ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Н. П. ОГАРЁВА»
Институт электроники и светотехники
Кафедра светотехники
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
« // »
2018 г.
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕТОДИОДНЫХ
СВЕТИЛЬНИКОВ СО СВЕТОАКУСТИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ
И ДАТЧИКАМИ ДВИЖЕНИЯ
Автор бакалаврской работы
ОС (X 2cJ&
(подпись)
Макаров
(дата)
Обозначение бакалаврской работы БР-02069964-12.03.02-09-18
Направление 12.03.02 Оптотехника
Руководитель работы
канд. техн. наук, доц.
„ А. А. Горбунов
се ое го ts
(дата)
Нормоконтролер
зав. лаб.
ош . т г
(дата)
Саранск
2018
С< С‘ КаРякина
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ЕОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Н. П. ОГАРЁВА»
Институт электроники и светотехники
Кафедра светотехники
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой
каш . техн. наук, доц.
Е. Железникова
'
(подпись)
« <&»
2018 г.
ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ
(в форме бакалаврской работы)
Студент Макаров Андрей Александрович
1 Тема
«Исследование
характеристик
светодиодных
светильников
со
светоакустическими датчиками и датчиками движения»
Утверждена приказом № 9438-с от 21 ноября 2017 г.
2 Срок представления работы к защите 11 июня 2018 г.
3 Исходные данные для исследования (проектирования): план помещения
детского дошкольного учреждения
4 Содержание выпускной квалификационной работы
4.1 Анализ литературных источников по светодиодным светильникам
со светоакустическими датчиками и датчиками движения
4.2 Обзор исследуемых светодиодных светильников
со светоакустическими датчиками и датчиками движения
4.3 Исследование характеристик светодиодных светильников
со
светоакустическими
гониофотометре
датчиками
и
датчиками
движения
на
4.4 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения спектрорадиометром
4.5 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения в светомерном шаре
4.6 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения тепловизором
4.7 Исследование характеристик датчиков светильников
5 ПРИЛОЖЕНИЕ
5.1 Спектры и диаграммы цветности исследуемых светильников
Руководитель работы
канд. техн. наук, доц.
А. А. Горбунов
Задание принял к исполнению
подпись, дата
РЕФЕРАТ
Бакалаврская работа содержит 66 листов, 46 рисунков, 7 таблиц,
20 использованных источников, 1 приложение.
СВЕТИЛЬНИК,
СВЕТОДИОД,
ДАТЧИК
ДВИЖЕНИЯ,
СВЕТО
АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, СПЕКТР, ДИАГРАММА ЦВЕТНОСТИ, КСС,
СВЕТОВОЙ ПОТОК, ИНДЕКС ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ.
Цель
бакалаврской
работы
-
исследование
характеристик
светодиодных светильников со свето-акустическими датчиками и датчиками
движения.
Методы
исследования:
измерения
и
анализ
характеристик
светильников.
Полученные результаты: справочный материал по характеристикам
исследуемых
влагозащищенных
светильников,
аналитические
данные
характеристик светильников в зависимости от продолжительности горения.
Степень внедрения - частичная.
Область применения: предприятия, производящие светильники со
свето-акустическими датчиками и датчиками движения.
Эффективность: полученные экспериментальные данные позволяют
оценить качество светильников с точки зрения воспроизводимости и
сохранности
заявленных
характеристик
и оценить
эффективность
их
использования.
№ докум.
Изм. Лист
Макаров
Разраб.
Горбунов
Провер.
Н. Контр.
Утв.
Карякина
Железникова
Подпись Дата
БР-02069964-12.03.02-09-18
ща
Лит.
Исследование характеристик
светодиодных светильников со
^светоакустическими датчиками и
датчиками движения
Лист
Листов
66
ИЭС, каф. CT, д\о, 471
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
7
1 Анализ литературных источников по светодиодным светильникам
со светоакустическими датчиками и датчиками движения
8
1.1 Светильник
8
1.2 Светоизлучающий диод
8
1.3 Светодиодные светильники со светоакустическими датчиками
10
1.4 Светодиодные светильники с датчиками движения
12
1.5 Использование светильников с датчиками движения и
светоакустическими датчиками
15
1.6 Достоинства и недостатки светильников с датчиком движения и
светоакустическим датчиком
19
2 Обзор исследуемых светодиодных светильников со светоакустическими
датчиками и датчиками движения
21
2.1 Компания ОНЛАИТ
21
2.1.1 Светильник OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV со
светоакустическим датчиком
22
2.2 Компания LLT
24
2.2.1 Светильник СПБ-2Д с датчиком движения
25
3 Исследование характеристик светодиодных светильников
со светоакустическими датчиками и датчиками движения
на гониофотометре
28
3.1 Устройство и принцип работы гониофотометра
28
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
5
3.2 Исследование электрических и световых характеристик
светильников со светоакустическим датчиком и датчиком движения
30
4 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения спектрорадиометром
4.1 Устройство и принцип работы спектрорадиометра
35
35
4.2 Исследование колориметрических характеристик светильников
со светоакустическим датчиком и датчиком движения
36
5 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения в светомерном шаре
5.1 Устройство и принцип работы светомерного шара
39
39
5.2 Исследование световых характеристик светильников
со светоакустическим датчиком и датчиком движения
40
6 Исследование характеристик светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения тепловизором
6.1 Устройство и принцип работы тепловизора
50
50
6.2 Исследование распределения температуры на поверхностях
светильников со светоакустическим датчиком и датчиком движения
52
7 Исследование характеристик датчиков светильников
56
7.1 Исследование характеристик светоакустического датчика
56
7.2 Исследование характеристик датчика движения
59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
63
ПРИЛОЖЕНИЕ А
65
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
ВВЕДЕНИЕ
Для устройства системы освещения в помещении в целях экономии
электроэнергии или для уличного освещения необходимо использовать све
тильники с датчиками движения и светоакустическими датчиками.
Конструкция таких светильников отличается от конструкции обычных
светильников - более высокий класс защиты, способ изготовления деталей,
что позволяет использовать их во влажных и пыльных средах [14].
Целью бакалаврской работы является исследование характеристик
светодиодных светильников со светоакустическими датчиками и датчиками
движения.
Для
достижения
поставленной
цели
необходимо
было
решить
следующие задачи:
- проанализировать
литературные
источники
по
светодиодным
источникам света;
- изучить
характеристики
конструкцию,
технологические
светодиодных
светильников
со
особенности
и
светоакустическими
датчиками и датчиками движения;
- исследовать и проанализировать характеристики экспериментальных
образцов светодиодных светильников со светоакустическим датчиком и
датчиком движения.
Актуальность
бакалаврской
работы
заключается
в
исследовании
характеристик образцов светодиодных светильников со светоакустическим
датчиком и датчиком движения для проверки достоверности заявленных
характеристик.
Новизной
использования
бакалаврской
светодиодных
работы
является
светильников
оценка
со
эффективности
светоакустическими
датчиками и датчиками движения для внутреннего и наружного освещения.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
7
1 Анализ литературных источников по светодиодным свети
льникам со светоакустическими датчиками и датчиками движения
В
современных
условиях
важную
роль
играет
экономия
электроэнергии. Изобретаются все новые источники освещения, помогающие
снизить
затраты.
функционировали
Как
сделать
только
так,
тогда,
чтобы
когда
осветительные
они
действительно
приборы
нужны?
Светильники со светоакустическими датчиками и датчиком движения сами
включаются
освещении.
при
возникновении
Приборы
оснащены
необходимости
специальными
в
дополнительном
датчиками,
которые
помогают экономить электроэнергию.
1.1 Светильник
Светильник - искусственный источник света, прибор, перераспреде
ляющий свет лампы (ламп) внутри больших телесных углов и обеспечиваю
щий
угловую
концентрацию
светового
потока.
