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1、光学基础知识第1页，本讲稿共35页照明基础知识 正如其它所有科技行业一样，照明行业也有其专业术语。这些特殊的用语和概念可以明确定义光源和灯具的特征，并使测量单位标准化,以光源和灯具分为两个部分讲解。深圳市深圳市深圳市深圳市海洋王海洋王海洋王海洋王投资发展有限公司投资发展有限公司投资发展有限公司投资发展有限公司ShenzhenShenzhenOceanOcean s Kings KingInvestmentImp.&Exp.Co.InvestmentImp.&Exp.Co.第2页，本讲稿共35页8.灯具效率 9.显色性10.电气效率11.照度的均匀度光学中涉及的概念：光学中涉及的概念：1.1.光
2、线和辐射光线和辐射 2.2.光通量光通量 3.3.光强光强l l 4.4.照度照度E E 5.5.辉度辉度L L6.6.光效光效7.7.色温色温 第3页，本讲稿共35页光线和辐射 光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360360到到830nm830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。温度远远高于温度远远高于50Hz50Hz工作时的温度，从而产生更高色温工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和
3、更好的显色性。的白色色表和更好的显色性。第4页，本讲稿共35页光通量 单位：流明单位：流明lmlm光源发射并被人的眼光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和睛接收的能量之总和即为光通量（即为光通量（）。）。第5页，本讲稿共35页光强l 单位：坎德拉cd一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的强度就叫做光强（l）第6页，本讲稿共35页 照度E单位：勒克司lx照度（E）是光通量与被照射面积之间的比例系数。1 lx即指1 lm的光通量平均分布在面积lm2平面上的明亮度。第7页，本讲稿共35页辉度L单位：坎德拉/平方米cd/m2辉度（L）是表示眼睛从某一方向所看到
4、物体反射光的强度。第8页，本讲稿共35页光强、照度、辉度、光效第9页，本讲稿共35页光效 单位：流明每瓦lm/W光效是指电能转换成光能的效率。第10页，本讲稿共35页光色 光色实际上就是色温.大至分三大类：暖色3300K中间色3300至5000K由于光线中光谱的组成有差别，因此即使光色相同，灯的显色性也可能不同。第11页，本讲稿共35页灯具效率 灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准，它是灯具输出的光能量与灯具内光源输出的光能量之间的比例。第12页，本讲稿共35页色温 单位：开尔文K当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。
5、“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。第13页，本讲稿共35页显色性 原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数显色指数”（RaRa），显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一），显色性是指事物的真实颜色（其
6、自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色关系。标准光源下所显示的颜色关系。RaRa值的确定，是将值的确定，是将DIN6169DIN6169标准标准中定义的中定义的8 8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。则表明被测光源颜色的显色性越好。RaRa值为值为100100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。标准光源下一致。第14页，本讲稿共35页标准色度分布图 第15页，本讲稿共35页从色度图中精选部分所显示的普朗刻曲线 第16页，本讲稿共
