Прибор для измерения освещённости — люксметр

Люксметр необходим, если требуется контролировать степень освещенности в помещении. Рассмотрим конструкцию прибора и как им пользоваться подробнее.

Что это такое – люксметр

Люксметр – мобильный прибор для замера уровень освещенности в пространстве. Название происходит от греческих слов, в переводе означающих «свет» и «измерять». Относится к разряду фотометров. Зачастую люксметры дополнительно измеряют другие характеристики света: коэффициент пульсации, яркость и т.д.

Устройство необходимо для:

• проверки и контроля норм освещенности;
• аттестации рабочих мест;
• проведения исследований;
• определения экспозиции в фотосъемках;
• настройки яркости световой рекламы, сигнальных огней, ламп в оранжереях и теплицах;
• измерения коэффициента пульсации мониторов, экранов при светодиодном и люминесцентном освещении;
• поверки фактической освещенности при монтаже новых световых линий.

История создания прибора

Впервые простейший фотометр изобрел граф Румфорд Бенджамин Томпсон. Произошло это довольно давно: в 18 веке. Прибор был простейшим, предназначался для изучения поглощения света различными веществами. С развитием фотометрии прибор совершенствовался, пока не были изобретены современные электронные люксметры.

Интересно, что Томпсон кроме оптики изучал термофизику, конвекцию в газах и жидкостях, науку о питании человека. Ученый изобрел камин, симпатические чернила, кухонную плиту, печь для обжига кирпичей. Особой популярностью в кризисные времена пользуется его рецепт его супа, которым массово кормят бездомных людей.

Принцип работы измерительного прибора

Самый простой люксметр состоит из фотоприемника (полупроводникового фотоэлемента), источника питания и регистратора фототока (светового индикатора). В роли регистратора выступает микроамперметр со шкалой, которая проградуирована в люксах. Индикатор может быть механическим (со стрелкой) или цифровым (дисплей).

Фотоэлемент и светоиндикатор могут быть выполнены в одном корпусе или соединяться проводом.

Измерения люксметра зависят от спектра излучения. Они различаются у разных типов ламп, поэтому простые приборы настраиваются по лампе накаливания, а для остальных видов источников света существуют поправочные коэффициенты. Погрешность таких устройств составляет около 10%.

Люксметры более сложного устройства дополнительно комплектуются светофильтрами, специальными насадками для снижения ошибок от косых лучей света. Эти меры приводят к снижению погрешности прибора до 1%.

Принцип действия основан на фотоэлектрическом эффекте: преобразовании  энергии света в электрический ток. Превращение происходит в полупроводниковом фотоэлементе. В нем кванты света передают свою энергию электронам – возникает ток. Сила тока прямо пропорциональна освещенности.

Разновидности фотометрических приборов

По типу табло

В зависимости от конструкции люксметры бывают аналоговыми (стрелочными) или цифровыми (электронными).

Стрелочный прибор надежный, простой, но не самый точный.

Цифровой аппарат отличается высокой точностью замеров.

По расположению фотоэлемента

Существуют приборы с выносным фотодатчиком и моноблоки. В первом случае датчик и корпус соединены гибким проводом. Такая конструкция позволяет выполнять замеры в труднодоступных местах или для различно падающих световых лучей.

Моноблок меньше весит, имеет меньшие размеры. Лучше подходит для многочисленных постоянных замеров. Но в труднодоступных местах работать неудобно. Некоторые модели моноблоков оснащаются съемным датчиком.

По наличию функциональности

Уже упоминалось, что простые бытовые приборы замеряют только освещенность. Замеры делаются быстро, но высокой точностью они не отличаются.

Более сложные люксметры могут  измерять дополнительные параметры: яркость, пульсацию и т.д.

Цифровые профессиональные модели снабжены специальными программами, которые сами рассчитывают многие параметры (например, среднюю освещенность), запоминают результат и синхронизируются с компьютером. Такие люксметры снабжаются светофильтрами для более точных результатов. В условиях повышенной яркости устройство комплектуется поглощающими светофильтрами. Примерная цена таких приборов составляет 15-30 тыс.рублей (и больше).

По типу материала корпуса

Современные люксметры изготавливаются из пластика. Для удобства многие модели имеют резиновые накладки по бокам.

По типу питания

Портативные люксметры могут питаться от аккумуляторов или батареек. В первом случае прибор требует подзарядки от сети. Устройства на батарейках нуждаются в периодической замене элементов питания на новые.

По размеру и весу

Габариты зависят от размеров элементов питания. Большинство мобильных люксметров весят от 100 до 500 г.

В зависимости от типа размеры фотометров находятся в диапазоне:

• 80-200 мм по высоте;
• 50-800 мм по ширине.

Какие типы освещения света измеряет индикатор

Разные лампы светят разным спектром. Поэтому люксметры отличаются в зависимости от источника света. Существуют приборы для замеров освещенности от:

• Неоновых ламп. Используются в основном у автомобилистов и рекламщиков.
• Искусственных источников света: светодиодных, ламп накаливания, люминесцентных и др.
• Ультрафиолетовых ламп. Применяются в криминалистике, науке, медицине.
• Солнца.

Руководство по эксплуатации

Люксметры Ю-116, Ю-117 давно зарекомендовали себя среди пользователей. Это стрелочные модели с выносным селеновым датчиком.

У всех устройств с выносными датчиками есть определенные особенности эксплуатации. Перед началом замеров фотоэлемент следует расположить на исследуемой поверхности, причем параллельно ей.