Основной
задачей
светильника является рассеивание и направление света для освещения
зданий, их внутренних помещений, прилегающих к зданиям территорий,
улиц и пр. Светильники также могут выполнять декоративную функцию и
функцию сигнализации [2].
1.2 Светоизлучающий диод
Светодиод или светоизлучающий диод
- это полупроводниковый
прибор, трансформирующий электроток в видимое свечение. У светодиода
есть общепринятая аббревиатура - LED (light-emittingdiode), что в дословном
переводе на русский язык означает "светоизлучающий диод". Светодиод со
стоит из полупроводникового кристалла (чип) на подложке, корпуса с кон-
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
8
тактными выводами и оптической системы. Непосредственно излучение
света происходит от этого кристалла, а цвет видимого излучения зависит от
его материала и различных добавок. Как правило, в корпусе светодиода
находится один кристалл, но при необходимости повышения мощности
светодиода
или
для
излучения
разных
цветов
возможна
установка
нескольких кристаллов (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Внешний вид светоизлучающего диода
В светодиоде, в отличие от привычной лампы накаливания или люми
несцентной лампы (ее еще называют "энергосберегающей"), электроток
трансформируется в видимый свет. Светодиод излучает свет в узком спектре,
его цвет "чист", что особенно ценно применительно к дизайнерскому осве
щению. Ультрафиолетовые и инфракрасные излучения, как правило, отсут
ствуют [11].
Яркость светодиода зависит от силы тока, который через него
проходит. Однако, силу тока нельзя увеличивать без ограничений, так как
кристалл перегреется и выйдет из строя. Именно по этой причине
конструкция
светодиодных
ламп
относительно
сложна
и
дорога
в
производстве.
Существует два основных типа светодиодов:
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
9
- индикаторные светодиоды - не яркие, маломощные и оттого дешевые
в производстве светодиоды, используемые в качестве световых индикаторов
в различных электронных приборах, подсветке дисплеев компьютеров, ЖКтелевизоров, приборных панелей автомобиля и многих других устройств;
-
осветительные светодиоды отличаются высокой мощностью и
яркостью, что позволяет использовать их в производстве бытовых и
промышленных лампах и светильниках.
Светодиод механически прочен и надежен - даже при нынешнем раз
витии технологий, его срок эксплуатации в системе освещения теоретически
может достигать ста тысяч часов, что примерно в 100 раз больше среднего
срока эксплуатации обычной лампы накаливания и примерно в 10 раз
больше, чем у энергосберегающих (люминесцентных) ламп. Однако срок
службы светодиода может быть разным и напрямую зависит от типа
светодиода,
силы
подаваемого
на
него
тока,
охлаждения
кристалла
светодиода, состава и качества кристалла, компоновки элементов и сборки в
целом. Именно поэтому срок службы у осветительных светодиодов короче,
чем у маломощных индикаторных. В бытовом смысле, старение светодиода
связано в большей степени со снижением его яркости и в меньшей - с
изменением цвета видимого излучения. Сам процесс старения начинает быть
заметным по истечении нескольких десятков тысяч часов и происходит
достаточно медленно, т.е. резкого угасания светодиода не происходит [3].
1.3 Светодиодные светильники со светоакустическими датчиками
Звуковой, или акустический датчик (рисунок 1.2) служит приёмником
любого сигнала и реагирует на звуковые волны различной, чаще всего
заданной длины. Многие производители устанавливают данное устройство
на осветительные приборы с целью экономии электроэнергии в то время,
когда в помещении никто не находится и в освещении нет необходимости.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
10
Чувствительность
устройства
обуславливается
границами
«условной
тишины», при которой датчик находится в режиме ожидания. Как только
появляется звук, который распознается в «рабочем» режиме, датчик
включает светильник на полную мощность и снова переключается в режим
экономии при затихании звука.
Несмотря на различие характеристик, устройства датчика звука и
датчика включения света, принципиально не отличаются. Функционал
различный, а назначение одно - экономить электроэнергию [4].
Рисунок 1.2 - Внешний вид акустического датчика
Преимущества устройства:
- специальный оптический датчик определяет количество света в
помещении.
Прибор
включается
только
тогда,
когда
освещения
не
достаточно;
-
звуковой детектор реагирует включением лампы на различные
шумы;
-
светильник светоакустический потребляет мало электричества, но
обеспечивает качественное освещение.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
11
С
помощь
такого
прибора
можно
значительно
сократить
производственные затраты. Экономия полностью окупит цену устройства в
короткие сроки [10].
Вот короткий список мест, в которых рекомендовано использовать
светоакустические светильники:
- подъезды и парадные зданий. С одной стороны, освещение в них
нужно постоянно, но, с другой, им пользуются только прохожие. Обычная
лампа накаливания в таких случаях 90% времени работает впустую;
- снаружи зданий и охраняемых объектов;
- в складских помещениях.
1.4 Светодиодные светильники с датчиками движения
Датчик
движения
-
это
электрическое
устройство,
способное
определять движение кого-либо и при этом управлять освещением. При
помощи регулятора специального назначения, происходит сканирование
помещение, что позволяет регулировать светом (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 - Внешний вид датчика движения
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
12
Различают несколько типов преобразователя движения, которые имеют
разное реагирование на движущийся объект. У каждого типа есть свои
плюсы и минусы. Для сведения разнообразных факторов к минимуму,
обычно выбирают комбинированные регуляторы.
Инфракрасные
приборы
движения
изготавливаются
из
пироэлектрического регулятора, основной линзы, которая состоит из линз
маленького размера и разнообразных электрических деталей. Устройство
дает реакцию на появление и пропадание инфракрасного излучения на
фотоэлементе, которое выделяет человек.
Принцип работы:
- когда человек появляется в поле действия преобразователя, линза
маленького размера инфракрасный свет собирает на элемент, только одна
собирает на фотоэлемент, в этот момент осуществляется регистрация
сигнала;
- как только человек покидает зону действия устройства, то фокус
пропадает и датчик выключает свет;
- при попадании под действие другого регулятора, то уже ее линза
принимает на себя фокус. Это происходит, пока человек находится в зоне
влияния преобразователя.
Датчик на микроволновой основе (рисунок 1.4).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
13
Рисунок 1.4 - Внешний вид датчика на микроволновой основе
У
такого
типа
измерителя,
основой
является
генератор
высокочастотных волн и их прием, но уже отраженных. Такие контроллеры в
основном применяются при охранной сигнализации, но и для освещения.
Принцип действия одинаков, основополагающим является эффект
Доплера. Отличие только в типе волн, которые излучаются.
Принцип работы:
- генераторы собирают волны необходимой частоты, на необходимом
диапазоне;
- при движении человека волны отражаются от него и поступают на
приемник с другой длинной и частотой;
-
изменения,
происходящие
в
параметре
волн,
регистрирует
преобразователь.
Комбинированные датчики (рисунок 1.5).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
14
Рисунок 1.5 - Внешний вид комбинированного датчика
Плюсом
такого
устройства является
максимальное
снижение
в
количестве ложного срабатывания. В одном приборе находятся 2 системы
обнаружения движения. При этом, свет включится только когда сработают 2
детектора одновременно [18].
1.5
Использование
светильников
с
датчиками
движения
светоакустическими датчиками
Применять светильники можно в разнообразных помещениях:
- в ванной комнате (рисунок 1.6).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
15
и
Рисунок 1.6 - Ванная комната
В комнате монтируется светильник, который будет постоянно включен.
Он должен поддерживать пониженную освещенность на постоянной основе.
Его необходимо крепить на потолке. В этом случае, лучше всего выбирать
датчик с углом обзора в 360 градусов [19].
Перед ванной монтируется простой выключатель. При посещении
ванной комнаты, на короткое время свет включится. Если необходимо за
держаться в помещении подольше, например, принять ванную, то просто
нужно воспользоваться выключателем.
