Руководство по визуальным сигналам

Визуальный сигнал является источником света в цветном прозрачном корпусе и используется во многих случаях не в последнюю очередь в качестве усиления звукового сигнала в случае опасности, предупреждения или состояния машины / системного процесса.

Эффективность визуальных сигналов


За исключением, возможно, индикаторов состояния, цель диапазона визуальных сигналов E2S — привлечь внимание по сравнению со светильником или светом общего назначения, который предназначен для освещения данной области и не обязательно привлекает внимание. Поэтому эффективность или интенсивность света устройства, в отличие от его способности освещать, вероятно, является важным фактором. Различные источники света могут давать существенно разную эффективную силу света и способность привлекать внимание, особенно при мигании; однако, в отличие от них, их способность освещать данную область может быть довольно низкой.

E2S предоставляет информацию об эффективности визуального сигнала, основанную на фактических измерениях для каждой модели в диапазоне продуктов от E2S. Предоставленная информация НЕ основана на предположениях, основанных на правилах и / или только на расчетах. Поэтому в компании e2S уверены, что измеренные значения светового потока являются значимыми и будут лучше способствовать выбору продукта.

Выбор источников света может быть осуществлен из следующих вариантов:

  • Лампа накаливания — обычно работает в сочетании с дополнительной схемой, может быть достигнута как стабильная мощность, так и более эффективная вспышка. Лампа накаливания обеспечивает адекватные характеристики при относительно низкой стоимости, которую можно улучшить с помощью линзы Френеля. Однако у неё довольно короткий срок службы, и он еще больше сокращается, когда подвергается довольно низкому уровню вибрации.
  • Галогенная лампа — нить накаливания этой лампы заключена в газообразный галоген и светится при немного более высокой температуре, чем обычная лампа. При этом мы получаем более эффективный световой поток и увеличенный срок службы лампы до трех раз по сравнению с обычной лампой. Если рассматривать лампу мощностью 40 Вт, можно ожидать, что галогенная версия обеспечит увеличение световой отдачи (люмен на ватт) до 80% по сравнению с обычной лампой.
  • Ксеноновая (стробоскопическая) трубка — работает при высоком напряжении, генерируемом схемой инвертора, ксеноновая лампа воспламеняется, создавая мгновенную яркую вспышку света, которая может дополнительно усиливаться при просмотре через линзу Френеля. Энергия вспышки зависит от размера трубки, напряжения на ней и разрядки конденсатора. Срок службы лампы обычно составляет от 5 до 8 миллионов вспышек, после чего наблюдается эрозия светового потока, пока трубка в конечном итоге не выйдет из строя.
  • Светодиод (светоизлучающий диод) — полупроводниковое устройство, которое в отличие от лампы накаливания и ксеноновой трубки излучает свет только одной частоты (т.е. одного цвета) в зависимости от его конструкции. Светодиодная технология развивается и пока не предлагает такого яркого решения, как ксеноновая лампа, однако она обеспечивает чрезвычайно низкий ток и очень длительный срок службы, что дает эффективное решение там, где требуется индикация состояния или статус.

Как E2S измеряет световой поток (Эффективную интенсивность в канделах) визуального сигнала ?

Спектрометр используется для измерения средней эффективной силы света всей линзы маяка. Затем это переводится в эффективную интенсивность в канделах (кд).

В случае проблескового маяка, такого как ксеноновый строб-маяк, измеряется длительность импульса, измеренная между 10% пиковой амплитуды для переднего и заднего краев импульса. Уровни света собираются в течение периода импульса, они переводятся с помощью формулы Блонделя-Рея в эффективную интенсивность в канделах (кд). Это интенсивность, которая показалась бы наблюдателю, если бы свет горел постоянно.

Эффективная сила света ( Ieff ), выраженная в канделах (кд), рассчитывается для каждого импульса, измеренного с использованием следующей формулы Блонделя-Рея :

Где,
I (t) — мгновенное значение в канделах (кд);
a = визуальная постоянная времени, где в расчетах используются постоянные 0,2 (ночное время) или 0,1 (дневное время).
t2 — t1 — длительность светового импульса, измеренная между 10% пиковой амплитуды для переднего и заднего фронтов импульса.

