ÚSTAV TECHNIK Y A ŘÍZENÍ V ÝROBY Ústav techniky a řízení výroby Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem Na Okraji 11 Tel.: +42 475 285 511 96 Ústí nad Labem Fax: +42 475 285 566 Internet: www.utrv.ujep.cz E-mail: kontakt@utrv.ujep.cz VÝZKUMNÁ ZPRÁVA Zadavatel: KRONEN LABE spol. s r. o. Tylova 41/24, 4 Trmice Zhotovitel: Univerzita J. E. Purkyně, Ústav techniky a řízení výroby Na Okraji 11, 96 Ústí nad Labem PhDr. Stanislav Kunc, CSc PhDr. Jaroslav Zukerstein, Ph.D. Výzkumný úkol: Provedení měření reflektorů pozičních světel SL, stanovení rozložení světelného toku vzhledem k rozptylu světla
1. Teoretický rozbor úkolu Výrobcem byl zadán úkol provést měření reflektorů pozičních světel vyrobených dle výkresu Ftv 62.27.431/1. Toto měření bylo provedeno za účelem stanovení světelných parametrů. Pomocí přípravku byla provedena měření v definované vzdálenosti v různých úhlech vzhledem k ose reflektoru, proveden přepočet světelného toku z důvodu stanovení jeho rozložení vzhledem k rozptylu. 2. Metodika měření Měření bylo provedeno pomocí luxmetru UNITEST 934 8, jehož sonda byla umístěna na pohyblivé části přípravku. Tato část umožňuje pohyb sondy po kružnici o poloměru 1m se středem v ose světelného zdroje. Je tak možné zjišťovat hodnoty v různých úhlech vzhledem k ose reflektoru ve vodorovné rovině. Měření byla provedena v intervalu 2 v rozmezí - 5, pro větší úhly není měření potřeba provádět z důvodu zastínění světelného zdroje okrajem reflektoru, případně rámečku světla. K měření byly dodány 3 ks reflektorů, světelný zdroj 24V/5W. Označení reflektorů: A1, A2, A3 reflektor sonda Obr.1 Schematické uspořádání měření Obr.2 Vlastní reflektor
3. Výsledky měření V tabulce 1 jsou uvedené hodnoty pro jednotlivé reflektory s ohledem na od osy reflektoru a levou či pravou stranu. Následují průměrné hodnoty nejprve pro levé a pravé strany odděleně i dohromady. Tyto hodnoty jsou dále graficky zpracovány na obr. 3 7. 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 A1-P 125 125 124 119 99 79 655 53 44 33 23 168 126 99 84 71 62 56 52 48 46 44 43 41 4 39 A2-P 1 1 119 11 98 85 67 56 46 35 245 173 128 13 87 73 63 57 52 48 46 44 42 41 4 39 A3-P 124 124 123 1 12 83 68 58 48 395 28 188 129 12 84 71 63 57 53 5 47 45 43 42 41 39 A1-L 125 123 117 12 82 67 53 42 31 22 153 117 96 84 74 65 58 54 52 48 46 45 44 43 42 41 A2-L 1 119 11 975 82 68 57 465 34 23 165 125 98 84 73 64 58 54 52 48 46 45 44 43 42 41 A3-L 124 123 119 15 82 63 49 38 275 153 123 14 87 73 64 57 53 5 48 47 45 44 43 42 41 průměrné hodnoty pravá strana A-P 123 123 122 1163 997 88 668 557 46 358 252 176 128 11 85 72 63 57 52 49 46 44 43 41 4 39 průměrné hodnoty levá strana A-L 123 1217 1153 115 82 66 53 422 38 217 157 122 99 85 73 64 58 54 51 48 46 45 44 43 42 41 průměrné hodnoty pravá i levá strana A 123 1223 1187 189 98 734 599 489 384 288 24 149 114 93 79 68 6 55 52 48 46 45 43 42 41 4 Tab.1 Naměřené hodnoty Pravá strana 1 1 1 8 6 A1-P A2-P A3-P 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Obr.3 Hodnoty pravá strana
Levá strana 1 1 1 8 6 A1-L A2-L A3-L 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Obr.4 Hodnoty levá strana Pravá strana - průměrné hodnoty 1 1 1 8 6 A-P 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Obr.5 Hodnoty pravá strana průměr