- освещение лестницы в доме (рисунок 1.7).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
16
Рисунок 1.7 - Внешний вид датчика на лестнице
Если дом состоит из 2 этажей, то монтировать регулятор надо на
потолке или стене около лестничного проема так, чтобы лестница была
полностью охвачена. Длительность освещения поставьте не более 3 минут,
этого вполне хватит.
В многоэтажном помещении, монтаж происходит по аналогичному
принципу. То есть установка происходит на каждый пролет между этажами.
Это позволит на каждом участке фиксировать движение и включать свет.
Вам не придется пользоваться лестницей в темноте.
- освещение в подсобном помещении (рисунок 1.8).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
17
Рисунок 1.8 - Пример размещения светильника
в подсобном помещении
Светильник монтируйте непосредственно над дверью или стенке около
нее. Если помещение большое, то необходимо поставить еще один или не
сколько светильников. Необходимо, чтобы помещение полностью попадало
под радиус действия датчика. Интервал горения делается максимально
большим. Когда человек будет посещать подсобное помещение, то регулятор
включает освещение на 10 минут. При длительном нахождении, нужно
просто сделать взмах рукой. При большой площади помещения, или если
установлено
много
стеллажей,
то
дополнительные
датчики
позволят
человеку всегда находиться в освещенном помещении.
- в кладовом помещении. Светильник монтируется над дверью или
немного
сбоку.
Это
зависит
от
конструкции
помещения,
датчик
рекомендуется установить на максимальное время интервала освещения. В
такой кладовой при ее посещении, освещение будет загораться на 10 минут.
Если необходимо больше времени провести, то просто произвести движение.
-
освещение стоянки автомобилей (рисунок 1.9).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
18
Рисунок 1.9 - Внешний вид стоянки автомобилей
Для освещения улицы, лучше применять прожектор с приемником
движения. Его необходимо подобрать с необходимой мощностью. Крепить
его необходимо на высоком расстоянии до 6 метров и недалеко от машины.
Регулятор нужно монтировать на минимум, чтобы он не работал днем, или
среднюю чувствительность с большим промежутком горения. При дви
жении на стоянке, прибор зажигает прожектор на заданный интервал
времени. Использование такого преобразователя на стоянке будет служить
еще и дополнительной безопасностью, потому что есть возможность, что
включение яркого света испугает недоброжелателя [5].
1.6
Достоинства и недостатки светильников с датчиком движения
и светоакустическим датчиком
Достоинства:
- возможность точной регулировки угла обзора;
- компактные размеры;
- может уловить объект даже за слабо проводящими преградами, таки
ми как стекло, дверь и т.д;
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
19
- определяет объект с минимальной скоростью;
- безопасен для окружающей среды и людей;
- удобно использовать вне помещения;
- уменьшение затрат на электричество;
Недостатки:
- высокая стоимость;
- часто ложно срабатывает. Это происходит из-за разнообразных теп
ловых излучений;
- скудный диапазон температур.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
20
2 Обзор исследуемых светодиодных светильников со светоакус
тическими датчиками и датчиками движения
2.1 Компания ОНЛАЙТ
Компания «Онлайт», г. Москва.
Фирма выпускает и реализует
светодиодные товары. Производственные мощности оснащены современной
техникой.
Их
обслуживание
квалифицированных работников.
отточенные технологические
осуществляется
силами
свыше
200
Используются только проверенные и
наработки.
Плодотворно
сотрудничают
с
дилерами и оптовыми представителями [5]. Логотип компании представлен
на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Логотип компании Онлайт
При создании торговой марки «Онлайт» стояла задача: сделать
светодиодное освещение доступным каждому потребителю, над чем долгое
время работали инженеры и разработчики компании. Особое внимание
уделялось оптимизации конструкции ламп и светильников, что позволило бы
существенно сократить издержки производства и, как следствие, стоимость
продукции. Результатом кропотливой работы специалистов стала продукция
«Онлайт», которая обладает всеми высокотехнологичными преимуществами
светодиодов и в то же время низкой себестоимостью.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
21
Предлагаемый ассортимент:
- светодиодные лампы;
- светодиодные прожекторы;
- светодиодные ультратонкие панели;
- светодиодные светильники;
- лампы накаливания;
- прочие товары.
2.1.1
СветильникOBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV со светоакус
тическим датчиком
Светильники
серии
OBL-LED
могут
быть
использованы
для
внутреннего и наружного освещения. Светильник OBL-R1-7-4K-WH-IP65LED-SNRV представлен на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Внешний вид светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
22
Степень защиты данного светильника IP65 (6 - Полная защита от
проникновения пыли и случайного проникновения. 5 - Защита от попадания
струй воды, падающих под любым углом.)
Технические характеристики светильника приведены в таблице 2.1.
Т а б л и ц а 2.1 - Технические характеристики светильника OBL-R1-7-4KWH-IP65-LED-SNRV
Мощность
7 Вт
Аналог
НПБ 1301
Размеры
174х174х70 мм
Цвет корпуса
Белый
Тип плафона
Матовый
Цветовая температура
4000 К
Ток
0,06 А
Световой поток
520 лм
Степень защиты от пыли и влаги
IP65
Частота
50/60 Гц
Напряжение
176-264 В
Индекс цветопередачи
Ra>70
Рабочая температура
-40/+40°C
Срок службы
30000 ч
Оптический порог активации
-15 лк
Акустический порог активации
-55-60 дБ
Время работы после активации
60 секунд
Высокоэффективный драйвер с высоким КПД обеспечивает высокий
коэффициент мощности и стабильную работу при широком диапазоне
входных напряжений. Светильник имеет ударопрочный корпус, плафон с
рассеивателем из полистирола и силиконовый уплотнитель [6].
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
23
2.2 Компания LLT
Компания
LLT
разрабатывает
и
производит
для
российских
потребителей светотехнику с применением LED-технологий. В ассортименте
промышленные и коммерческие светильники, офисные панели, прожекторы.
LLT - ведущий игрок на рынке, т.к. продает каждый 5 светодиодный
светильник в России. Поэтому у компании доступные цены и максимальное
наличие на складах.
испытательным
Своя лаборатория, оборудованная высокоточным
оборудованием,
позволяет
гарантировать
стабильное
качество на уровне международных стандартов и безопасность продукции
для зрения [16]. Логотип компании представлен на рисунке 2.3.
m
V___________ /
Рисунок 2.3 - Логотип компании LLT
LLT уже выбрали для своих проектов «Сбербанк», «Связной»,
«Пятерочка» и многие другие заказчики.
LLT одними из первых в мире
выводят на рынок LED-инновации и пополняют ассортимент новыми
технологическими
решениями.
Сотрудники
компании
-
специалисты
высочайшей квалификации.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
24
2.2.1 Светильник СПБ-2Д с датчиком движения
Корпус светильника выполнен из пластика. Внутри находятся 88 ярких
светодиода. Датчик движения установлен в центре светильника. Светильник
СПБ-2Д представлен на рисунке 2.4. Осуществлять регулировки достаточно
легко, нет необходимости снимать светильник с потолка или стены, для этого
достаточно снять плафон. Регулировочные резисторы находятся прямо под
плафоном в центре светильника [15].
Рисунок 2.4 - Внешний вид светильника СПБ-2Д
Светильник имеет 3 регулировки:
-
регулировка
освещенности
позволит
исключить
срабатывание
светильника, когда достаточно светло или настроить включение светильника
независимо от освещенности, регулятор «LUX»;
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
25
- регулировка чувствительности срабатывания ИК датчика, позволит
исключить ложные срабатывания, например реагирование на животных,
изменяет дальность срабатывания датчика, регулятор «SENS»;
- регулировки времени отключения светильника позволит настроить
его именно под Ваши потребности, регулятор «TIME».
Степень
защиты
данного
светильника
IP40
(4
-
Защита
от
проникновения твердых объектов размером более 1 мм: инструментов,
проволоки или других предметов диаметром не менее 1 мм. 0 - Защита от
попадания капель, падающих вертикально вниз.)
Технические характеристики светильника приведены в таблице 2.2.
