайные отражения от одежды, корпуса прибора и близких предметов,
- снимают показания в нескольких точках с указанием места, времени и состояния светильников,
- рассчитывают среднюю освещенность как сумму Ei, деленную на количество измерений n,
- находят минимальную освещенность и отношение E_min/E_ср для характеристики равномерности.
Например, пять отсчетов 420, 460, 500, 480 и 440 лк дают среднее значение 460 лк. Минимум равен 420 лк, а отношение 420/460 составляет 0,913. Оценку соответствия выполняют по нормативу для конкретных работ и принятой сетке точек. Для официального контроля учитывают требования к поверке или калибровке. При смешанном освещении возможны два замера с включенными и выключенными светильниками. Разность результатов характеризует вклад искусственного освещения, если за время измерений не изменился дневной свет.
Таким образом, Fluke 941 применяют для контроля освещения в цехах, лабораториях и технических помещениях. Достоверность результатов определяется корректным положением фотодатчика, условиями измерений и соблюдением метрологических ограничений. Компания «Олниса» поставляет люксметры Fluke и другое промышленное измерительное оборудование. «Олниса» осуществляет поставки измерительной техники для оснащения промышленных предприятий.