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照明知识

阅读次数:891 | 发布时间:2011/6/2 11:42:15

一、照明技术知识

 

光线和辐射

光是电磁波辐射到人眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部分光谱;这类射线的波长范围在380nm-780nm之间,仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。

 

光通量

光源发射并被人有眼睛接收的能量之总和,即发光量,单位:流明(Lm)

 

光强

一般来讲,光线都是向不同方向发射的,并且强度各异,可见光在某一特定方向角内所发射的强度就叫光

强。单位:坎德拉(cd)

 

照度

被照面单位面积所接受的光量,单位:勒克斯(Lux)

 

光效           光源效率(Lm/W)= 流明(Lm)/耗电量(W)

光效是指电能转化成光的效率。其数值越高表示光源的转化效率愈高,所以对使用时间长的场所,如车间、市场、商场、道路等,光效通常是一个重要的考虑因素

 

显色性

即光源照射到物体上,呈现物体颜色的真实程度;显色性越高,则光源对颜色的表现越好;显色性是照明设计上非常重要的环节,这将直接影响一切被照物体的效果

 

眩光

是由于光线的亮度分布不适当或高度变化太大,所产生的刺眼效应

 

色温

当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时,“黑体”的温度就称为该光源的色温

。由于光线中光谱的组成有差别,因此即使光色相同,光的显色性也可能不同;色温值越高,表示越偏向于冷色,色温越低,表示越偏向于暖色;大致分三大类:暖色<3300K、中间色3300K-5500 K、日光色>5500K;通常大部分光源设计集中在2700K-4300K及5800K-6400K两个色温位置,单位:开尔文(K)。

 

显色性

光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数”(Ra)。

 

功率因数

电路中以W为单位的功率与电压电流均方根乘积的比值

 

平均寿命

也就是额定寿命,是指灯50%损坏的时间

 

 

IP防护等级

 

等级

等级要求

定义

防尘等级

0

无防护

无特殊的防护

1

防止大于50mm的物体侵入

防止人体因不慎碰到灯具内部零件;防止大于50mm的物体侵入

2

防止大于12mm的物体侵入

防止手指碰到灯具内部零件

3

防止大于2.5mm的物体侵入

防止直径大于2.5mm的工具、电线或物体侵入

4

防止大于1.0mm的物体侵入

防止直径大于1.0mm的蚊蝇、昆虫或物体侵入

5

防尘

无法完全防止灰尘侵入,但侵入灰尘不会影响灯具正常运作

6

防尘

完全防止灰尘侵入

防水等级

0

无防护

无特殊的防护

1

防止滴水侵入

可防止垂直滴下的水滴

2

倾斜15度时仍防止滴水侵入

当灯具倾斜15度时,仍可防止滴水

3

防止喷洒的水侵入

防止雨水垂直入夹角小于50度的方向所喷洒的水

4

防止飞溅的水侵入

防止各方向飞溅而来的水侵入

5

防止喷射的水侵入

防止各方向喷嘴喷射的水

6

防止大浪的水侵入

防止大浪或喷水孔急速喷射的水侵入

7

防止浸水的水侵入

灯具浸入水中在一定的时间或水压的条件下,仍可确保灯具正常运作

8

防止沉水的水侵入

灯具无限期的沉入水中在一定的水压的条件下,仍可确保灯具正常运作

 

 

二、普通光源种类

 

白炽灯

1879年,爱迪生发明了白炽灯,它是利用电流通过电阴丝发热形成的热辐射发光,优点是显色性好,体积小巧;缺点是光效低,只有10%的电能转换成光,是高耗能产品,寿命短,800-1000小时,换灯频繁,白炽灯红外光谱超过发光总光谱60%以上,全色光平衡不理想,对人眼不利;由于能源日趋紧张和人类对照明要求的不断提高,白炽灯必然成为首先淘汰产品。

 

荧光灯

20世纪40年代,人们首先生产出低压气体放电的荧光灯,荧光灯不是热辐射发光,它是利用荧光粉受电子、紫外线或X射线照射后发出可见光,其光效比白炽灯高很多,目前广泛使用的是40年代研制出的卤磷酸钙荧光粉,这种荧光粉具有光效高、价廉等优点,但由于其发出的是单调频线而且相当部分落入紫外光谱,因此光色质量差,显色指数仅50左右,常使灯下物体的真实颜色发生畸变;此外在高负荷下,耐电子、离子轰击能力差,导致光衰大,显色性不好,常用的荧光灯有直管型和环型两大类。

 

节能灯(CFL)

20世纪80年代初,荷兰飞利浦首先将H型稀土三基色节能灯投入市场,稀土三基色节能灯是利用三种(440nm的蓝色、545nm的绿色、610nm的红色)不同颜色的稀土荧光粉以适当的比例组合而得到的优质光源;稀土三基色节能灯集白炽灯与荧光灯的优点于一体,一问世即振惊照明界;节能灯优点:

 

高光效:稀土荧光粉均发出可见的红、蓝、绿光,从而使光效达到60-90 Lm/W以上 ,是白炽灯的5-6倍。

寿命长:长达10000小时,是白炽灯的8倍。

显色指数高:通过稀土荧光粉的转换,发光颜色丰富,其显色指数达到80以上,比普通荧光灯高30以上更接近自然光,保护视力。

体积小:与白炽灯相似。

无频闪:工作频率高,节能灯无频闪发光稳定,有利于保护视力。

稀土三基色节能灯是绿色照明的优秀灯种,随着新材料、新工艺和新技术的不断采用,稀土三基色节能灯技术越来越成熟。

海铃投入市场的高光效32W-210W节能灯,采用韩国高标准电子元器件、数码集成技术和高质量的纯稀土三基色荧光管。

 

高强度气体放电灯(HID)

高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯均为高压气体放电灯,在稀薄气体中启动,靠高强度气体把工作点稳定在弧光放电区,因而发光亮度明显提高;

高压汞灯:目前使用量较多的灯种,但由于光效较低,发光颜色单调,显色性很低(30-55)及污染严重,属于被逐步淘汰的产品.

高压钠灯:其光效高而大量用于道路、广场、码头等场所,但显色性很低,传统的高压钠灯显色指数不超过30Ra,被照物体颜色失真很严重;高压钠灯点亮时温度很高,眩光效应也很明显;安装和维修不方便;高显色性钠灯显色性有所改善,但其光效、寿命则大大降低。

金属卤化物灯:光效高、显色性好的优点,可用于室内、室外照明;但工作频率较低(约50-60HZ),工作物质为金属蒸气,产生灯光闪烁现象;此外,金卤灯采用石英玻璃制造泡壳,有强烈紫外线放射;受到碰撞或寿命后期,会因其内部的高压可能产生强烈的爆炸而造成人身或其它伤害;安装和维修不方便。