a) Lố mất tiện nghi nhìn và chỉ số hạn chế chĩi lố G (cịn gọi là chỉ số tiện nghi)
Để đánh giá mức độ chĩi lĩa làm mất tiện nghi nhìn người ta đưa ra khái niệm “chỉ số hạn chế chĩi lố” G (viết tắt của từ Glare Index) xác định theo cơng thức thực nghiệm sau:
tb
G ISL 0,97.lg (L ) 4,41.lg(h) 1,46.lg(P)
Trong đĩ:
ISL (Index of Specific Luminance) là chỉ số riêng của chĩa đèn do nhà chế tạo cung cấp. Cũng cĩ thể tính gần đúng theo cơng thức sau:
ISL=13,84-3,31.lg(I80)+1,3.lg(I80/I88)0,5-0,08.lg(I80/I88)+1,29.lg(F) Giá trị ISL thường nằm trong khoảng 3÷6
F: Diện tích phát sáng của bộ đèn nhìn từ gĩc quan sát 760. Ltb: Độ chĩi trung bình của mặt đường.
Mắt người
Ánh sáng hữu ích (từ vật cần nhìn) Ánh sáng gây
chĩi lĩa Nguồn sáng gây chĩi lĩa
Vật cần nhìn Ảnh vật
I80, I88 : Cường độ sáng (cd/m2) ứng với gĩc kinh tuyến 800, 880 của bộ đèn.
Để cĩ thể hình dung ảnh hưởng của hệ số G đến mắt ta xem xét một số giá trị của G: theo bảng sau:
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN259:2001 quy định: để hạn chế chĩi lĩa, khi thiết kế chiếu sáng đường phải phải chọn bộ đèn cĩ chỉ số hạn chế chĩi lĩa G 4. Tuy nhiên hệ số này chỉ cĩ ý nghĩa khi độ cao treo đèn >5m và số đèn đủ lớn nên trong tiêu chuẩn cũng quy định chỉ xét đến hệ số chĩi lĩa khi 5m<h<20m và 20<p<100.
b) Lố mờ và chỉ số độ tăng ngưỡng tương phản TI
Giả sử mặt nền cĩ độ chĩi Lb, nếu một vật cĩ độ chĩi là Lvật=Lb nằm trên nền thì rất khĩ nhận biết được nĩ. Điều này liên quan đến độ tương phản mà ta đã nĩi ở trên. Một vật chỉ quan sát được khi nĩ cĩ độ tương phản nhất định so với bối cảnh xung quanh, tức là độ chĩi giữa vật và nền phải thoả mãn (Lvật – Lb) Lngưỡng. Giá trị Lngưỡng là giá trị bé nhất để nhận biết được vật trên nền và nĩ là hàm số của Lb như hình 2.5.
Giả sử nền cĩ độ chĩi là Lb thì ngưỡng tương phản tương ứng là
Lngưỡng = L0. Khi xuất hiện độ chĩi Ls trong trường nhìn, mắt sẽ cảm nhận độ chĩi tổng Lb+Ls và coi như đĩ là độ chĩi của nền rọi đến mắt. Như vậy mặc dù độ chĩi của nền khơng đổi, nhưng độ chĩi mà mắt cảm nhận tăng lên làm độ tương phản giảm và vật quan sát bị mờ đi. Để đảm bảo vật quan sát khơng bị mờ đi thì giá trị Lngưỡng phải tăng từ
L0 thành Ls.