Т а б л и ц а 2.2 - Технические характеристики светильника СПБ-2Д
Мощность
5 Вт
Диаметр
155 мм
Высота
33 мм
Цвет корпуса
Белый
Тип плафона
Матовый
Цветовая температура
4000 К
Ток
0,050 А
Световой поток
400 лм
Степень защиты от пыли и влаги
IP 40
Угол рассеяния
120°
Напряжение
207-253 В
Уровень освещённости
40 лк
Рабочая температура
+1/+40 °С
Срок службы
30000 ч
Расстояние срабатывания
8 метров
Время срабатывания
10 секунд
Время работы
2 минуты
Вес
0,19 кг
Тип светодиодов
SMD
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
26
Достоинства светильника
СПБ-2Д: свет не выключится, пока ИК
датчик светильника "видит" движение. После прекращения движения, свет
выключится через заданное время.
Способ установки - накладной настенно-потолочный. В комплекте
крепеж для установки на стену или потолок [17].
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
27
3 Исследование характеристик светодиодных светильников со
светоакустическими
датчиками
и
датчиками
движения
на
гониофотометре
3.1 Устройство и принцип работы гониофотометра
Гониофотометр (распределительный фотометр) -
это поворотное
устройство, обеспечивающее возможность измерения силы света источника
излучения
или
осветительного
прибора
в
разных
направлениях
пространства. Кривая силы света (КСС) является одной из наиболее важных
характеристик любого источника света, на основе которой, создаются
файлы, используемые в компьютерных
моделирования
освещения.
Размеры
светотехнических программах
гониофотометров
варьируются
в
широких пределах, а расстояние фотометрирования может достигать 20 м.
Это связано в первую очередь с большим фотометрическим расстоянием
между источником света и прибором необходимого для выполнения закона
квадрата расстояний [1].
В разных конструкциях гониофотометров используются следующие
принципы:
- источник света неподвижно крепится к прибору, а вокруг него
вращается приемная система с фотоприемником, которая производит снятие
показаний;
-
источник света вращается вокруг неподвижного фотоприемника;
-
источник
света и
фотоприемник
находятся
в
неподвижном
положении, вокруг которых вращается система зеркал. Световой поток,
вследствие многократного отражения от зеркал, попадает на фотоприемник
и регистрируется.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
28
В настоящее время изготовлено около десятка моделей подобных
гониофотометров, отличающихся друг от друга габаритами, разрешающей
способностью, различным программным обеспечением и т. д.
Гониофотометры изготавливают в основном зарубежные фирмы,
такие как LMT, TechnoTeam, Optronic, LisunGroup, Pro-Lite и другие, т.е. те
фирмы, которые уже давно занимаются изготовлением различных приборов
и устройств, эффективно используемые в фотометрических исследованиях.
Измерение распределения силы света на гониофотометре проводят в
помещении, стены и потолок которого имеют глубокоматовое черное
покрытие. Дополнительно следует использовать экраны, диафрагмы и
тубусы в качестве средств защиты от засветки отражающих поверхностей
помещения.
Измерения световых характеристик проводят после их стабилизации.
Гониофотометр
должен
иметь
приспособления
для
крепления
осветительных приборов различной конструкции.
В качестве базового принимают рабочее положение, при котором с
центром
вращения
гониофотометрической
системы
совмещен
фотометрический центр осветительного прибора, а с ее полярной осью
(линией
пересечения
полуплоскостей
фотометрирования)
совмещена
оптическая (в системе С, у), продольная (в системе В, в) или поперечная (в
системе А, а) ось осветительного прибора.
Положение
фотометрического
центра
осветительного
прибора
определяют в зависимости от его оптической схемы. В отдельных случаях
указанное положение должно быть определено изготовителем.
Узел крепления в гониофотометре должен обеспечивать положение
осветительного прибора, в котором он должен работать в реальных условиях
эксплуатации.
Центр приемной поверхности фотометрической головки должен
находиться
на
прямой,
проходящей
через
фотометрический
центр
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
29
гониофотометра, а ее плоскость должна быть перпендикулярна к этой
прямой. При наличии в гониофотометре зеркал данная прямая представляет
собой ломаную, проходящую через центры этих зеркал. Размер зеркал
должен быть таким, чтобы изображение светящей части осветительного
прибора, видимое из центра приемной поверхности фотометрической
головки по любому направлению фотометрирования, не выходило за
пределы зеркал [7].
Расстояние
фотометрирования,
определяемое
расстоянием
от
фотометрического центра гониофотометра до центра приемной поверхности
фотометрической головки (с учетом отражения от зеркал, при их наличии),
должно быть таким, при котором его отношение к максимальному размеру
светящей поверхности светильника составляет не менее:
- десяти - для осветительных приборов с концентрированной кривой
силы света;
- семи - для осветительных приборов с глубокой кривой силы света;
- пяти - для осветительных приборов с кривой силы света всех
остальных типов.
3.2
Исследование
электрических
и
световых
характеристик
светильников со светоакустическим датчиком и датчиком движения
Гониофотометр, используемый в фотометрии для измерения угловых
энергетических характеристик источников света (ламп) и световых приборов
размером до 2 м, как правило, является уникальным сооружением размером
до 10 м, в центр которого помещается исследуемый источник.
Для измерений параметров ламп был использован гониофотометр GO2000 фирмы Еуегйпе,он представлен на рисунке 3.1
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
30
Рисунок 3.1 - Г ониофотометр GO-2000
Перед началом работы необходимо стабилизировать лампы. Для осве
тительных приборов со светодиодными источниками света время стабилиза
ции световых характеристик должно быть указано в технических условиях
на осветительных приборах конкретных типов или групп, а при отсутствии
таких данных должно быть определено самостоятельно [9].
График стабилизации светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
с оптико-акустическим датчиком представлен на рисунке 3.2. Время
стабилизации - 5 минут 14 секунд.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
31
Рисунок 3.2 - Стабилизация светильника
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
Г рафик стабилизации светильника СПБ-2Д с датчиком движения
представлен на рисунке 3.3. Время стабилизации - 6 минут 1 секунда.
Рисунок 3.3 - Стабилизация светильника СПБ-2Д
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
32
Далее проводим измерения электрических параметров светильников
для проверки заявленных параметров. Результаты измерений представлены в
таблице 3.1.
Т а б л и ц а 3.1 - Результаты измерений
Характеристики СП
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-
СПБ-2Д
LED-SNRV
U, В
220,0
220,0
I, A
0,0458
0,0511
P, Вт
5,098
5,373
Фл, лм
363,0
226.5
П, лм/Вт
90.14
67.56
На рисунках 3.4 -
3.5 представлены кривые силы света (КСС)
исследуемых световых приборов.
Рисунок 3.4 - КСС светильника OBL -R1-7-4K-WH-IP6 5-LED- SNRV
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
33
Рисунок 3.5 - КСС светильника СПБ-2Д
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
34
4
Исследование
характеристик
светильников
со
светоакус
тическим датчиком и датчиком движения спектрорадиометром
4.1 Устройство и принцип работы спектрорадиометра
Спектрорадиометр
представляет
собой
спектральный
прибор,
предназначенный для измерения фотометрических характеристик (поток,
освещенность, сила света, яркость и т.п.) источников оптического излучения.
Конструктивно это спектрофотометр, однако, обладает специальными
дополнительными
источниками
света,
которые
позволяют
проводить
сравнение исследуемого потока с потоком от референтного источника
(фотометрирование). Данный источник может быть как встроен в прибор, так
и располагаться вне его [8].
Для
большинства
современных
спектрорадиометров
доступно
проведение всех видов спектрорадиометрических измерений, в том числе:
- фотометрических;
- цветометрических;
- радиометрических.
Посредством использования программного обеспечения проводятся
последующая обработка и определяются цветовые координаты, индекс
цветопередачи, цветовая температура.