Levá strana - průměrné hodnoty 1 1 1 8 6 A-L 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Obr.6 Hodnoty levá strana průměr průměrné hodnoty L+P 1 1 1 8 6 A 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Obr.7 Hodnoty průměr
4. Rozložení světelného toku Vycházíme z předpokladu, že reflektorová odrazná plocha je rotačního charakteru. Rozložení vzhledem k úhlu od osy reflektoru bude v prostoru stejné jako rozložení ve vodorovné rovině. Světlo dopadající na kulovou plochu o poloměru 1m je vyjádřeno světelným tokem jako součin střední hodnoty a plochy kulového pásu v odpovídajících mezích úhlů od osy reflektoru. Plocha kulového pásu S = 2.π.r 2.(cos α 1 cos α 2 ) (1) r poloměr kulové plochy α 1, α 2 vymezující úhly Světelný tok Φ = S.E s (2) S plocha příslušného kulového pásu střední hodnota E s Střední hodnota pro každý kulový pás odpovídá naměřené hodnotě pro jednotlivé úhly α v rozmezí - 5, úhly vymezující pás jsou α 1, α 2. α E - A α 1 α 2 rad α 1 rad α 2 cos α 1 cos α 2 r (m) s (m2) tok procenta 123 1,17453 1,99985 1,96 1,1776,3527 2 1223 1 3,17453,5236,99985,99863 1,765 9,3633 2,868 4 1187 3 5,5236,87266,99863,99619 1,153 18,1542 5,4317 6 189 5 7,87266,122173,99619,99255 1,2292 24,9686 7,46842 8 98 7 9,122173,1578,99255,98769 1,352 27,7246 8,29279 1 734 9 11,1578,191986,98769,98163 1,388 27,9595 8,3635 12 599 11 13,191986,226893,98163,97437 1,456 27,327 8,17196 14 489 13 15,226893,261799,97437,96593 1,536 25,9536 7,7634 16 384 15 17,261799,29676,96593,9563 1,645 23,2232 6,94637 18 288 17 19,29676,331613,9563,94552 1,6777 19,4843 5,8281 2 24 19 21,331613,366519,94552,93358 1,751 15,3269 4,58449 22 149 21 23,366519,41426,93358,925 1,8216 12,2413 3,66152 24 114 23 25,41426,436332,925,9631 1,892 1,1245 3,2837 26 93,2 25 27,436332,471239,9631,8911 1,9614 8,9571 2,67918 28 79,2 27 29,471239,56145,8911,87462 1,1296 8,1511 2,4381 3 68 29 31,56145,54152,87462,85717 1,1966 7,45665 2,2338 32 6,2 31 33,54152,575959,85717,83867 1,11622 6,99247 2,9154 34 55,2 33 35,575959,61865,83867,81915 1,12264 6,76555 2,2366 36 51,8 35 37,61865,645772,81915,79864 1,12891 6,68179 1,99861 38 48,3 37 39,645772,68678,79864,77715 1,1352 6,5261 1,9524 4 46,3 39 41,68678,715585,77715,75471 1,1497 6,53169 1,95371 42 44,7 41 43,715585,75492,75471,73135 1,14675 6,5548 1,9662 44 43,3 43 45,75492,785398,73135,7711 1,15235 6,6174 1,97466 46 42,2 45 47,785398,8235,7711,682 1,15776 6,65224 1,98977 48 41,2 47 49,8235,855211,682,6566 1,16298 6,794 2,687 5 4 49 51,855211,89118,6566,62932 1,168 6,7215 2,18 Tab.2 Procentuální rozložení světelného toku reflektory A
6. Závěry Z uvedených hodnot a rozložení světelného toku lze předpokládat následující skutečnosti: Pro reflektor který nerozptyluje světlo se předpokládá, že 1% světelného toku vyzařuje do prostoru odpovídajícímu válci o průměru stejném jako je průměr reflektoru. Ve vzdálenosti 1 m od zdroje světla průmět reflektoru odpovídá úhlu 5 od osy reflektoru. Světlo, které dopadá mimo uvedený průmět můžeme považovat za rozptýlené. Reflektory A -1,3527 1-3 2,868 3-5 5,4317 Celkem% 8,58292 Tab.3 Procentuální rozložení světelného toku v průmětu reflektoru V tabulce 3 je vidět, že více než 9% světelného toku je rozptýleno mimo oblast průmětu reflektoru v definované vzdálenosti. V Ústí nad Labem dne 25.6.4 PhDr. Stanislav Kunc, CSc. PhDr. Jaroslav Zukerstein, Ph.D.