Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
Для разрядных ламп геометрическими заместителями чаще всего являются цилиндрические, шаровые и эллипсоидные тела.
Яркостные характеристики источников света. Яркость — важный параметр ИС, сведения о которой почти полностью отсутствуют в каталогах, ее максимальные значения и распределение имеют для разных источников света разные значения и характер. Работы по исследованию ламп типа КГ, ДРЛ, ДРИ и ДНаТ выявили сложный характер распределения яркости по поверхности и объему их СТ, причем неодинаковый по разным направлениям пространства.
Неравномерность распределения яркости по разным участкам СТ достигает больших значений. Если ее охарактеризовать отношением максимальной Lmах яркости к средней LCP, то эти отношения приобретают примерные значения, равные для ламп типа ДНаТ—2ч-2,5, ДРЛ — 2,5ч-3,5, ДРИ — 3-i-4,5, причем для разных направлений они могут существенно меняться.
Замена реального СТ равноярким геометрическим заместителем основывается на равенстве их световых потоков, а также на
18
примерном совпадении фактической и расчетной максимальных яркостей источника.
Следуя этому условию, можно считать равнояркими сплошные СТ с неравномерностью L^.1,5. Свечение таких СТ считается Ламбертовским (равноярким по поверхности и различным направлениям) со средней яркостью
где Фл — световой поток лампы; А — площадь поверхности СТ.
Сложные по форме СТ (тела накала), а также сплошные СТ, имеющие неравномерность яркости от 1,5 до 1,8 по разным направлениям пространства, могут характеризоваться габаритной яркостью, т. е. средней яркостью геометрического заместителя СТ по данному направлению. Эта величина направленная. Она зависит от силы света /ф СТ по данному направлению <р и площади проекции Лф геометрического заместителя на плоскость, перпендикулярную избранному направлению <р:
Следует обратить внимание на условное значение L,. Действительно, по одному и тому же направлению <р источнику света можно приписать разную габаритную яркость в зависимости от принятой формы и размеров геометрического заместителя Лф.
Следовательно, данные о значениях габаритной яркости должны обязательно сопровождаться сведениями о форме и размерах принятого при этом геометрического заместителя или модели СТ. Без этих сведений пользование понятием габаритной яркости не имеет смысла.
Габаритная яркость определяется силой света /ф. Значения /ф силы света берутся из КСС /(<р) лампы, которая определялась на таких расстояниях, когда эти значения силы можно считать постоянными. Эти расстояния обычно в десятки раз больше размеров СТ источника. В случае же расчета СП с современными источниками, светящие тела которых имеют, большие размеры (лампы типа ДРЛ, ДНаТ и др.), пользоваться данными кривой /(ф) источника нельзя, потому что расстояния от центра источника до точек поверхности, например отражателя, настолько малы, что понятие силы света становится не определенным.
Рассмотрим более детально габаритную яркость некоторых ИС. Например, для спирального ТН ламп накаливания кольцевой формы изберем тороидную форму геометрического заместителя с размерами DK, dCn (рис. 1.10). Изменение площади проекции замкнутого тороида можно определить по приближенной формуле
Формула (1.3) применима для углов 0°^ф<90|:> и 90°<ф<180°. Для угла ф=90° площадь A9-^={D?d<~u-\-
Фл/яЛ,
(1.1)
(1.2)
Av = nDKdcn (1 -f cos <p)/2.
(1.3)
19
Распределение габаритной яркости кольцевого СТ показало на рнс. 1.10, б, из которого видно, что для ф=20° почти два раза меньше, чем по направлению ф=90°. Это объясняет^* тем, что по направлению ф=90° между витками спирали бли?«т него края кольца видны еще витки его дальнего края. Вследствие этого заполнение светящими частями ТН габаритной фигуры (площади проекции Ар) для ф=90° значительно большее, чем для направления ф = 180° и прочих направлений (табл. П.1.1).
а) 6)
Рис. 1.10. Тороидный геометрический заместитель кольцевого светящего тела:
а — проекции заместителя; б — кривая распределения его габаритной яркости
Таким образом, непостоянство габаритных яркостей несплошных светящих тел можно объяснить неодинаковым изменением Лф и различными значениями коэффициента заполнения габарита Г. Он равен отношению площади проекции светящего тела Ар с? к площади проекции геометрического заместителя Лф для некоторого направления ф. Понятно, что /’<1, так как площадь проекции геометрического заместителя всегда больше проекции вписываемого в него СТ.
Изменением коэффициента Г можно объяснить и рост значений Ьч для ТН прожекторной лампы (табл. П.1.2) в плоскости поперечной ее оси (см. рис. 1.6). Действительно, площадь проекции боковой поверхности параллелепипеда изменяется по косинусному закону, а площадь проекций цилиндрических спиралей остается постоянной (сила света тоже постоянна), вследствие чего коэффициент заполнения растет до максимального значения, соответствующего направлению полного заслонения спиралей друг другом.
Следует сказать, что габаритная яркость, хотя бы в одном направлении (обычно по нормали к плоскости расположения спиралей тела накала), является важной характеристикой источника, дающей представление о конструктивном выполнении тела накала, например, с точки зрения его компактности, т. е. заполнения нитями накала габарита светящего тела. В каталогах зна-