Как правило, вкупе со спектрорадиометрами используют источники
света и универсальные измерительные системы в целях проведения таких
спектрофотометрических
измерений,
как
отражающая
способность
и
светосила.
В данном эксперименте был использован спектрорадиометр Specbos
1211, он представлен на рисунке 4.1
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
35
Рисунок 4.1 - Спектрорадиометр Specbos 1211
4.2
Исследование колориметрических характеристик светильников
со светоакустическим датчиком и датчиком движения
С помощью спектрорадиометра Specbos 1211 были сняты спектр и
диаграмма цветности лам, так же измерены цветовая температура и индекс
цветопередачи [3].
Результаты измерения представлены в таблице 4.1.
Т а б л и ц а 4.1 - Результаты измерений
Характеристики СП
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-
СПБ-2Д
LED-SNRV
Тц, К
3990
4113
Ra
83,76
73,26
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
36
Спектр светильника представлен OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
на рисунке 4.2, а диаграмма цветности - рисунок 4.3.
1.59Е-31.50Е-3-
330
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
720
740
760
780
Wavelength [nm]
Рисунок 4.2 - Спектр светильникаOBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
Рисунок 4.3 - Диаграмма цветности светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65LED-SNRV
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
37
Спектр светильника СПБ-2Д представлен на рисунке 4.4, а диаграмма
цветности - рисунок 4.5.
2.00Е-31.90Е-3-
W avelength [nm]
Рисунок 4.4 - Спектр светильника СПБ-2Д
0.9000-
0.0000
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
0.6000
0.7000
0.8000
0.9000
Рисунок 4.5 - Диаграмма цветности светильника СПБ-2Д
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
38
5 Исследование характеристик светильников со светоакустичес
ким датчиком и датчиком движения в светомерном шаре
5.1 Устройство и принцип работы светомерного шара
Светомерный шар - это сложное техническое устройство, предназна
ченное для измерения световых величин.
Размер фотометрического шара выбирают с учетом размеров, мощно
сти и светового потока измеряемых источников света.
В соответствии с ГОСТ Р 55702-2013 диаметр фотометрического шара
должен составлять не менее шестикратного значения длины источников
света (без цоколя), но не менее 1 метра для разрядных ламп высокого
давления мощностью до 400 Вт и не менее 1,5 метра для разрядных ламп
высокого давления мощностью свыше 400 Вт.
В соответствии с ГОСТ Р 55702-2013 экран фотометрического шара по
своим размерам и местоположению по отношению к измерительному отвер
стию должен обеспечивать защиту измерительного отверстия от прямого из
лучения источников света.
Размеры экрана подбираются так, чтобы обеспечить наименьшее зате
нение поверхности фотометрического шара. Диаметр тени не должен превы
шать двойного диаметра измерительного отверстия.
Экран должен быть расположен от источника света на расстоянии 1/2 2/3 между источником света и измерительным отверстием перпендикулярно
к оси, проходящей через центр измерительного отверстия и световой центр
источника света. Размеры и форма экрана должны соответствовать типу из
меряемых источников света.
Измерения в светомерном шаре проводятся следующим образом: по
мещенный внутрь светомерного шара источника света, имеет световой поток
Ф., далее делаются следующие предположения: внутренняя поверхность
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
39
шара покрыта однородной белой краской идеально матовой, коэффициент
отражения ее р одинаковый для всей поверхности (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 - Источник света помещенный внутрь светомерного шара
Прямые лучи от источника света создают на поверхности шара осве
щенность, которая, различна для разных мест шара. Прямые лучи, отразив
шись от поверхности, вновь упадут на шар и создадут вторичную освещен
ность. Вторичное отражение света создаст третичную освещенность и т.д.,
пока не установится равновесие между падающим на внутреннюю поверх
ность шара световым потоком и поглощенным ею.
5.2
Исследование световых характеристик светильников со све
тоакустическим датчиком и датчиком движения
В данном эксперименте использованы светомерный шар (2м) - OL IS
7600 (рисунок 5.2) и спектрорадиометр [5] OL 770 VIS/NIR (рисунок 5.3).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
40
>
г
I
Рисунок 5.2 - Светомерный шар (2м) - OL IS 7600
• • ; •I
Рисунок 5.3 - Спектрорадиометр OL 770 VIS/NIR
Эксперимент заключался в том, чтобы проследить изменение парамет-
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
41
ров светильников, проводя измерения после каждых 1000 часов их горения.
Начальные значения, измеренные на гониофотометре GO-2000 и спектрорадиометре Specbos 1211, объединены в таблицу 5.1.
Т а б л и ц а 5.1 - Начальные измерения на гониофотометре GO-2000 и спектрорадиометре Specbos 1211
Характеристики СП
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-
СПБ-2Д
LED-SNRV
220,0
0,0458
5,098
483,0
90,14
3990
83,76
U, В
I, A
P, Вт
Фл, лм
П, лм/Вт
Тц, К
Ra
220,0
0,0511
5,373
426,5
67,56
4113
73,26
В таблице 5.2 приведены измерения после каждых 1000 часов горения
светильников.
Т а б л и ц а 5.2 - Результаты измерений
Время
Характеристики
OBL-R1-7-4K-WH-IP6 5-LED-
горения
СП
SNRV
1
2
3
4
U, В
220,0
220,0
I, A
0,0457
0,0510
P, Вт
5,087
5,369
Фл, лм
468,5
362,5
П, лм/Вт
92,09
67,52
Тц, К
3952
4161
Ra
83,87
73,79
1000
часов
СПБ-2Д
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
42
Окончание табл. 5.2
1
2000
часов
3000
часов
2
3
4
U, В
220,0
220,0
I, A
0,0456
0,0510
P, Вт
5,087
5,369
Фл, лм
476,2
359,5
П, лм/Вт
93,61
66,95
Тц, К
3916
4162
Ra
83,94
73,90
U, В
220,0
220,0
I, A
0,0456
0,0510
P, Вт
5,085
5,368
Фл, лм
456,8
343,2
П, лм/Вт
89,83
63,93
Тц, К
3952
4135
Ra
84,03
73,90
На рисунках 5.4 - 5.5 представлены графики зависимости светового
потока и световой отдачи от времени.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
43
Рисунок 5.4 - График зависимости светового потока светильников
от времени горения
Рисунок 5.5 - График зависимости световой отдачи светильников
от времени горения
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
44
По истечению 3000 часов световой поток и световая отдача у обоих
светильников постепенно снижается. Световой поток у светильника OBL-R17-4K-WH-IP65-LED-SNRV снизился на 2,49%, а у СПБ-2Д на 5,32%.
Снижение световой отдачи у светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LEDSNRV происходит более интенсивнее, чем у СПБ-2Д.
На рисунках 5.6 - 5.7 представлены графики зависимости цветовой
температуры и индекса цветопередачи от времени горения.
Рисунок 5.6 - График зависимости цветовой температуры светильников
от времени горения
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
45
Рисунок 5.7 - График зависимости индекса цветопередачи светильников
от времени горения
По истечению 3000 часов цветовая температура у светильника OBLR1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
возрастает,
а
у
СПБ-2Д
незначительно
снижается. А индекс цветопередачи у OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV и
СПБ-2Д практически не изменился.
Спектр и диаграмма цветности светильников после 1000 часов горения
представлены на рисунках 5.8 - 5.11.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
46
Рисунок 5.8 - Спектр светильникаOBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
после 1000 часов горения
Рисунок 5.9 - Диаграмма цветности светильника
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV после 1000 часов горения
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
47
Рисунок 5.10 - Спектр светильника СПБ-2Д после 1000 часов горения
Рисунок 5.11 - Диаграмма цветности светильника СПБ-2Д
после 1000 часов горения
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
48
Справочный
материал
по
спектрам
и
диаграммам
цветности,
исследуемых светильников, представлен в Приложении А.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
49
6 Исследование характеристик светильников со светоакустичес
ким датчиком и датчиком движения тепловизором
6.1 Устройство и принцип работы тепловизора
Тепловизор - это устройство, которое получает тепловое изображение
в инфракрасной области спектра без прямого контакта с оборудованием.
