Светотехника

Источником оптического излучения называют устройство, предназначенное для превращения какого-либо вида энергии в оптическое излучение.

По физической природе различают два вида оптических излучений: тепловое и люминесцентное.

Излучение характеризуется потоком (световым) Φ_e, силой излучения I_е (силой света I_v), энергетической (световой) яркостью L_e, ее распределением по поверхности светящегося тела и направлениям, спектральной плотностью вышеперечисленных величин (спектром излучения).

При выборе источника излучения для визуального контроля учитывается:

• спектральный состав и его яркость;
• светооптическая схема осветителя;
• размер тела накала источника;
• уровень общего освещения.

Требования к освещению регламентируются СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», на основе которых разрабатываются отраслевые нормы освещения, учитывающие специфические особенности технологического процесса.

Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение подразделяется на:

• боковое естественное освещение - естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах;
• верхнее естественное освещение - естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;
• комбинированное естественное освещение - сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Искусственное освещение подразделяется на:

• рабочее;
• аварийное;
• охранное;
• дежурное.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Общее освещение - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования.

Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Рабочее освещение - освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Для зрительной работы наивысшей точности измерений наименьший или эквивалентный размер объекта различения составляет 0,15 мм.

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.

Контраст объекта различия с фоном считается:

• большим - при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);
• средним при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);
• малым - при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Пороговый контраст объекта различения при оптимальных условиях наблюдения около 2%.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Фон считается:

• светлым - при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;
• средним - то же, от 0,2 до 0,4;
• темным - то же, менее 0,2.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) - отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода. Выражается в процентах.

Коэффициент пульсации освещенности К_п, % - критерий оценки относительной глубины колебания освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

Для снижения пульсации освещенности возможно применение следующих способов:

• включение ИС в трехфазную сеть (рекомендуется для люминесцентных ламп);
• использование источников постоянного тока или тока с частотой свыше 300 Гц;
• применение сдвоенного осветителя с использованием рассеивающих поверхностей.

Отраженная блескость - характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

Для борьбы с прямой и отраженной блескостью возможно применение следующих мер:

• экранирование источников прямой блескости;
• удаление из зоны контроля поверхностей с высоким коэффициентом отражения, а также зеркально отражающих поверхностей;
• использование пониженного уровня яркости и материала с диффузным отражением.

Показатель дискомфорта М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.

С целью повышения качества визуального и измерительного контроля для дефектоскописта необходимо обеспечить следующие условия:

• минимальное время проведения контроля на близком расстоянии равном 250 мм;
• защита от прямой и отраженной блескости;
• требование минимизации коэффициента пульсации освещения.

Возможными причинами возникновения зрительного дискомфорта и утомляемости в процессе контроля являются:

• наличие в освещаемом пространстве резких различий в яркости, неоптимальное рабочее положение;
• неудачный выбор спектра излучения источника света;
• уровень яркости рабочей поверхности.

Рабочая поверхность - поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.

Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

Термины по неразрушающему оптическому контролю изложены в ГОСТ Р 53696-2009.

Оптический неразрушающий контроль - НК, основанный на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом контроля.

Контраст дефекта - отношение разности энергетических яркостей дефекта и окружающего его фона к одной из них, либо к их сумме.

Видимость дефекта - отношение фактического контраста дефекта к пороговому значению в заданных условиях.