Reflexia gri. Valorile coeficienților de reflexie ale suprafețelor opace colorate. Transmisie direcțională a luminii
Distribuția curenților și tensiunilor într-o linie lungă este determinată nu numai de parametrii de undă care caracterizează proprietățile proprii ale liniei și nu depind de proprietățile secțiunilor de circuit exterioare liniei, ci și de coeficientul de reflexie al liniei, care depinde de gradul de potrivire a liniei cu sarcina.
Coeficient de reflexie complex al unei linii lungi este raportul valorilor efective complexe ale tensiunilor sau curenților undelor reflectate și incidente într-o secțiune arbitrară a liniei:
Pentru determinare p(x) este necesar să se găsească constante de integrare AȘi A 2 , care pot fi exprimate în termeni de curenţi şi tensiuni la început (x = 0) sau sfârșit (x =/) linii. Fie la capătul liniei (vezi Fig. 8.1) tensiunea liniei
și 2 = u(l y t) = u(x, t) x=i,și curentul său i 2 = /(/, t) = i(x, t) x =[. Indicarea valorilor efective complexe ale acestor mărimi prin U 2 = 0(1) = U(x) x =i = și 2și / 2 = /(/) = I(x) x= i = i 2și stabilirea în expresiile (8.10), (8.11 ) x = I, primim
Înlocuind formulele (8.31) în relațiile (8.30), exprimăm coeficientul de reflexie în termeni de curent și tensiune la capătul liniei:
Unde x" \u003d I - x - distanța numărată de la capătul liniei; p 2 \u003d p (x) |, \u003d / \u003d 0 neg (x) / 0 a căzut (x) x \u003d 1 \u003d 02 - Zj 2) / (U 2 + Zj 2) - coeficient de reflexie la capătul liniei, a cărui valoare este determinată numai de raportul dintre rezistența de sarcină Z u \u003d U 2 / i 2și impedanța de linie Z B:
Ca orice număr complex, coeficientul de reflexie al unei linii poate fi reprezentat în formă exponențială:
Analizând expresia (8.32), stabilim că modulul coeficientului de reflexie
crește treptat odată cu creșterea X si ajunge cea mai mare valoare p max (x)= |p 2 | la capătul liniei.
Exprimarea coeficientului de reflexie la începutul dreptei p ^ prin coeficientul de reflexie de la capătul liniei p 2
constatăm că modulul coeficientului de reflexie la începutul liniei în e 2a1 ori mai mic decât modulul coeficientului de reflexie la capătul acestuia. Din expresiile (8.34), (8.35) rezultă că modulul coeficientului de reflexie al unei linii omogene fără pierderi are aceeași valoare în toate secțiunile dreptei.
Folosind formulele (8.31), (8.33), tensiunea și curentul dintr-o secțiune arbitrară a liniei pot fi exprimate în termeni de tensiune sau curent și coeficientul de reflexie la capătul liniei:
Expresiile (8.36) și (8.37) ne permit să luăm în considerare distribuția tensiunilor și curenților într-o linie lungă uniformă în unele moduri caracteristice de funcționare a acesteia.
Modul val de călătorie. Modul val de călătorie se numește modul de funcționare al unei linii omogene, în care se propagă în ea doar unda incidentă de tensiune și curent, t.s. amplitudinile tensiunii și curentului undei reflectate în toate secțiunile liniei sunt egale cu zero. Evident, în modul undelor care circulă, coeficientul de reflexie al dreptei p(lr) = 0. Din expresia (8.32) rezultă că coeficientul de reflexie p(.r) poate fi egal cu zero sau într-o linie de lungime infinită. (pentru 1=oo unda incidentă nu poate ajunge la capătul liniei și nu poate fi reflectată de ea), sau într-o linie de lungime finită, a cărei rezistență la sarcină este aleasă astfel încât coeficientul de reflexie la sfârșitul liniei p 2 \u003d 0. Din aceste cazuri, doar al doilea este de interes practic, pentru implementarea căruia, după cum reiese din expresia (8.33), este necesar ca rezistența la sarcină a liniei să fie egală cu rezistența undei Z lt (o astfel de sarcină se numește de acord).