Первые модели тепловизоров были построены на фоторезистивных прием
никах излучения.
Тепловизоры предназначены для регистрации инфракрасного излуче
ния, которое испускается объектами. Инфракрасное излучение фокусируется
с помощью оптики тепловизора на приемнике излучения, который выдает
сигнал, обычно в виде изменения напряжения или электрического сопротив
ления. Полученный сигнал регистрируется электроникой тепловизионной си
стемы. Сигнал, который дает тепловизор, превращается в электронное изоб
ражение (термограмму), которое отображается на экране дисплея. Термо
грамма - это изображение объекта, обработанное электроникой для отобра
жения на дисплее таким образом, что различные градации цвета соответ
ствуют распределению инфракрасного излучения по поверхности объекта.
Обычный тепловизор имеет несколько общих для всех подобных при
боров компонентов, включающих объектив, крышку объектива, дисплей,
приемник излучения и обрабатывающую электронику, органы управления,
устройства хранения данных, а так же программное обеспечение для
обработки данных и создания отчетов. Эти компоненты могут изменяться в
зави-симости от типа и модели тепловизионной системы.
Тепловизоры
имеют
как
минимум
один
объектив.
Объектив
тепловизора собирает инфракрасное излучение и фокусирует его на при емнике излучения. Приемник излучения выдает сигнал и создает электронное
(тепловое)
изображение
или
термограмму.
Объектив
тепловизора
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
50
используется
для того,
чтобы
собрать
и сфокусировать приходящее
инфракрасное излучение на приемнике излучения. Объективы большинства.
длинноволновых тепловизоров изготовлены из германия. Пропускание
объективов улучшается за счет тонкопленочных просветляющих покрытий.
Тепловое
изображение
отображается
на
жидкокристаллическом
дисплее (ЖКД), расположенном на тепловизоре. Дисплей должен иметь
большой размер и высокую яркость, чтобы изображение на нем можно было
легко увидеть в различных условиях освещенности в различных местах
работы. На дисплее часто отображается дополнительная информация, такая
как уровень заряда аккумулятора, дата, время, температура объекта (в °F, °C,
или K), видимое изображение и цветовая шкала температур.
Приемник излучения и схемы обработки сигнала используются для
превращения инфракрасного излучения в полезную информацию. Тепловое
излучение от объекта фокусируется на приемнике излучение, который
обычно изготовлен из полупроводниковых материалов. Тепловое излучение
генерирует измеряемый сигнал на выходе приемника излучения. Сигнал
обрабатывается электронными схемами внутри тепловизора, чтобы на
дисплее прибора появилось тепловое изображение.
С помощью органов управления можно выполнить разнообразные
электронные настройки для улучшения теплового изображения на дисплее. В
электронном виде изменяются такие настройки, как диапазон температур,
тепловой уровень и диапазон, цветовая палитра и настройки слияния
изображения. Так же можно установить значение коэффициента излучения и
отраженной фоновой температуры.
Программное обеспечение, которое используется с большинством
современных тепловизионных систем, является функциональным и удобным
для
пользователя.
Цифровые
тепловые
и
видимые
изображения
импортируются на персональный компьютер, где их можно просмотреть с
использованием различных цветовых палитр, произвести другие настройки
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
51
всех радиометрических параметров, а также воспользоваться функциями
анализа. Обработанные изображения можно вставить в шаблоны отчетов и
либо отправить на принтер, либо сохранить в электронном виде [12].
6.2
Исследование распределения температуры на поверхностях
светильников со светоакустическим датчиком и датчиком движения
В данном эксперименте был использован тепловизор Testo 881, он
представлен на рисунке 6.1 .
Рисунок 6.1 - Тепловизор Testo 881
Области применения тепловизора Testo 881:
- строительная инспекция:
a) проверка систем отопления и других установок;
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
52
b) выявление дефектов ограждающих конструкций и обеспечения
качества строительства;
c) предотвращение роста плесневого грибка;
d) определение дефектов изоляции на ранней стадии;
e) проектирование и реконструкция.
- превентивная диагностика:
a) проверка электрооборудования;
b) профилактическое обслуживание механического оборудования;
c) мониторинг уровней жидкости в резервуарах.
- производство/НИОКР:
a) надежный мониторинг оборудования под высоким напряжением;
b) обеспечение качества и управление производством;
c) целевой анализ электронных плат.
С помощью данного тепловизора была измерена температура нагрева
корпуса светильников. На рисунках 6.2 - 6.5 представлен температурный
диапазон нагрева корпуса влагозащищенных светильников.
Рисунок 6.2 - Светильник OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV вид спереди
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
53
Рисунок 6.3 - Светильник OBL-R1-7-4K-WH-IP6 5-LED- SNRV
вид сзади
На
рисунках
светильника
видно,
что
максимальная
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
температура
наблюдается
нагрева
на
виде
спереди и составляет 46,5°C .
Рисунок 6.4 - Светильник СПБ-2Д вид спереди
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
54
Рисунок 6.5 - Светильник СПБ-2Д вид сзади
Сравнивая тепловой диапазон нагрева светильника СПБ-2Д можно
сказать, что максимальная температура нагрева наблюдается на виде сзади и
составляет 51,5 °С .
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
55
7 Исследование характеристик датчиков светильников
7.1 Исследование характеристик светоакустического датчика
Для
измерения
параметров
светоакустического
датчика
были
использованы 2 шумомера фирмы MASTECH MS 8209 и АКТАКОМ АТТ9000, светомерный шар, музыкальный центр фирмы SONY (рисунок 7.1, 7.2).
Рисунок 7.1 - Измерение характеристик свето-акустического датчика
Методика измерения заключалась в следующем:
- на расстоянии 1 метра от источника шума был установлен светильник
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV со светоакустическим датчиком;
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
56
- справа и слева от светильника были установлены шумомеры на
расстоянии 10 сантиметров;
- с музыкального центра SONY подавался звуковой сигнал с различной
громкостью и частотой;
- затем светильник был помещён в светомерный шар, в который так же
поместили
фотоэлемент люксметра и установили лампу
накаливания
мощностью 100 Вт;
- с помощью латтера на лампу накаливания подавалось напряжение
для изменения освещенности в светомерном шаре. Освещенность в шаре с
выключенной лампой накаливания составила 0,15 лк.
Заявленный производителем порог включения светильника OBL-R1-74K-WH-IP65-LED-SNRV со светоакустическим датчиком составляет - 15 лк.
Измерение
светильника в
светомерном
шаре
дало
результат
порога
включения - 19 лк. А так же заявленный производителем порог акустической
активации 55-60 дБ, является неверным (таблица 7.1).
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
57
Рисунок 7.2 - Внешний вид шумомеров фирмы и АКТАКОМ АТТ-9000
Таблица
7.1 - Результаты исследования акустических характеристик
светильника
OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV
со
светоакустическим
датчиком
Шумомер
MASTECH MS 8209
АКТАКОМ АТТ-9000
Без звука
40,3 дБ
34,5 дБ
125 Гц, громкость 29
100,3 дБ
83,5 дБ
125 Гц, громкость 30
101,2 дБ
86,2 дБ
130 Гц, громкость 27
101,3 дБ
87,7 дБ
130 Гц, громкость 27
101,2 дБ
87,6 дБ
135 Гц, громкость 27
101,3 дБ
84,6 дБ
135 Гц, громкость 27
101,3 дБ
84,3 дБ
140 Гц, громкость 15
94,3 дБ
77,5 дБ
140 Гц, громкость 16
97,3 дБ
80,2 дБ
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
58
7.2 Исследование характеристик датчика движения
Заявленный производителем порог включения светильника СПБ-2Д с
датчиком движения составляет 8 метров. Однако по результатам испытания
заявленный порог включения не оправдался и составил 6 метров.