7、35页LUMILUX三基色荧光灯日光色光谱分面图l 第17页，本讲稿共35页电气效率第18页，本讲稿共35页第19页，本讲稿共35页第20页，本讲稿共35页光源在单位时间内发出的光光源在单位时间内发出的光的总量称为光通量的总量称为光通量单位单位 流明流明(lm)符号符号 光通量光通量光通量光通量各种光源同功率光通量各种光源同功率光通量第21页，本讲稿共35页 某一光源发出的光通量与其消耗功率的比值。单位：流明某一光源发出的光通量与其消耗功率的比值。单位：流明/瓦瓦 光光光光 效效效效第22页，本讲稿共35页光照度光照度光照度光照度单位面积接受到的光通量单位面积接受到的光通量Lm面积面积(m2)
8、单位单位:勒克斯勒克斯lx符号符号:E=/S第23页，本讲稿共35页工业常用的几种光源类型：金属卤化物气体放电灯第24页，本讲稿共35页LED光源第25页，本讲稿共35页 防护等级的说明 IP65IP65的含义的含义首位特征数字首位特征数字 二位特征数字二位特征数字0 0 无防护无防护 0 0 无防护无防护1 1 防大于防大于50mm50mm固体异物固体异物 1 1 防垂直滴水防垂直滴水2 2 防大于防大于12mm12mm固体异物固体异物 2 2 防倾斜防倾斜1515度滴水度滴水3 3 防大于防大于2.5mm2.5mm固体异物固体异物 3 3 防淋水防淋水4 4 防大于防大于1mm1mm固体异
9、物固体异物 4 4 防溅水防溅水5 5 防尘防尘 5 5 防喷水防喷水6 6 尘密尘密 6 6 防猛烈海浪防猛烈海浪 7 7 防浸水防浸水 8 8 防潜水防潜水第26页，本讲稿共35页 防爆等级的说明 第27页，本讲稿共35页 工业照明三大任务 保证安全生产保证安全生产保证安全生产保证安全生产(Safe)(Safe)保护工作人员健康保护工作人员健康(Health)节约能源节约能源节约能源节约能源(Environmental protection)(Environmental protection)第28页，本讲稿共35页灯具效率灯具效率-反射效率（反射器材料选取，表面处理）-透射效率（透射材料
10、选取，透射器设计）-镇流器与灯泡的匹配（保持最佳灯泡功率）目的：使光源发出的光通量最大限度地投射出来 第29页，本讲稿共35页配光设计配光设计 -根据工作环境需要设计配光曲线；-专用软件设计反射器；-专用软件模拟反射器和透射器配光效果；-制作样板检验配光与设计的一致性 目的：使光线合理地分布到工作区域，第30页，本讲稿共35页维持系数维持系数 -反光镜表面处理的防腐性能；-外壳防护等级；-光源及其配件质量；光源工作温度的控制目的：使灯具照度在寿命期内尽可能与初始设计值维持一致第31页，本讲稿共35页节能配件节能配件-镇流器镇流器 -电子镇流器；-节能型镇流器（铁芯材料选取，磁通量控制、电流密度
11、的控制、镇流能力设计）；目的：直接节省用电量 第32页，本讲稿共35页 专业设计的软件专业设计的软件 专业软件设计的泛专业软件设计的泛光灯具光效可达到光灯具光效可达到70%70%以上；普通泛以上；普通泛光灯具的光效只有光灯具的光效只有50%50%。第33页，本讲稿共35页l l举例：举例：举例：举例：采用无影灯的技术，采用无影灯的技术，采用无影灯的技术，采用无影灯的技术，应用到大型灯具的设应用到大型灯具的设应用到大型灯具的设应用到大型灯具的设计开发上。计开发上。计开发上。计开发上。通过科学的配光设计、通过科学的配光设计、通过科学的配光设计、通过科学的配光设计、专业的灯具开发软件专业的灯具开发软
12、件专业的灯具开发软件专业的灯具开发软件仿真模拟、特殊的工仿真模拟、特殊的工仿真模拟、特殊的工仿真模拟、特殊的工艺处理，灯具的光线艺处理，灯具的光线艺处理，灯具的光线艺处理，灯具的光线柔和均匀、无眩光、柔和均匀、无眩光、柔和均匀、无眩光、柔和均匀、无眩光、无重影，将灯具的防无重影，将灯具的防无重影，将灯具的防无重影，将灯具的防眩演绎到尽善尽美。眩演绎到尽善尽美。眩演绎到尽善尽美。眩演绎到尽善尽美。第34页，本讲稿共35页 长寿命设计：长寿命设计：通过我司独有的通过我司独有的3H3H散热结构，保证灯具的光源与电散热结构，保证灯具的光源与电气在一个理想的环境中工作，延长了使用寿命。气在一个理想的环境
13、中工作，延长了使用寿命。3H3H散热结构：散热结构：1H1H：对发热的镇流器采用独特的固定与接触工艺，将镇流器三面与外壳：对发热的镇流器采用独特的固定与接触工艺，将镇流器三面与外壳接触，以最快的方式将热传导到灯具外壳，通过灯具外壳与散热筋将热接触，以最快的方式将热传导到灯具外壳，通过灯具外壳与散热筋将热量及时的散发出去。量及时的散发出去。2H2H：在灯具结构设计上，设有对流的散热通道，将光源与电气箱：在灯具结构设计上，设有对流的散热通道，将光源与电气箱内部的热量及时的散发出去。内部的热量及时的散发出去。3H3H：加大与外界接触的散热面积，散热表面积增加：加大与外界接触的散热面积，散热表面积增加50%50%，镇流器，镇流器表面温度降低表面温度降低2020，延长灯具使用寿命。，延长灯具使用寿命。第35页，本讲稿共35页