Измеренная эффективность по сравнению с «правилом» / «только расчетная эффективность» — ксеноновые строб-маяки

При оценке или сравнении выходных данных более чем одного устройства визуальной сигнализации, вероятно, стоит задуматься о том, как эти данные были получены.

Эмпирические правила и расчеты, основанные на энергии импульсной лампы в ксеноновом стробоскопе, обычно используются для определения эффективности. Однако при сравнении выходных сигналов, полученных путем расчетов, основанных только на энергии, с измеренными выходными сигналами с помощью спектрометра или аналогичного устройства, выходной сигнал часто завышается с точки зрения эффективной интенсивности в канделах (мощности свечи) и особенно с точки зрения пиковой мощности свечи. Это слишком часто может вводить в заблуждение, и, если два устройства не были измерены на производительность, их эффективность с точки зрения производительности в канделах не может быть точно сравнена.

E2S устанавливает два показателя эффективной светоотдачи для всех ксеноновых проблесковых маяков, оба из которых были выполнены и подвергнуты полностью собранному изделию, оснащенному прозрачной линзой, а именно:

Эффективная интенсивность (кд) — измеренная: также известная как эффективная мощность силы света, это измеренная интенсивность, которая будет казаться наблюдателю, если / когда свет будет гореть постоянно. Эти данные следует использовать при сравнении двух различных устройств визуальной сигнализации.

Пиковая интенсивность (кд) — измеренная: также известная как пиковая мощность силы света, это максимальная интенсивность, измеренная мигающим устройством во время его светового импульса. — не рекомендуется использовать пиковое значение канделы при сравнении двух разных визуальных сигналов.

В случае визуальных сигналов ксенонового строба E2S указывает расчетные значения, основанные на номинальной мощности импульсной лампы, этот тип информации обычно используется в индустрии визуальных сигналов, чтобы дать практическое указание, и подвержен множеству аномалий, которые дают неточные и завышенные показатели. Это может быть связано с различиями в размере и эффективности линз, физической форме стробоскопической лампы и расположении относительно линзы, а также эффективности самой стробоскопической импульсной лампы. Другие факторы, не в последнюю очередь цвет линз, влияют на светоотдачу и будут рассмотрены позже.

Ниже приводится описание расчетных значений светоотдачи, приведенное только для информации. Разница между этими цифрами и фактическими измеренными значениями будет продемонстрирована позже.

Эффективная интенсивность (кд) — расчетная: также известная как эффективная мощность силы света, обычно предполагает, что 1 Джоуль энергии, подаваемой на импульсную лампу, поглощает 50 кд (кандел).

Пиковая интенсивность (кд) — расчетная: также известная как пиковая мощность силы света, обычно предполагает, что 1 Джоуль энергии, подаваемой на лампу-вспышку, поглощает 100 000 кд (кандел) — рекомендуется, чтобы пиковое значение интенсивности в канделах не использовалось при сравнении двух разных визуальных сигналов.

Пример различий между измеренными и рассчитанными эффективными значениями интенсивности в канделах.

Как указывалось ранее, при сравнении двух устройств визуальной сигнализации необходимо сравнивать их измеренные эффективные интенсивности в канделах, а не рассчитанные эффективные интенсивности в канделах. Пиковую интенсивность в канделах не следует использовать для сравнения эффективности.

Все визуальные сигналы, представленные ниже, представляют собой ксеноновые стробоскопы с номинальной энергией 5 Джоулей. Они физически различаются как корпусом, так и расположением линз. В таблице 2 показаны аномалии и предположения, которые приводят к неточностям, если эффективная интенсивность в канделах рассчитывается и / или применяется практическое правило, а не измерение.

Таблица 1: Сравнение измеренных эффективных интенсивностей в канделах с расчетными эффективными интенсивностями в канделах: три различных маяка E2S мощностью 5 Джоулей.