Presupunând în expresiile (8.36), (8.37) p 2 \u003d 0, exprimăm valorile efective complexe ale tensiunii și curentului într-o secțiune arbitrară a liniei în modul unde de călătorie prin valorile efective complexe ale tensiunii 0 2 și curent / 2 la sfârșitul liniei:
Folosind expresia (8.38), găsim valorile efective complexe ale tensiunii și curentului la începutul liniei:
Înlocuind egalitatea (8.39) în relațiile (8.38), exprimăm tensiunea și curentul într-o secțiune arbitrară a liniei în modul unde mișcătoare în termeni de tensiune și curent la începutul liniei:
Să reprezentăm tensiunea și curentul de la începutul liniei în formă exponențială: Ui = G / 1 e; h D \u003d Să trecem de la valorile complexe de funcționare ale tensiunii și curentului la instantanee:
După cum rezultă din expresiile (8.41), în modul de deplasare va avea amplitudinea tensiunii şi a curentului în linie cu pierderi(a > 0) scade exponențial cu creșterea x și într-o linie fără pierderi(a = 0) păstrați aceeași valoare în toate secțiunile liniei(Fig. 8.3).
Fazele inițiale ale tensiunii y (/) - r.g și curentului v | / (| - r.g în modul unde mișcătoare se schimbă de-a lungul liniei de-a lungul liniei legea liniară, iar defazajul dintre tensiune și curent în toate secțiunile liniei are aceeași valoare i|/ M - y, y
Impedanța de intrare a liniei în modul unde de călătorie este egală cu impedanța de undă a liniei și nu depinde de lungimea acesteia:
O linie fără pierderi are o impedanță pur rezistivă. (8.28), prin urmare, în modul unde de călătorie, defazarea dintre tensiune și curent în toate secțiunile liniei fără pierderi este zero(y;
Puterea instantanee consumată de o secțiune de linie fără pierderi situată în dreapta unei secțiuni arbitrare X(vezi Fig. 8.1), este egal cu produsul valorilor instantanee ale tensiunii și curentului din secțiune X.
Orez. 83.
Din expresia (8.42) rezultă că puterea instantanee consumată de o secțiune arbitrară a liniei fără pierderi în modul unde de călătorie nu poate fi negativă, prin urmare, în modul voințelor de călătorie, energia este transferată în linie doar într-o singură direcție - de la sursa de energie la sarcină.
Nu există un schimb de energie între sursă și sarcină în modul val de călătorie, iar toată energia transmisă de unda incidentă este consumată de sarcină.
Regimul undelor stătătoare. Dacă rezistența la sarcină a liniei luate în considerare nu este egală cu rezistența undei, atunci doar o parte din energia transmisă de unda incidentă până la capătul liniei este consumată de sarcină. Restul energiei este reflectată de sarcină și se întoarce la sursă ca undă reflectată. Dacă modulul de reflectare a liniei |p(.r)| = 1, adică amplitudinele undelor reflectate și incidente sunt aceleași în toate secțiunile liniei, apoi se stabilește un regim specific în linie, numit regimul undelor staţionare. Conform expresiei (8.34) modulul coeficientului de reflexie | p(lz)| = 1 numai dacă modulul coeficientului de reflexie la capătul dreptei |p 2 | \u003d 1, iar coeficientul de atenuare a liniei a \u003d 0. Analizând expresia (8.33), putem vedea că | p 2 | = 1 numai în trei cazuri: când rezistența de sarcină este fie zero, fie infinită, fie este pur reactivă.
Prin urmare, Modul unde staționare poate fi stabilit numai în linie fără pierderi în cazul unui scurtcircuit sau al ralanti la ieșire, și, dacă rezistența de sarcină la ieșirea de linie este pur reactivă.
În cazul unui scurtcircuit la ieșirea liniei, coeficientul de reflexie la capătul liniei p 2 = -1. În acest caz, tensiunile undelor incidente și reflectate la capătul liniei au aceleași amplitudini, dar sunt deplasate în fază cu 180°, astfel încât valoarea instantanee a tensiunii la ieșire este identic zero. Înlocuind în expresiile (8.36), (8.37) p 2 = - 1, y = ur, Z B = /? „, găsim valorile efective complexe ale tensiunii și curentului liniei:
Presupunând că faza inițială a curentului /? la ieșirea liniei este zero și trecând de la valorile efective complexe ale tensiunilor și curenților la instantanee
stabilim că în cazul unui scurtcircuit la ieșirea liniei, amplitudinile tensiunii și curentului se modifică de-a lungul liniei conform legii periodice.
luând valorile maxime în puncte individuale ale liniei U m verifica = V2 Sunt max = V2 /2 și disparând în alte puncte (Fig. 8.4).
Evident, în acele puncte ale liniei la care amplitudinea tensiunii (curentului) este zero, valorile instantanee ale tensiunii (curentului) sunt identic egale cu zero. Se numesc astfel de puncte noduri de tensiune (curent).
