溫度照度記錄儀中是如何進行照度計算
溫度照度記錄儀在對溫度和照度進行記錄監測方面，特別的便捷，不過對一些溫度和照度了解不多的人，可能會感到很神秘，溫度和照度都是一些抽象的東西，如何進行記錄呢？這就涉及到如何計算照度的問題，下面就為大家介紹一下溫度照度記錄儀中是如何進行照度計算。
首先要了解一下光能傳播的基本概念：光通量光通量Φ是指光源表面的客觀輻射通量對人眼所引起的視覺強度，它等于輻射通量與視見函數的乘積。發光強度發光體在給定方向上的發光強度I是指該發光體在該方向的立體角元dΩ內傳輸的光通量dΦ除以該立體角元所得的商。照 度，照度E是指單位被照面面積上的光通量，它是表征受照面被照明程度的物理量，即：
E=dΦdσ(1)對于點光源，dΦ=IdΩ，受照面上某點的照度E與該點至點光源距離l的平方成反比，與光強I及入射角的余弦均成正比，即：
E=dΦdσ=IdΩdΦ=Il2cosθ(2)
亮度L是指光源在給定方向的單位投影面上的發光強度，它是表征發光面發光強弱并與發光表面特性有關的物理量，即：
L=Iqscosα=Icosαscosα=Is(3)
由于大多數情況下物體不是自己發光的，因此在照明設計中，照度的計算具有重要意義，必須滿足國家標準規定的最低照度值。
照明設計中照度的計算根據照明設計中對照度的要求，在確定了照明光源的種類、功率及燈具布置方案以后，就需要計算工作面上不同表面的照度，以檢驗其是否合乎規程標準。有時根據生產場所需要的照度、已定的布燈方案，以及所掌握的環境特征，來確定燈泡的功率。無論是由已知燈泡功率求照度，還是由已定照度求燈泡功率，都需要進行照度計算。照度計算主要有兩方面的要求，一是簡單迅速，經常需要將計算好的各種結果編制成圖表或曲線供設計人員查用；二是準確，允許的誤差范圍為-10%~+20%。照度的計算點可以選擇在水平面、垂直面或傾斜面上。無論是何種表面，照度總是由其直射分量和反射分量疊成，直射分量取決于燈具的光強分布及其對所需計算表面的相對位置，反射分量取決于燈具投射于反射表面的光通比例、反射表面的反射性能和被照空間的幾何尺寸等。
常用的照度計算方法主要有利用系數法、逐點計算法和單位容量法3種。利用系數法利用系數法考慮了直射光和反射光兩部分所產生的照度，主要用于計算均勻布置照明器的室內一般照明，其計算結果為水平面上的平均照度，是受照表面上的光通量與房間內光源總光通量之比，也是光通量的直射分量和反射分量在水平面上產生的總照度。根據利用系數和照度的定義，并考慮燈具使用期間光通量因光源及環境而衰減的因素，可得出工作面上的實際平均照度為：
Eav=nΦUMA(4)式中：n安裝燈泡的數量；Φ每個燈泡的光通量，lm；U利用系數；M減光損失系數，受光源本身使用期間光通量衰減程度、燈具及環境污染程度的影響，一般取值為0.7；A房間受照面面積，m2。
式(4)還可用來確定某平均照度下的燈泡數量n。
燈具的利用系數與其型式、光視效能和配光曲線有關，燈具的光視效能越高，光通越集中，利用系數就越高。燈具懸掛越高，反射光通量越多，利用系數也越高。此外，燈具的利用系數還與房間的面積和形狀有關。房間面積越大，越近似正方形，直射光通量越多，利用系數就越高。
逐點計算法逐點計算法包括平方反比法、等照度曲線法、方位系數法等，這類方法只考慮直射光產生的照度，可以用來計算任意面上某一點的直射照度。燈具的尺寸一般遠小于它與被照表面間的距離，故可將其看作點狀發光元件，用點光源照度計算公式，就可以較準確地計算各種表面上的照度，計算過程中的數量變化關系如圖1所示。
光源在法向平面上產生的法向照度為：
En=1l2(5)根據法向平面與水平平面上光通量相等的原理，可以得出：
EhH=EnN(6)式中：Eh水平面上的照度。
NH=cosθ則有：
Eh=Encosθ=1l2cosθ=1h2cos3θ(7)同理可得，垂直平面上的照度為：
Ev=1l2cosφ=Encosφ=Ensinθ(8)推廣到任意平面，假設該平面與法向平面的夾角為Ψ，則有：
EΨ=EncosΨ(9)在實際應用中，一般首先規定一系列照度Ei和角度θ值，并從工廠提供的燈具配光曲線中查出與θ值對應的I值；然后求出對應于不同Ei和θ值的高度h，并繪出各類燈具空間的等照度曲線；最后按燈具計算高度h和計算點到燈具軸線的水平距離d，在等照度曲線上直接查出每個燈具產生的照度Ei和所有燈具產生的總照度，并求出實際照度為：
E=M∑Ei1000(10)式中：M減光損失系數：/1000光源實際光通量在計算點產生的照度。
單位容量法單位容量法可以看成是利用系數法的簡化，適用于均勻的一般照明計算，它主要計算每單位被照面積所需的燈具安裝功率：
W=PS(11)式中：P全部燈具安裝功率，W；S被照面積，m2。
此方法還可以直接計算出燈具數量為：
N=EA0C1C2(12)
式中：E需求照度；A房間面積；0單位面積的光通量；C1，C2修正系數；照明燈具光通量。
我們給出一套速查表格以便使用，表1為室形指數與燈具配光類型；表2為各類照型對應的距高比；表3為室內頂棚、墻面及地面的反射系數；表4為不同燈具效率對應的修正系數。
表格的相關說明如下：
(1)室形指數 其公式為：
RI=WLH(W+L)(13)
式中：W房間寬度；L房間長度；H燈具至工作面高度。
(2)反射系數 室內頂棚、墻面及地面的反射系數分別為ρC，ρW，ρf，根據實際環境不同可加系數C1修正。
(3)修正系數 各燈具效率不同，可加系數C2修正。
由以上表格數據查出0，C1，C2，然后代入所需照度E及房間面積A，并選擇合適的光源及其光通量，從而得出布燈數量或求得某燈具布置方案下的照度。
單位容量計算法設計實例運用單位容量計算法計算DL/T5390—2007火力發電廠和變電站照明設計技術規定附錄B中的例子，以驗證該算法的可行性和準確度。
第一步：由式(13)求室形指數RI，代入W=20m，L=50m，H=16.7m，得出RI=1.43。由距高比D/h<0。9，查表2可得出單位容量光通量最接近數值0=3.11。
由于ρC，ρW，ρf分別為0.5，0.5，0.2，查表3可知C1=1.08。
根據火力發電廠和變電站照明設計技術規定的說明，按照燈具效率大于70%來選參數C2為1是合適的。
第二步：將式(12)變換為E=N/A0C1C2，代入數據后可得E=200。原算例的結果為259，誤差為23%，在可接受的范圍內。與原算例的計算過程相比，本算法僅需查表格來確定相應的參數，然后代入公式即可，更為簡便易行。
利用系數法是在溫度照度記錄儀中總結出來的計算方法，具有計算簡單、理解容易的優點，適用于計算精度要求不高的場合；逐點計算法可用來計算各個溫度照度記錄儀的燈具在計算點所產生的照度，計算結果比較準確，缺點是計算量大；單位容量法的優點在于只需簡單查表計算，便于工程設計人員掌握，而且花費時間較短，準確度較高，在溫度照度記錄儀工程實踐中有較廣泛的應用前景。
