温度照度记录仪中是如何进行照度计算
温度照度记录仪在对温度和照度进行记录监测方面，特别的便捷，不过对一些温度和照度了解不多的人，可能会感到很神秘，温度和照度都是一些抽象的东西，如何进行记录呢？这就涉及到如何计算照度的问题，下面就为大家介绍一下温度照度记录仪中是如何进行照度计算。
首先要了解一下光能传播的基本概念：光通量光通量Φ是指光源表面的客观辐射通量对人眼所引起的视觉强度，它等于辐射通量与视见函数的乘积。发光强度发光体在给定方向上的发光强度I是指该发光体在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元所得的商。照 度，照度E是指单位被照面面积上的光通量，它是表征受照面被照明程度的物理量，即：
E=dΦdσ(1)对于点光源，dΦ=IdΩ，受照面上某点的照度E与该点至点光源距离l的平方成反比，与光强I及入射角的余弦均成正比，即：
E=dΦdσ=IdΩdΦ=Il2cosθ(2)
亮度L是指光源在给定方向的单位投影面上的发光强度，它是表征发光面发光强弱并与发光表面特性有关的物理量，即：
L=Iqscosα=Icosαscosα=Is(3)
由于大多数情况下物体不是自己发光的，因此在照明设计中，照度的计算具有重要意义，必须满足国家标准规定的最低照度值。
照明设计中照度的计算根据照明设计中对照度的要求，在确定了照明光源的种类、功率及灯具布置方案以后，就需要计算工作面上不同表面的照度，以检验其是否合乎规程标准。有时根据生产场所需要的照度、已定的布灯方案，以及所掌握的环境特征，来确定灯泡的功率。无论是由已知灯泡功率求照度，还是由已定照度求灯泡功率，都需要进行照度计算。照度计算主要有两方面的要求，一是简单迅速，经常需要将计算好的各种结果编制成图表或曲线供设计人员查用；二是准确，允许的误差范围为-10%~+20%。照度的计算点可以选择在水平面、垂直面或倾斜面上。无论是何种表面，照度总是由其直射分量和反射分量叠成，直射分量取决于灯具的光强分布及其对所需计算表面的相对位置，反射分量取决于灯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间的几何尺寸等。
常用的照度计算方法主要有利用系数法、逐点计算法和单位容量法3种。利用系数法利用系数法考虑了直射光和反射光两部分所产生的照度，主要用于计算均匀布置照明器的室内一般照明，其计算结果为水平面上的平均照度，是受照表面上的光通量与房间内光源总光通量之比，也是光通量的直射分量和反射分量在水平面上产生的总照度。根据利用系数和照度的定义，并考虑灯具使用期间光通量因光源及环境而衰减的因素，可得出工作面上的实际平均照度为：
Eav=nΦUMA(4)式中：n安装灯泡的数量；Φ每个灯泡的光通量，lm；U利用系数；M减光损失系数，受光源本身使用期间光通量衰减程度、灯具及环境污染程度的影响，一般取值为0.7；A房间受照面面积，m2。
式(4)还可用来确定某平均照度下的灯泡数量n。
灯具的利用系数与其型式、光视效能和配光曲线有关，灯具的光视效能越高，光通越集中，利用系数就越高。灯具悬挂越高，反射光通量越多，利用系数也越高。此外，灯具的利用系数还与房间的面积和形状有关。房间面积越大，越近似正方形，直射光通量越多，利用系数就越高。
逐点计算法逐点计算法包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等，这类方法只考虑直射光产生的照度，可以用来计算任意面上某一点的直射照度。灯具的尺寸一般远小于它与被照表面间的距离，故可将其看作点状发光元件，用点光源照度计算公式，就可以较准确地计算各种表面上的照度，计算过程中的数量变化关系如图1所示。
光源在法向平面上产生的法向照度为：
En=1l2(5)根据法向平面与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则有：
Eh=Encosθ=1l2cosθ=1h2cos3θ(7)同理可得，垂直平面上的照度为：
Ev=1l2cosφ=Encosφ=Ensinθ(8)推广到任意平面，假设该平面与法向平面的夹角为Ψ，则有：
EΨ=EncosΨ(9)在实际应用中，一般首先规定一系列照度Ei和角度θ值，并从工厂提供的灯具配光曲线中查出与θ值对应的I值；然后求出对应于不同Ei和θ值的高度h，并绘出各类灯具空间的等照度曲线；最后按灯具计算高度h和计算点到灯具轴线的水平距离d，在等照度曲线上直接查出每个灯具产生的照度Ei和所有灯具产生的总照度，并求出实际照度为：
E=M∑Ei1000(10)式中：M减光损失系数：/1000光源实际光通量在计算点产生的照度。
单位容量法单位容量法可以看成是利用系数法的简化，适用于均匀的一般照明计算，它主要计算每单位被照面积所需的灯具安装功率：
W=PS(11)式中：P全部灯具安装功率，W；S被照面积，m2。
此方法还可以直接计算出灯具数量为：
N=EA0C1C2(12)
式中：E需求照度；A房间面积；0单位面积的光通量；C1，C2修正系数；照明灯具光通量。
我们给出一套速查表格以便使用，表1为室形指数与灯具配光类型；表2为各类照型对应的距高比；表3为室内顶棚、墙面及地面的反射系数；表4为不同灯具效率对应的修正系数。
表格的相关说明如下：
(1)室形指数 其公式为：
RI=WLH(W+L)(13)
式中：W房间宽度；L房间长度；H灯具至工作面高度。
(2)反射系数 室内顶棚、墙面及地面的反射系数分别为ρC，ρW，ρf，根据实际环境不同可加系数C1修正。
(3)修正系数 各灯具效率不同，可加系数C2修正。
由以上表格数据查出0，C1，C2，然后代入所需照度E及房间面积A，并选择合适的光源及其光通量，从而得出布灯数量或求得某灯具布置方案下的照度。
单位容量计算法设计实例运用单位容量计算法计算DL/T5390—2007火力发电厂和变电站照明设计技术规定附录B中的例子，以验证该算法的可行性和准确度。
第一步：由式(13)求室形指数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可得出单位容量光通量最接近数值0=3.11。
由于ρC，ρW，ρf分别为0.5，0.5，0.2，查表3可知C1=1.08。
根据火力发电厂和变电站照明设计技术规定的说明，按照灯具效率大于70%来选参数C2为1是合适的。
第二步：将式(12)变换为E=N/A0C1C2，代入数据后可得E=200。原算例的结果为259，误差为23%，在可接受的范围内。与原算例的计算过程相比，本算法仅需查表格来确定相应的参数，然后代入公式即可，更为简便易行。
利用系数法是在温度照度记录仪中总结出来的计算方法，具有计算简单、理解容易的优点，适用于计算精度要求不高的场合；逐点计算法可用来计算各个温度照度记录仪的灯具在计算点所产生的照度，计算结果比较准确，缺点是计算量大；单位容量法的优点在于只需简单查表计算，便于工程设计人员掌握，而且花费时间较短，准确度较高，在温度照度记录仪工程实践中有较广泛的应用前景。