Sunt numite punctele caracteristice la care amplitudinea tensiunii (curentului) capătă o valoare maximă antinoduri de tensiune (curent). După cum este evident din fig. 8.4, nodurile de tensiune corespund antinodurilor de curent și, invers, nodurilor de curent corespund antinodurilor de tensiune.
Orez. 8.4. Distribuția amplitudinii tensiunii(A) si curent(b) de-a lungul liniei în regim de scurtcircuit
Orez. 8.5. Distribuția valorilor instantanee ale tensiunii (A) si curent (b) de-a lungul liniei în regim de scurtcircuit
Distribuția valorilor instantanee ale tensiunii și curentului de-a lungul liniei (Fig. 8.5) respectă o lege sinusoidală sau cosinus, cu toate acestea, în timp, coordonatele punctelor care au aceeași fază rămân neschimbate, adică. undele de tensiune și curent par să „stau pe loc”. De aceea este numit acest mod de operare al liniei regimul undelor staţionare.
Coordonatele nodurilor de tensiune sunt determinate din condiția sin px /, = 0, din care
Unde La\u003d 0, 1,2, ... și coordonatele antinodurilor tensiunii - din condiția cos p.g "(\u003d 0, de unde
Unde P = 0, 1,2,...
În practică, coordonatele nodurilor și antinodurilor sunt măsurate în mod convenabil de la capătul liniei în fracțiuni din lungimea de undă X.Înlocuind relația (8.21) în expresiile (8.43), (8.44), obținem x "k \u003d kX / 2, x "„ \u003d (2 n + 1)X/4.
Astfel, nodurile de tensiune (curent) și antinodurile de tensiune (curent) alternează cu un interval X/4, iar distanța dintre nodurile (sau antinoduri) vecine este egală cu X/2.
Analizând expresiile pentru tensiunea și curentul undelor incidente și reflectate, este ușor de verificat că antinoduri de tensiune apar în acele secțiuni ale liniei în care tensiunile undelor incidente și reflectate coincid în fază și, prin urmare, sunt însumate, iar nodurile sunt situate în secțiunile în care tensiunile undelor incidente și reflectate sunt în antifază și deci scăzute. Puterea instantanee consumată de o secțiune arbitrară a liniei se modifică în timp conform legii armonice
prin urmare, puterea activă consumată de această secțiune a liniei este zero.
Prin urmare, în modul de voință în picioare, energia nu este transferată de-a lungul liniei și doar schimbul de energie între câmpurile electrice și magnetice are loc în fiecare secțiune a liniei.
În mod similar, aflăm că în modul inactiv (p2 \u003d 1), distribuția amplitudinilor de tensiune (curent) de-a lungul liniei fără pierderi (Fig. 8.6)
are același caracter ca și distribuția amplitudinilor curentului (tensiunii) în modul scurtcircuit (vezi Fig. 8.4).
Luați în considerare o linie fără pierderi, a cărei rezistență de sarcină la ieșire este pur reactivă:
Orez. 8.6. Distribuția amplitudinii tensiunii (A) si curent (b) de-a lungul liniei la ralanti
Înlocuind formula (8.45) în expresia (8.33), obținem
Din expresia (8.46) rezultă că, cu o sarcină pur reactivă, modulul coeficientului de reflexie la ieșirea liniei | p 2 | = 1, iar valorile argumentului р р2 la valori finite x n se situează între 0 și ±l.
Folosind expresiile (8.36), (8.37) și (8.46), găsim valorile efective complexe ale tensiunii și curentului liniei:
unde φ \u003d arctg (/? B / x "). Din expresia (8.47) rezultă că amplitudinile tensiunii și curentului se modifică de-a lungul liniei conform legii periodice:
unde coordonatele nodurilor de tensiune (antinoduri curente) x "k \u003d (2k + 1)7/4 + 1a Unde 1 = f7/(2tg); k= 0, 1, 2, 3,... și coordonatele antinodurilor de tensiune (nodurile curente) X"" = PC/2 + 1, Unde P = 0, 1,2,3,...
Distribuția amplitudinilor tensiunii și curentului cu o sarcină pur reactivă în ansamblu are același caracter ca în modurile inactiv sau în scurtcircuit la ieșire (Fig. 8.7), iar toate nodurile și toate antinodurile sunt deplasate cu o sumă. 1 L astfel încât la capătul liniei să nu existe nici un nod, nici un antinod de curent sau tensiune.