Để đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của hiện tượng lố mờ người ta đưa ra chỉ số “độ tăng ngưỡng tương phản” TI (viết tắt của từ Threshold Increment) như sau :
0 0 .100% s L L TI L
G = 1 Chĩi lĩa quá mức chịu đựng G = 4 Chĩi lĩa ở mức chịu đựng được G = 9 Khơng cảm thấy chĩi lĩa
Vùng nhận diện được vật Vùng khơng nhận diện được Lngưỡng Lb Lb Lb+LS L0 LS
Hình 2.5_ Đường cong mơ tả quan hệ Lngưỡng = f (Lb)
CHƯƠNG 3
CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG NHÂN TẠO THƠNG DỤNG
Trong phần này ta lần lượt nghiên cứu cấu tạo của các loại nguồn sáng nhân tạo thơng dụng - trái tim của bộ đèn chiếu sáng. Ở đây ta chỉ nêu sơ bộ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các đặc điểm chính dưới gĩc độ ứng dụng mà khơng đi sâu giải thích phân tích các hiện tượng quang học như: phân tích quá trình già hĩa, sự biến đổi quang thơng theo điện áp, hiện tượng mờ, hiện tượng đen ở 2 đầu ống phĩng điện,… Các vấn đề này cần phải tìm đọc các tài liệu chuyên sâu hoặc tham khảo tài liệu của các nhà chế tạo.
3.1 Bĩng đèn nung sáng:
1. Cấu tạo của bĩng đèn nung sáng (hình 3.1):
a) Dây tĩc (sợi đốt):
+ Chế tạo từ vật liệu chịu nhiệt (thường là vonfram, tungsten,… chịu được nhiệt độ rất cao, cĩ khi đến 36500K).
+ Khi bị nung nĩng, sợi đốt chủ yếu phát xạ các tia trong vùng hồng ngoại (1000 µm đến Hình 3.2_Các loại dây tĩc Dây tĩc Vỏ bĩng đèn Khí trơ Giá đỡ Đui đèn Ống xả
Đầu dây điện
Hình 3.1_Cấu tạo, giản đồ năng lượng và phổ màu của bĩng đèn sợi đốt
Ánh sáng (10%) Giản đồ năng lượng
Bức xạ hồng ngoại (70%) Thất thốt nhiệt và đối lưu (20%) Mức năng lượng 400 500 600 700 760
cho điện trở dây tĩc tăng lên và nĩ lại càng bị đốt nĩng cho đến khi nhiệt toả ra cân bằng với nhiệt tản ra khơng khí.
+ Nhiệt độ càng cao thì phổ ánh sáng càng chuyển về vùng nhìn thấy và màu sắc ánh sáng cũng trắng hơn. Tuy nhiên nhiệt độ cao sẽ làm bay hơi kim loại làm dây tĩc nên người ta thường bơm khí trơ (Nitơ, Argon, Kripton) vào bĩng đèn để làm chậm quá trình bay hơi nhưng đồng thời cũng làm tăng tổn thất do các chất khí này dẫn nhiệt.
+ Khi kim loại bay hơi sẽ ngưng đọng trên bề mặt bĩng làm nĩ bị mờ đi. + Về cấu tạo, dây tĩc cĩ rất nhiều loại như hình 3.2.
b) Vỏ bĩng đèn:
+ Chế tạo bằng thủy tinh cĩ pha chì.
+ Áp suất khí trơ bơm vào bĩng rất thấp để tránh tản nhiệt ra ngồi mơi trường. + Để giảm độ chĩi, mặt trong bĩng đèn được phủ lớp bột mờ.
c) Đui đèn:
Nhiệm vụ đui đèn là nơi tiếp xúc nguồn điện cung cấp cho sợi đốt. + Đui gài B15 hoặc B22
+ Đui xốy E14, E27, E40
d) Đặc điểm:
- Ưu điểm:
+ Nối trực tiếp vào lưới điện mà khơng cần thiết bị phụ nào. + Kích thước nhỏ
+ Sử dụng đơn giản, bật sáng ngay + Chỉ số hồn màu tốt, xấp xỉ bằng 100 + Giá thành rẻ
+ Tạo màu sắc ấm áp, khơng nhấp nháy.
- Nhược điểm:
+ Hiệu quả phát sáng rất thấp do năng lượng nhiệt tản ra mơi trường lớn. + Quang thơng, tuổi thọ của đèn phụ thuộc mạnh vào điện áp nguồn.
+ Hiện nay khơng khuyến khích sử dụng trong dân dụng và cơng nghiệp nhưng vẫn dùng trong chiếu sáng sự cố, chiếu sán an tồn vì nĩ làm việc được với điện áp thấp.