Визуальный сигнал 5 Дж
Номер модели
ИЗМЕРЕННАЯ Эффективная интенсивность (кд) Предупреждающее расстояние
L101 200 22 метров
B300STR 125 18 метров
BExBG05D 105 16 метров
РАСЧЕТНАЯ Эффективная интенсивность (кд) Предупреждающее расстояние
L101 250 112 метров
B300STR 250 112 метров
BExBG05D 250 112 метров

Эффективность и дальность действия маяка

Частый вопрос, касающийся визуальной сигнализации — это дальность действия данного устройства. Эффективная интенсивность в канделах (или эффективная мощность силы света) устройства может использоваться для определения эффективного диапазона с использованием следующей формулы, также упоминаемой в EN54-23 и IES (Справочник по освещению Северной Америки (IES), пятое издание).

Приведенная ниже формула может использоваться для преобразования эффективной интенсивности в канделах в эффективное расстояние предупреждения, другими словами, предупреждение, а не информирование.

 

Где Ieff (av) = эффективная интенсивность в канделах
d = расстояние (м)

Приведенная ниже формула может использоваться для преобразования эффективной интенсивности в канделах в расстояние или дальность просмотра на основе нормальной видимости в дневных условиях.

Где Ieff (av) = эффективная интенсивность в  канделах
d = расстояние (футы)
Lb = фоновая освещенность по методу Ламберта (нормальные дневные условия, Lb = 2919 фут-л)

Исходя из двух приведенных выше формул, в таблице ниже показано расстояние предупреждения и дальность действия визуального сигнала при эффективном измерении в канделах.

Таблица 2: Индикация дальности предупреждения и дальности визуального сигнала при эффективном измерении канделы.

Эффективная

интенсивность (кд)

Предупреждение

Расстояние  в метрах

Предупреждение

Расстояние в футах

Просмотр

Расстояние в метрах

Просмотр

Расстояние в футах

5 3,54 11,61 16 52
10 5.00 16,40 22 73
25 7,90 25,92 35 116
50 11,18 36,68 50 164
100 15,81 51,87 71 232
150 19,36 63,52 87 284
200 22,36 73,36 100 328
250 25.00 82,02 112 366
300 27,39 89,86 122 401
350 29,58 97,05 132 434
400 31,62 103,74 141 464
450 33,54 110,04 150 492
500 35,35 115,98 158 518
550 37,08 121,65 166 544
600 38,72 127,03 173 568

Насколько цвет линзы влияет на интенсивность источника света ?

Влияние цвета линз на интенсивность источника света в промышленной среде можно выразить следующим образом:

Прозрачный Желтый Янтарный Красный Синий Зеленый
100% 93% 70% 23% 24% 25%

Обратите внимание, что вся приведенная выше информация носит ознакомительный характер и НЕ гарантирует работу или покрытие.

Размещение светового сигнализатора

При установке маяка в первую очередь следует учитывать всенаправленное рассеяние света, обеспечивая свободное движение воздуха вокруг корпуса маяка и, следовательно, предотвращая накопление тепла от источника света, излучаемого во время нормальной работы маяка. Следует избегать вибрации, особенно при использовании ламп накаливания. Свет распространяется по прямым линиям, маяк будет намного эффективнее, если он будет расположен на линии прямой видимости, а не полагаться на отражения. Там, где это применимо, звуковые сигналы всегда должны быть первичным предупреждением, а маяк — вторичным индикатором или статусом.

Цвета МЭК 73  

Это цвета, необходимые для индикаторов и кнопок в соответствии со стандартами МЭК по машинам.

  • КРАСНЫЙ — Опасность действовать сейчас.
    Опасность для работающих или неохраняемых движущихся механизмов или основного оборудования в
    защищенной зоне.
  • ЯНТАРНЫЙ — Предупреждение, действуйте осторожно.
    Температура или давление отличаются от нормального уровня.
  • ЗЕЛЕНЫЙ — Меры предосторожности: идите вперед.
    Проверка завершена, машина вот-вот запустится.
  • СИНИЙ — местоположение указано.
    Предустановленная готовность или дистанционное управление.
  • ПРОЗРАЧНЫЙ — нет конкретного значения.
    Может подтвердить более раннее сообщение.