Cu sarcină capacitivă -k / A 0, deci primul nod de tensiune va fi la o distanță mai mică decât c/a de la capătul liniei (Fig. 8.7, A); cu sarcină inductivă 0 t k/A primul nod va fi situat la o distanta mai mare de 7/4, dar mai mica La/2 de la capătul liniei (Fig. 8.7, b).
Modul val mixt. Modurile de călătorie și undele staționare reprezintă două cazuri limitative, în unul dintre care amplitudinea undei reflectate în toate secțiunile liniei este egală cu zero, iar în celălalt, amplitudinile undelor incidente și reflectate în toate secțiunile linia sunt aceleasi. în os-
Orez. 8.7. Distribuția amplitudinilor tensiunii de-a lungul unei linii cu un capacitiv(A) și inductiv
În unele cazuri, linia are un regim de unde mixte, care poate fi considerată ca o suprapunere a regimurilor undelor de călătorie și staționare. În modul unde mixte, energia transmisă de unda incidentă până la capătul liniei este parțial absorbită de sarcină și parțial reflectată de aceasta, astfel încât amplitudinea undei reflectate este mai mare decât zero, dar mai mică decât amplitudinea val incident.
Ca și în modul unde staționare, distribuția amplitudinilor tensiunii și curentului în modul unde mixte (Fig. 8.8)
Orez. 8.8. Distribuția amplitudinii tensiunii (A ) și curent(b) de-a lungul unei linii în modul de undă mixtă cu o sarcină pur rezistivă(R„ > RH)
are înalte și minime clar definite, repetându-se X/2. Cu toate acestea, amplitudinile curentului și tensiunii la minime nu sunt egale cu zero.
Partea mai mică a energiei este reflectată de sarcină, adică. cu cât este mai mare gradul de potrivire a liniei cu sarcina, cu atât maximele și minimele de tensiune și curent sunt mai puțin pronunțate, prin urmare, raporturile dintre valorile minime și maxime ale amplitudinilor tensiunii și curentului pot fi utilizate pentru a evalua gradul. de potrivire a liniei cu sarcina. O valoare egală cu raportul dintre valorile minime și maxime ale amplitudinii tensiunii sau curentului se numește coeficientul undei de călătorie(KBV)
KBV poate varia de la 0 la 1 și, cu cât mai mult K () Y, cu atât modul de operare al liniei este mai aproape de modul de rulare a testamentelor.
Evident, în punctele liniei în care amplitudinea tensiunii (curentului) atinge valoarea maximă, tensiunile (curenții) undelor incidente și reflectate coincid în fază, iar unde amplitudinea tensiunii (curentului) are o valoare minimă, tensiunile (curenții) undelor incidente și reflectate sunt în antifază. Prin urmare,
Înlocuind expresia (8.49) în relațiile (8.48) și ținând cont de faptul că raportul dintre amplitudinea tensiunii undei reflectate și amplitudinea tensiunii undei incidente este modulul coeficientului de reflexie a liniei | р(лг)|, stabilim relația dintre coeficientul undei de călătorie și coeficientul de reflexie:
Într-o linie fără pierderi, modulul coeficientului de reflexie în orice secțiune a liniei este egal cu modulul coeficientului de reflexie de la capătul liniei, astfel încât coeficientul undei care se deplasează în toate secțiunile liniei are aceeași valoare : Kc>=
= (1-YUO+S).
Într-o linie cu pierderi, modulul coeficientului de reflexie se modifică de-a lungul liniei, atingând valoarea sa maximă în punctul de reflexie (la X= /). În acest sens, într-o linie cu pierderi, coeficientul undei de călătorie se modifică de-a lungul liniei, luând o valoare minimă la capătul acesteia.
Împreună cu KBV, pentru a evalua gradul de potrivire a liniei cu sarcina, reciproca acesteia este utilizată pe scară largă - raportul undelor staţionare(SWR):
În regimul undelor de călătorie, K c = 1, iar în modul undelor staţionare K cu-? oo.
Lumină la coliziune suprafata reflectorizanta.
Constă în faptul că cădere, Și reflectat Ray plasat într-un singur plan cu o perpendiculară pe suprafață, iar această perpendiculară împarte unghiul dintre razele indicate în componente identice.
Este adesea simplificată după cum urmează: colţ toamnași unghi reflexii de lumină aceeași:
α = β.
Legea reflexiei se bazează pe trăsături optica undelor. A fost fundamentată experimental de Euclid în secolul al III-lea î.Hr. Poate fi considerată o consecință a utilizării principiului lui Fermat pentru suprafata oglinzii. De asemenea, această lege poate fi formulată ca o consecință a principiului Huygens, conform căruia orice punct al mediului, la care a ajuns perturbația, acționează ca sursă. unde secundare.
Orice mediu reflectă și absoarbe în mod specific emisie de lumină. Parametrul care descrie reflectivitatea suprafeței unei substanțe este notat ca coeficient de reflexie(ρ sauR) . Cantitativ, coeficientul de reflexie este egal cu raportul flux de radiații, reflectat de corp, la fluxul care a lovit corpul:
Lumina este reflectată complet dintr-o peliculă subțire de argint sau mercur lichid depus pe o foaie de sticlă.
Aloca difuzȘi reflexie în oglindă.
Din eterogenitatea mediului de propagare. Exemple de neomogenitate pot fi o sarcină într-o linie de transmisie sau o interfață între două medii omogene cu valori diferite ale parametrilor electrofizici.
- raportul dintre amplitudinea tensiunii complexe a undei reflectate și amplitudinea tensiunii complexe a undei incidente într-o secțiune dată a liniei de transmisie.
Coeficientul de reflexie curent- raportul dintre amplitudinea complexă a curentului de undă reflectat și amplitudinea complexă a curentului de undă incidentă într-o secțiune dată a liniei de transmisie.
Coeficientul de reflexie a undelor radio- raportul componentei specificate a tensiunii câmp electricîn unda radio reflectată la aceeași componentă în unda radio incidentă.
Coeficientul de reflexie al tensiunii
Coeficientul de reflexie al tensiunii(în metoda amplitudinilor complexe) - o valoare complexă egală cu raportul amplitudinilor complexe ale undelor reflectate și incidente:
K U = U neg / U pad = |K U |e jφ Unde |K U |- modulul coeficientului de reflexie, φ - faza coeficientului de reflexie, care determină întârzierea undei reflectate în raport cu incidentul.Coeficientul de reflexie a tensiunii în linia de transmisie este legat în mod unic de impedanța sa de undă ρ și de impedanța de sarcină Z:
K U = (Zload - ρ) / (Zload + ρ).Coeficientul de reflexie al puterii- o valoare egală cu raportul dintre puterea (fluxul de putere, densitatea fluxului de putere) transportată de unda reflectată și puterea transportată de unda incidentă:
K P = P neg / P pad = |K U | 2Alte mărimi care caracterizează reflexia în linia de transmisie
- raportul undelor staţionare - K St = (1 + |K U |) / (1 - |K U |)
- Raportul undelor de călătorie - K bv \u003d (1 - |K U |) / (1 + |K U |)
Aspecte metrologice
măsurători
- Pentru măsurarea coeficientului de reflexie se folosesc linii de măsurare, contoare de impedanță, contoare SWR panoramice (măsoară doar modulul, fără fază), precum și analizoare vectoriale de rețea (pot măsura atât modulul, cât și fază).
- Măsurile de reflexie sunt diverse sarcini de măsurare - active, reactive cu fază variabilă etc.
Standarde
- Standard de stat al unității de rezistență a undelor în ghidurile de undă coaxiale GET 75-2011 (link indisponibil)- situat în SNIIM (Novosibirsk)
- Instalarea celei mai înalte acuratețe pentru reproducerea unității coeficientului complex de reflexie a undelor electromagnetice în traseele ghidului de undă secțiune dreptunghiularăîn domeniul de frecvență 2,59 ... 37,5 GHz UVT 33-V-91 - situat în SNIIM (Novosibirsk)
- Cea mai înaltă setare de precizie pentru reproducerea unității coeficientului de reflexie complex (tensiune și raport de undă staționară de fază) a undelor electromagnetice în căi de ghid de undă dreptunghiulare în intervalul de frecvență de 2,14 ... 37,5 GHz UVT 33-A-89 - este situată în
GOST R 56709-2015
STANDARDUL NAȚIONAL AL FEDERATIEI RUSE
CLĂDIRI ȘI CONSTRUCȚII
Metode de măsurare a coeficienților de reflexie a luminii de către suprafețele încăperilor și fațadelor
Clădiri și structuri. Metode de măsurare a reflectanței încăperilor și suprafețelor fronturilor
Data introducerii 2016-05-01
cuvânt înainte
1 DEZVOLTATĂ de statul federal instituție bugetară„Institutul de cercetare în fizica clădirilor Academia Rusă arhitectura si stiintele constructiei(„NIISF RAASN”) cu participarea Societății cu răspundere limitată „CERERA-EXPERT” (LLC „CERERA-EXPERT”)
2 INTRODUS de Comitetul Tehnic de Standardizare TC 465 „Constructii”
3 APROBAT ȘI DAT ÎN VIGOARE prin Ordinul Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie din 13 noiembrie 2015 N 1793-st
4 INTRODUS PENTRU PRIMA Oara
Regulile de aplicare a acestui standard sunt stabilite în GOST R 1.0-2012 (secțiunea 8). Informațiile despre modificările aduse acestui standard sunt publicate în indexul de informații anual (de la 1 ianuarie a anului curent) „Standarde naționale”, iar textul oficial al modificărilor și modificărilor - în indexul lunar de informații „Standarde naționale”. În cazul revizuirii (înlocuirii) sau anulării acestui standard, un anunț corespunzător va fi publicat în numărul următor al indexului lunar de informare „Standarde naționale”. Sunt de asemenea plasate informații relevante, notificări și texte Sistem informatic utilizare generală - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe Internet (www.gost.ru)
1 domeniu de utilizare
1 domeniu de utilizare
Acest standard stabilește metode de măsurare a reflectanței luminii integrale, difuze și speculare a materialelor utilizate pentru decorarea interioară și fațadele clădirilor și structurilor.
Coeficienții de reflexie a luminii sunt utilizați în calculele componentei reflectate în proiectarea iluminatului natural și artificial al clădirilor și structurilor (SP 52.13330.2011 și).
2 Referințe normative
În acest standard se fac referiri la următoarele standarde:
GOST 8.023-2014 Sistemul de stat asigurând uniformitatea măsurătorilor. Schema de verificare de stat pentru instrumentele de măsurare a cantităților luminoase de radiație continuă și pulsată
GOST 8.332-2013 Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Măsurătorile luminii. Valorile eficienței luminoase spectrale relative a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei. Dispoziții generale
GOST 26824-2010 Clădiri și structuri. Metode de măsurare a luminozității
SP 52.13330.2011 SNiP 23-05-95* „Iluminat natural și artificial”
Notă - Când utilizați acest standard, este recomandabil să verificați valabilitatea standardelor de referință în sistemul de informare publică - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe Internet sau conform indexului anual de informații „Standarde naționale” , care a fost publicată de la 1 ianuarie a anului curent, și pe problemele indexului lunar de informare „Standarde naționale” pentru anul în curs. Dacă a fost înlocuit un standard de referință nedatat, se recomandă ca versiunea curentă a acelui standard să fie utilizată, ținând cont de orice modificări aduse versiunii respective. Dacă standardul de referință la care este dată referința datată este înlocuit, atunci se recomandă utilizarea versiunii acestui standard cu anul de aprobare (acceptare) indicat mai sus. Dacă, după aprobarea acestui standard, se face o modificare a standardului la care se face referire la care se face referire datată, care afectează prevederea la care se face referirea, atunci această prevedere se recomandă a fi aplicată fără a lua în considerare această modificare. Dacă standardul de referință este anulat fără înlocuire, atunci prevederea în care este dată referința la acesta se recomandă să fie aplicată în partea care nu afectează această referință.
Când utilizați acest standard, este recomandabil să verificați funcționarea setului de reguli de referință din Fondul Federal de Informare al Reglementărilor și Standardelor Tehnice.
3 Termeni și definiții
Acest standard folosește termenii conform GOST 26824, precum și termenii următori cu definiții relevante, ținând cont de practica internațională existentă *:
________________
* Vezi secțiunea Bibliografie. - Nota producătorului bazei de date.
3.1 reflexia luminii: Procesul prin care radiația vizibilă revine pe suprafețe sau medii fără a modifica frecvența componentelor sale monocromatice.
3.2 coeficient integral de reflexie a luminii , %:
Raportul dintre fluxul luminos reflectat și fluxul luminos incident, calculat prin formula
unde este fluxul luminos total reflectat de suprafața probei;
este fluxul luminos incident pe suprafața probei;
S- distribuția relativă a puterii spectrale a radiației incidente a unei surse de lumină standard;
este coeficientul total de reflexie spectrală a suprafeței probei;
V- randamentul luminos spectral relativ al radiatiei monocromatice V cu o lungime de undă.
3.3 reflectanța luminii difuze , %:
Fracția de reflexie difuză a fluxului luminos de la suprafața probei, calculată prin formula
unde este reflexia difuză a fluxului luminos.
3.4 coeficient de reflexie direcțională (speculară) a luminii , %:
Reflexia conform legilor reflexiei speculare fara difuzie, exprimata ca raportul dintre reflexia regulata a unei parti din fluxul luminos reflectat si fluxul incident, calculat prin formula
unde este fluxul de lumină reflectat specular.
4 Cerințe pentru instrumentele de măsurare
4.1 Pentru măsurarea fluxului luminos, trebuie utilizate convertoare de radiații care au o limită de eroare relativă admisibilă de cel mult 10%, ținând cont de eroarea de corecție spectrală, definită ca abaterea sensibilității spectrale relative a convertorului de radiații de măsurare față de eficiența luminoasă spectrală relativă a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei V conform GOST 8.332, erori de calibrare a sensibilității absolute și erori cauzate de neliniaritatea caracteristicii luminii.
4.2 Ca sursă de lumină pentru măsurători, utilizați o sursă de tip A.
Tensiunea de alimentare a lămpii trebuie să fie stabilizată în 1/1000.
4.3 Fotometrul, al cărui proiect trebuie să respecte schemele de măsurare prezentate în secțiunile 6-8, trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
4.3.1 Sistemul optic trebuie să asigure paralelismul fasciculului luminos, unghiul de divergență (convergență) nu este mai mare de 1°.
4.3.2 După trecerea fluxului de lumină după reflectarea din proba de material, razele de lumină ar trebui să cadă pe fotodetector cu o abatere de la direcția dată cu cel mult 2 °.
4.3.3 La determinarea coeficientului de reflexie direcțională a luminii, unghiul de incidență al fasciculului luminos este egal cu unghiul de reflexie cu o eroare absolută de ±1°.
4.3.4 Unghiul de incidență al fasciculului de lumină pe suprafața sensibilă la lumină a fotodetectorului trebuie să fie constant în toate etapele măsurătorilor, cu excepția cazului în care se folosește o sferă integratoare (minge Taylor).
4.3.5 La testarea probelor, este permisă utilizarea altor instrumente care oferă rezultate de măsurare a reflexiei luminii pe probe de referință certificate cu o anumită eroare.
Dacă ca instrument de măsurare se utilizează un monocromator sau spectrofotometru, determinarea coeficientului de reflexie se realizează conform formulelor (1), (2) sau (3).
5 Cerințe pentru mostre
5.1 Încercările se efectuează pe mostre din materialele utilizate. Dimensiunile eșantioanelor sunt stabilite în conformitate cu instrucțiunile de utilizare ale instrumentului de măsurare utilizat.
5.2 Suprafața probelor trebuie să fie plană.
5.3 Ordinea de selecție și numărul de probe sunt stabilite în documente normative pentru un anumit tip de produs.
6 Măsurarea reflectanței luminii integrate
Măsurarea coeficientului de reflexie integrală a luminii se realizează utilizând o sferă de integrare, care este o bilă goală cu o acoperire a suprafeței interioare, care are un coeficient mare de reflexie difuză. Sfera are găuri.
schema circuitului măsurătorile coeficienților de reflexie a luminii integrale și difuze, corespunzători lui *, sunt prezentate în Figura 1.
________________
* Vezi secțiunea Bibliografie, aici și mai jos. - Nota producătorului bazei de date.
1 - probă; 2 - port de calibrare standard; 3 - port lumina de intrare; 4 - fotometru; 5 - ecran; d- diametrul orificiului pentru introducerea probei măsurate (0,1 D); d- diametrul orificiului de calibrare ( d= d); d- diametrul orificiului pentru fluxul luminos de intrare (0,1 D); d- diametrul orificiului de iesire a fasciculului reflectat specular ( d= 0,02D); D- diametrul interior al sferei; - unghiul de incidență al fasciculului de intrare (10°)
Figura 1 - Schema schematică a măsurării reflectanței luminii integrale și difuze
La măsurarea coeficientului de reflexie integral, orificiul pentru ieșirea fasciculului reflectat specular cu un diametru d lipsă sau acoperită de un dop.
7 Măsurarea reflectanței luminii difuze
Măsurarea reflectanței difuze a luminii se efectuează conform schemei prezentate în figura 1.
În acest caz, sfera trebuie să aibă o gaură pentru ieșirea unui fascicul reflectat specular cu un diametru d.
Dimensiunea standard a deschiderii de ieșire ar trebui să fie de 0,02 D.
8 Măsurarea reflectanței direcționale (speculare) a luminii
Reflectanța direcțională (speculară) a luminii a unei suprafețe este măsurată prin iluminarea suprafeței cu un fascicul de lumină paralel sau colimat incident pe suprafața iluminată la un unghi . Diagrama schematică a măsurării coeficientului de reflexie speculară, corespunzător lui , este prezentată în Figura 2.
9 Metode de măsurare
9.1 Metoda absolută
9.1.1 Esența metodei este de a determina raportul dintre valoarea intensității curentului fotodetectorului atunci când un flux de lumină reflectat de proba de testat îl lovește și valoarea puterii curentului atunci când fluxul luminos lovește direct fotodetectorul .
9.1.2 Procedura de testare
9.1.2.1 Fasciculul de lumină de la sursa de lumină este direcționat către fotodetector.
1 - lentila colimatoare; 2 - o lentilă colectoare, a cărei deschidere este situată în unghi; 3 - Sursă de lumină; 4 - deschiderea colectorului fotodetectorului; 5 - suprafata probei masurate; 6 - fotodetector; - unghiul de incidenţă a fluxului luminos; - unghi de deschidere
Figura 2 - Schema schematică a măsurării coeficientului de reflexie speculară
9.1.2.2 Măsurați curentul fotodetectorului i.
9.1.2.3 Setați planul de măsurare.
9.1.2.4 Echipamentul este amplasat în conformitate cu schema optică prezentată în Figura 1 sau 2, în funcție de indicatorul măsurat.
9.1.2.5 Așezați proba de testare în planul de măsurare.
9.1.2.6 Măsurați curentul fotodetectorului i.
9.1.3 Manipularea rezultatelor.
9.1.3.1 Reflexia luminii este determinată de formula
unde este puterea curentului a fotodetectorului cu proba de testat, A.
- puterea curentului fotodetectorului fără eșantion, A.
9.1.3.2 Eroarea relativă de măsurare este determinată de formulă
- eroare absolută în măsurarea puterii curentului fotodetectorului (eroarea absolută a fotometrului) fără eșantion.
9.2 Metoda relativă
9.2.1 Esența metodei este de a determina raportul dintre puterea curentului fotodetectorului atunci când atinge fluxul de lumină reflectat de proba de testat și puterea curentului fotodetectorului atunci când atinge fluxul de lumină reflectat de eșantion având o valoarea certificată a coeficientului de reflexie a luminii, ținând cont de acest coeficient.
9.2.2 Procedura de testare
9.2.2.1 Setați planul de măsurare.
9.2.2.2 Echipamentul este amplasat în conformitate cu schema optică prezentată în Figura 1 sau 2, în funcție de indicatorul măsurat.
9.2.2.3 În planul de măsurare este plasată o probă cu reflectanță a luminii certificată (probă de referință).
9.2.2.4 Măsurați curentul fotodetectorului i.
9.2.2.5 Așezați proba supusă încercării în planul de măsurare.
9.2.2.6 Măsurați curentul fotodetectorului i.
9.2.3 Manipularea rezultatelor
9.2.3.1 Reflexia luminii este determinată de formula
unde este reflectanța luminii certificată a probei de referință;
- puterea curentului fotodetectorului cu proba de testat, A;
- puterea curentului fotodetectorului cu o probă de referință, A.
9.2.3.2 Eroarea relativă de măsurare este determinată de formulă
unde este eroarea absolută în determinarea coeficientului de reflexie a luminii;
- eroare absolută în măsurarea puterii de curent a fotodetectorului (eroarea absolută a fotometrului) cu proba studiată;
- eroare absolută în măsurarea puterii curentului fotodetectorului (eroarea absolută a fotometrului) cu o probă de referință;
- eroarea absolută a coeficientului de reflectare a luminii certificat al probei de referință.
NOTĂ Pentru eroarea relativă de măsurare (9.1.3.2 și 9.2.3.2) este permis să se ia eroarea specificată a fotometrului.
Bibliografie
Codul de reguli pentru proiectare și construcție „Iluminat natural al clădirilor rezidențiale și publice”. |
||
EN 12665:2011* | Lumină și iluminare. EN 12665:2011 Lumină și iluminat - Termeni și criterii de bază pentru specificarea cerințelor de iluminat |
|
________________ |
||
Proprietățile suprafețelor reflectorizante ale corpurilor de iluminat. Metode de determinare (EN 16268:2013 Performanța suprafețelor reflectorizante pentru corpuri de iluminat) |
UDC 721:535.241.46:006.354 | OK 91.040 | |
Cuvinte cheie: coeficient de reflexie, iluminare, lumină naturală, lumină artificială |
Textul electronic al documentului
pregătit de Kodeks JSC și verificat cu:
publicație oficială
M.: Standartinform, 2016