Измерение проводилось в длинном черном помещении без световых
проёмов и источников света, с малой освещенностью, практически близкой к
нулевой. Замер расстояния производился рулеткой.
А освещённость и время работы устанавливаются специальными
регуляторами внутри корпуса светильника (рисунок 7.3).
LUX
TIME
SENS
Рисунок 7.3 - Регуляторы на датчике движения
В
подавляющем
большинстве,
регулировать только 2 параметра -
в
регуляторе
движения
можно
это продолжительность времени
срабатывания, и оно зависит от освещенности помещения. Освещенность
рекомендуется регулировать в помещениях, куда днем попадает свет. В
остальных случаях, лучше выставить на минимуме [20].
Время срабатывания выставляется так, чтобы времени хватало для
определенного действия. В основном, производители устройства предлагают
такую установку в пределах от секунд до 15 минут.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения бакалаврской работы были проанализированы
источники
литературы
по
светодиодным
светильникам
со
светоакустическими датчиками и датчиками движения. Выяснилось, что
основными достоинствами таких светильников являются:
-
возможность точной регулировки угла обзора;
-
компактные размеры;
-
может уловить объект даже за слабо проводящими преградами,
такими как стекло, дверь и т.д;
-
определяет объект с минимальной скоростью;
-
безопасен для окружающей среды и людей;
-
удобно использовать вне помещения;
-
уменьшение затрат на электричество;
Недостатки:
-
высокая стоимость;
часто ложно срабатывает. Это происходит из-за разнообразных
тепловых излучений;
-
скудный диапазон температур.
Конструкция таких светильников отличается от конструкции обычных
светильников. Главное отличие - более высокий класс защиты, а также
способ изготовления деталей, что позволяет использовать их во влажных,
пыльных и химически агрессивных средах.
Произведён
обзор
светоакустическими
исследуемых
датчиками
и
светодиодных
датчиками
светильников
движения.
После
со
чего
проводились исследования характеристик данных осветительных приборов
на гониофотометре, с помощью спектрорадиометра, в светомерном шаре и с
помощью тепловизора.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
60
Заявленный производителем порог включения светильника OBL-R1-74K-WH-IP65-LED-SNRV со светоакустическим датчиком составляет - 15 лк и
55-60 дБ. Измерение светильника в светомерном шаре дало результат порога
включения - 19 лк, а так же измерение порога акустической активации
шумомерами дал результат 80-100 дБ при различной громкости и частоте
звука. Заявленные характеристики производителя светильника OBL-R1-7-4KWH-IP65-LED-SNRV со светоакустическим датчиком являются неверными.
Заявленный производителем порог включения светильника СПБ-2Д с
датчиком движения составляет 8 метров. Измерение проводилось в длинном
черном помещении без световых проёмов и источников света,
освещенностью,
практически
производился рулеткой.
близкой к нулевой.
с малой
Замер расстояния
По результатам испытания заявленный порог
включения производителя светильника СПБ-2Д с датчиком движения, не
оправдался и составил 6 метров, вместо указанных 8 метров.
Полученные
результаты
электрических
и
светотехнических
характеристик светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV и СПБ-2Д
фирм изготовителя «Онлайт» и «LTT» представленны в статистическом и
графическом виде.
По истечению 3000 часов световой поток и световая отдача у обоих
светильников постепенно снижается. Световой поток у светильника OBL-R17-4K-WH-IP65-LED-SNRV снизился на 2,49 %, а у СПБ-2Д на 5,32 %.
Снижение световой отдачи у светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LEDSNRV происходит более интенсивно, чем у СПБ-2Д. Цветовая температура у
светильника OBL-R1-7-4K-WH-IP65-LED-SNRV возрастает, а у СПБ-2Д
незначительно снижается. А индекс цветопередачи у OBL-R1-7-4K-WH-IP65LED-SNRV и СПБ-2Д практически не изменился.
Результаты работы актуальны, обладают научной новизной и могут
быть
использованы
для
оценки
качества
светильника
при
выборе
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
61
поставщиками,
а производителям
обратить
внимание
на
технологию
изготовления данных осветительных приборов.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Сайт компании Академик [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://technical translator dictionary.academic.ru/43950/гониоФотометр - Загл.
с экрана.
2 Сайт компании Википедия [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Светильник - Загл. с экрана.
3 Сайт компании Википедия [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Светодиод - Загл. с экрана.
4 Сайт компании Группа НК [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://www.groupnk.ru/novosti/svetilniki-onlayt-serii-nbl-snrv-s-optikoakusticheskim-datchikom - Загл. с экрана.
5 Сайт компании Онлайт [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.onlt.ru/ - Загл. с экрана.
6 Сайт компании Онлайт [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.onlt.ru/catalog/svetodiodnyie-svetilniki/nastenno-potolochnyiesvetilniki.html - Загл. с экрана.
7 Сайт компании ПроТех [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://www.protehnology.ru/goniometr_viso_labspion - Загл. с экрана.
8 Сайт компании Смарт Системс [Электронный ресурс] - Режим
доступа:http://smart-systems.su/ru/catalog/JETI/spectroradiometers/specbos_1211
- Загл. с экрана.
9 Сайт компании Смарт Системс [Электронный ресурс] - Режим
доступа: http://smart-systems.su/ru/catalog/everfine/goniophotometers/go-2000a Загл. с экрана.
10
доступа:
Сайт компании СП Электро [Электронный ресурс] - Режим
http://sp-elektro.ru/katalog/optiko-akusticheskie-svetilniki
- Загл.
с
экрана.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
63
11 Сайт компании ТехЭксперт [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://docs.cntd.ru/document/gost-r-54815-2011 - Загл. с экрана.
12 Сайт компании ЭКО-ИНТЕХ [Электронный ресурс] - Режим до
ступа: http://www.eco-intech.com/catalog/10/449/ - Загл. с экрана.
13
Сайт компании DirectIndustry [Электронный ресурс] - Режим
доступа:http://www.directindustry.com.ru/prod/gooch-housego/product-36218608674.html - Загл. с экрана.
14 Сайт компании
KTL [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://www.ktl.su/blog/stepeni-zashchity-ip/ - Загл. с экрана.
15 Сайт компании Ledstrana [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://ledstrana.ru/catalog/svetilnik/dlya_zhkkh/svetilnik_svetodiodnyy_spb_2d_1
55_5_5vt_400lm_ip20_155mm_c_datchikom_belyy_asd/ - Загл. с экрана.
16 Сайт компании
LTT [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://llt-lighting.ru/ - Загл. с экрана.
17 Сайт компании
LTT [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://llt-lighting.ru/products/svetilniki/34130/#allattr - Загл. с экрана.
18 Сайт компании
Marketelectro [Электронный ресурс] -
Режим
доступа: https://marketelectro.ru/articles-company/22642 - Загл. с экрана.
19 Сайт компании StarkEnergy [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://slarkenergy.ru/oborudovanie/datchiki/dvizheniya.html - Загл. с экрана.
20 Сайт компании Veoloptik [Электронный ресурс] - Режим доступа:
http://veoloptik.ru/wp-content/uploads/2013/12/датички_движения_Universal .pdf
- Загл. с экрана.