 Во избежание излишнего освещения сенсора стоит соблюдать определенную последовательность действий, чтобы найти нужный диапазон измерений.

Для этого установите на фотоприемник насадку с максимальным светопоглощением («К» и «Т»), включите правую кнопку. Если стрелка не шевелится, то левую. Если реакции нет, то смените фильтр на «Р» и повторите нажатие кнопок. Если стрелка снова не шевелится, то поставьте фильтр «М». Если при нажатии левой кнопки значение не превысит 5 люксов, то снимите насадки.

Testo 540 – германский цифровой люксметр, изготовленный в виде моноблока. Люксметр габаритами схож с мобильным телефоном, измерения удобно выполнять одной рукой. На панели всего три кнопки: включения, выбора параметров, сохранения. Для проведения замера достаточно включить устройство, выбрать нужную систему и все. В случае необходимости сохранить результат.

Выбираем люксметр

Для того, чтобы выбрать фотометр, определите, что именно вам нужно. Учитывайте:

• Функциональность и тип люксметра(бытовой, профессиональный). Для бытовых измерений не нужен навороченный прибор, достаточно самого простого.
• Диапазон измеряемой освещенности.
• Точность замеров, погрешность.
• Габаритные размеры. Удобнее, если прибором можно работать одной рукой.
• Совместимость с компьютером.
• Размер экрана и подсветка. Чем крупнее символы и экран, тем удобнее работать.
• Цена.
• Наличие поверки.

В целом, если люксметр необходим для быстрой, оперативной работы, то можно обойтись недорогим моноблоком с минимальным количеством функций.

Для профессиональных задач, например для аттестации рабочих мест, нужен профессиональный люксметр с минимальной погрешностью, поверкой, встроенной памятью с выносным датчиком.

Для оперативной проверки освещенности можно воспользоваться собственным смартфоном. Разработаны специальные приложения, в том числе бесплатные. Результат не отличается высокой точностью, но для примерной оценки вполне подходит. Скачать одно из них можно по ссылке: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.notquitethem.android.luxmeter&hl=ru.

Популярные модели  

Стандартные

МЕГЕОН 21550.

Модель изготовлена в виде моноблока. Люксметр компактный, замер проводится одной рукой. Дисплей оснащен подсветкой, интерфейс простой и понятный. Автоматически находит нужный диапазон измерений. Работает при температурах от 0 до 40⁰С. Есть функция автоматического выключения. Не внесен в госреестр средств измерений.

Диапазон измерений: 0- 200000 лк.

Погрешность: 3% для измерений до 10000 лк; 4% свыше 10000 лк.

Габаритные размеры: 53×37×165 мм.

Вес: 145 г.

Цена: от 2200 рублей.

МЕГЕОН 21010.

Модель с выносным датчиком и специальной интегральной схемой, которая обеспечивает высокую точность измерений и минимальную погрешность. Работает при температурах от 0 до 40⁰С. Не внесен в госреестр средств измерений.

Диапазон измерений: 0 — 50000 лк.

Погрешность: 5%.

Габаритные размеры: 68×28×116 мм.

Вес: 170 г.

Цена: от 3300 рублей.

СЕМ DT-1300 481639.

Простая, легкая, удобная модель с выносным датчиком. Удобный дисплей. Не внесен в госреестр средств измерений. Нет подсветки дисплея. Диапазон измерений задается ручкой.

Диапазон измерений: 0 — 50000 лк.

Погрешность: 5% для измерений до 10000 лк; 10% свыше 10000 лк.

 Габаритные размеры: 64,5×24,5×188 мм.

Вес: 160 г.

Цена: от 2700 рублей.

Профессиональные

Testo 540.

Модель изготовлена в виде моноблока. Сенсор оснащен особым спектральным чувствительным глазом для высокой точности измерений. Подходит для измерений в закрытых пространствах. Внесен в госреестр средств измерений. Работает при температурах от 0 до 50⁰С. Удобный дисплей, понятный интерфейс, встроенная память.

Диапазон измерений: 0 — 99999 лк.

Погрешность: 3%.

 Габаритные размеры: 46×25×113 мм.

Вес: 160 г.

Цена: от 11500 рублей.

СЕМ DT-8809A 481929.

Модель с выносным датчиком. Удобный дисплей. Длинный кабель – 150 см. Автоматическое выключение. Подключение к компьютеру через USB, встроенная память.  Для нестандартных источников света не нужны дополнительные вычисления. Автоматическая коррекция при косых лучах света. Не внесен в госреестр. 

Диапазон измерений: 0 — 400000 лк.

Погрешность: 3,5% для измерений до 10000 лк; 4% свыше 10000 лк.

 Габаритные размеры: 80×40×170 мм.

Вес: 390 г.

Цена: от 10000 рублей.

Radex LUPIN.

Моноблок, можно носить с собой на ремешке. Легкий, компактный. Встроенная дополнительная функция пульсметра. Простой интерфейс. Особый датчик с коррекцией под спектральную чувствительность глаза и специальными фильтрами. Аккумулятор встроенный. В госреестр не внесен. Диапазон рабочих температур: -10⁰С + 40⁰С.

Диапазон измерений: освещенность 10 — 200000 лк; яркость 3-70000 кд/м²; коэффициент пульсации 1-100%.

Погрешность всех измерений: 10%.

 Габаритные размеры: 42×17×101 мм.

Вес: 50 г.

Цена: от 5000 рублей.

---