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
64
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Спектры и диаграммы цветности исследуемых светильников
Рисунок А.1 - Спектр и диаграмма цветности светильника OBL-R1-7-4KWH-IP65-LED-SNRV после 2000 часов работы
Рисунок А.2 - Спектр и диаграмма цветности светильника OBL-R1-7-4KWH-IP65-LED-SNRV после 3000 часов работы
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
65
Рисунок А.3 - Спектр и диаграмма цветности светильника СПБ-2Д после
2000 часов работы
Рисунок А.4 - Спектр и диаграмма цветности светильника СПБ-2Д после
3000 часов работы
Лист
БР - 02069964-12.03.02- 09-18
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
66
Ф Е Д Е Р А Л Ь Н О Е ГО С У Д А РС Т В Е Н Н О Е Б Ю Д Ж Е Т Н О Е
О Б Р А ЗО В А Т Е Л Ь Н О Е У Ч РЕ Ж Д Е Н И Е В Ы С Ш Е Г О О Б Р А ЗО В А Н И Я
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.П. ОГАРЁВА»
(ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва»)
ОТЗЫВ
на бакалаврскую работу
студента_________Макарова Андрея Александровича______ ,
(Фамилия, Имя, Отчество (полностью))
обучающегося по направлению подготовки/
специальности_________12.03.02 Оптотехника_______
Код. наименование направления подготовки/спег/иачьности,
на тему: «Исследование характеристик светодиодных светильников
со светоакустическими датчиками и датчиками движения»
Актуальность работы связана с активным внедрением для внутреннего
и наружного освещения светодиодных светильников с дополнительными
функциями, таким как датчики движения и светоакустические датчики, с
целью увеличения ресурса светильника и экономии электроэнергии, и
заключается в исследовании характеристик экспериментальных образцов
светодиодных светильников со светоакустическими датчиками и датчиками
движения
для
проверки
достоверности
заявленных
изготовителем
характеристик и оценки эффективности их использования в указанных
областях.
В работе проанализированы современные виды светодиодных
светильников со светоакустическими датчиками и датчиками движения,
изучены их конструкционные и технологические особенности. Результатом
бакалаврской работы являются статистические и графические данные
исследования
электрических
и
светотехнических
характеристик
светодиодных светильников со светоакустическими датчиками и датчиками
движения.
Новизна работы заключается в оценке эффективности использования
светодиодных светильников со светоакустическими датчиками и датчиками
движения для внутреннего и наружного освещения.
Исследовательская часть проведена на достаточном уровне. В качестве
основных достоинств можно отметить достаточно проработанную методику
экспериментальных исследований с получением широкой базы полученных
результатов. В качестве недостатков можно отметить подробное описание
отдельных теоретических вопросов, косвенно относящихся к теме работы.
Результаты работы могут быть использованы для оценки качества и
улучшения технологии изготовления данных светильников.
Полученные результаты соответствуют современным требованиям по
способам измерения электрических и светотехнических характеристик
световых приборов.
Имея достаточный уровень теоретической и практической подготовки,
автор способен самостоятельно решать поставленные задачи, а также
анализировать и делать практические выводы.
Бакалаврская работа соответствует требованиям, предъявляемым к
исследованиям такого рода, и рекомендуется к защите.
Макаров Андрей Александрович должным образом справился с
поставленной задачей и заслуживает присвоения ей квалификации бакалавра
по направлению 12.03.02 «Оптотехника» с оценкой «отлично».
Горбунов Алексей Алексеевич,
кандидат технических наук,
доцент кафедры светотехники
Научный руководитель
«
&
»
2018 г.
НАУЧНО И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й
ИНСТИТУТ ИСТОЧНИКОВ С В ЕТ А
И М Е Н И А. Н. Л О Д Ы Г И Н А
Общ ество
о граниче нной
от ве тс тв е н н о с ть ю
Г*л 'ф акс: (8342) 33 -33*86 / (83 42) 33-33-79
Сайт ww w.vniiis.su
Email. m ail avn iiis.su
Адрес: 4 3 0 0 3 4 , Росси й ская Ф ед е рация,
Респуб л ика М о р д о в и я, г. Саранск,
ул, Л од ы гина, Д .З , к о р п у с оп ы т, за в,
40702810038000001627
в М о р д о в с к о м отделении N *8 5 8 9
П А О "С б е р б а н к " г. С а р ан ск
БИК; 0 4 8 9 5 2 6 1 5
к/с: 301018101000 000 006 15
ИНН: 1327025478
КПП; 132701001
эт/п о м 1/17
Заключение на выпускную квалификационную работу
прикладного бакалавриата
студента_________Макарова Андрея Александровича______ ,
(Фамилия, Имя, Отчество (полностью))
обучающегося по направлению подготовки
____________12.03.02 Оптотехника_______
Код, наименование направления подготовки/специальности,
на тему: «Исследование характеристик светодиодных светильников
со светоакустическими датчиками и датчиками движения»
Актуальность работы связана с широким использованием для внутреннего и
наружного освещения светодиодных светильников с дополнительными функциями,
таким как датчики движения и светоакустические датчики, с целью экономии
электроэнергии и заключается в исследовании характеристик экспериментальных
образцов таких светильников для проверки достоверности заявленных характеристик и
оценки эффективности их использования.
Работа полностью соответствует избранной теме.
В работе проанализированы современные виды светодиодных светильников со
светоакустическими датчиками и датчиками движения, изучены их конструкционные и
технологические особенности.
Результатом бакалаврской работы являются статистические и графические данные
исследования электрических и светотехнических характеристик экспериментальных
образцов светодиодных светильников со светоакустическими датчиками и датчиками
движения.
Новизна работы
заключается в оценке эффективности
использования
экспериментальных образцов светодиодных светильников со светоакустическими
датчиками и датчиками движения.
Исследовательская часть проведена на достаточном уровне. В качестве основных
достоинств можно отметить достаточно проработанную методику экспериментальных
исследований с получением широкой базы полученных результатов. В качестве
недостатков можно отметить подробное описание отдельных теоретических вопросов.
Результаты работы могут быть использованы для оценки качества и улучшения
технологии изготовления данных светильников.
Полученные результаты соответствуют современным требованиям по способам
измерения электрических и светотехнических характеристик световых приборов.
Бакалаврская работа соответствует требованиям, предъявляемым к исследованиям
такого рода, и рекомендуется к защите.
С и с т е м а м е н е д ж м е н та к а ч е с т в а
с е р т и ф и ц и р о в а н а н а с о о т в е т с т в и е с та н д а р та м
" 'J
IS O 90 01:2 015 , Г О С Т Р В 0 0 1 5 -0 0 2 -2 0 1 2
НАУЧНО и с с л е д о в а т е л ь с к и й
ИНСТИТУТ И С ТОЧ НИК ОВ С В Е Т А
И М Е Н И А. Н. Л О Д Ы Г И Н А
Общ ество
с
ограниче нной
ответст*
!е л /ф а кс : (8342) 3 3 -3 3 -8 6 / (8 3 4 2 ) 33 -33-7 9
Сайт: www,vniiis.su
П Д О "С б е р б а н к ” г. С а р а н с к
£пхй1: m alio vn liis-su
А д р е с 4 3 0 0 3 4 , Р о сси й ск а я Ф ед е рация,
Респуб л ика М о р д о в и я, г. Саранск,
ул. Л од ы гина, д.З, к о р п у с о п ы т, зав,
( Н Н О С Т Ь Ю
р.-с. 4 0 7 0 2 8 1 0 0 3 9 0 0 0 0 0 1 6 2 7
в М о р д о в с к о м отделении N “8 5 8 9
ВИ К; 0 4 8 9 Б 2 6 1 5
к/е- 30101 810 1000 000 006 15
ИНН; 13 270 2S4 78
КПП: 132701001
э т/по м 1/17
Выпускная
квалификационная
работа
(бакалаврская
работа)
на
тему
«Исследование характеристик светодиодных светильников со светоакустическими
датчиками и датчиками движения», выполненная Макаровым Андреем Александровичем
заслуживает оценки «отлично».
Выпускнику возможно присвоение квалификации бакалавра по направлению
подготовки 12.03.02 «Оптотехника».
Заведующий ИЛ ЭЛСИ
главный метролог
Келин Антон Александрович
«14» июня 2018 г.
'
•.1
" .' - X
А»
■
V
С и с т е м а м е н е д ж м е н та к а ч е с т в а
с е р т и ф и ц и р о в а н а н а с о о т в е т с т в и е с та н д а р та м
"J
IS O 9 0 0 1 :2 0 1 5 , Г О С Т Р В 0 0 1 5 -0 0 2 -2 0 1 2
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв