DIN 5032-2-1992 Photometry operation of electric lamps and measurement of the respective quantities《光度测量 电灯照明和相关量值的测量》.pdf

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1、DIN1 DIN 5032 TEIL 2 92 2794442 0020978 825 e DK 628.98 : 535.24.08 : 621.32 DEUTSCHE NORM Januar 1992 Lichtmessung Betrieb elektrischer Lampen und Messung der zugehrigen Gren DIN - 5032 Teil 2 Photometry; operation of electric lamps and measurement of the respective quantities Inhalt Seite 1 Anwend

2、ungsbereich und Zweck 1 2 Betriebs- und Mebedingungen . :. . 1 2.1 Elektrische Versorgung und Messung elektrischer Gren 1 2.1 .I Elektrische Versorgung . 1 2.1.3 Elektrische Megren . 2 2.1.4 Elektrische Schaltung . 2 2.1.5 Elektrische Megerte 3 2.2 Geometrische und thermische Betriebsbedingungen 3 2

3、.2.1 Brennlagen 3 2.2.2 Umgebungstemperatur . 3 2.3 Zeitliche Faktoren des Betriebszustandes 3 2.3.1 Alterung . 3 2.3.2 Einbrennen 3 2.3.3 Abkhlen 3 2.4 Ausfhrung der Messungen 3 2.4.2 Inbetriebnahme und Ausschalten von Lampen 3 2.4.3 Mewert-Erfassung . 3 2.1.2 Vorschalt- und Zndgerte (Starter) 1 2.

4、4.1 Inbetriebnahme der Meapparatur . 3 1 Anwendungsbereich und Zweck Photometrische Messungen setzen die Einhaltung bestimmter Betriebsbedingungen von elektrischen Lampen und die Messung ihrer Betriebswerte voraus. In dieser Norm werden die gertemigen Voraussetzungen fr den Betrieb der Lampen sowie

5、die erforderlichen, nichtphotometrischen Meverfahren beschrieben, um eine normgerechte Lichtmessung durchzufhren. Photo- metrische Daten und Betriebsweise der Lampen stehen in einem engen Zusammenhang. Da die lichttechnischen Werte davon teilweise berproportional beeinflut werden, ist auf die Einhal

6、tung der angegebenen Grenzen zu achten. 2 Betriebs- und Mebedingungen 2.1 Elektrische Versorgung und Messung 2.1.1 Elektrische Versorgung Spannungs-, Strom- und Frequenzangaben fr den Betrieb einer Lampe beziehen sich auf die ueren Anschlsse des Systems (Uv in Bild 1). Sie knnen sich von den fr die

7、Lampe wirksamen Gren (Z.B. bei Betrieb mit HF-Vorschaltgerten) unterscheiden. elektrischer Gren Ersatz fr Ausgabe 01.80 Seite 3 Betriebsbedingungen spezieller Lampentypen . 4 3.1 Betriebsbedingungen fr Glhlampen 4 3.1.1 Allgemeines 4 3.1.2 Halogen-Glhlampen . 4 3.1.3 Normallampen (siehe DIN 5032 Tei

8、l 1) 4 3.2 Betriebsbedingungen fr Niederdruckentladungslampen 4 3.2.1 Zweiseitig gesockelte Leuchtstofflampen 4 3.2.2 Einseitig gesockelte Leuchtstofflampen (Kompakt-Leuchtstofflampen) 5 3.2.3 Natriumdampf-Niederdrucklampen . 5 3.3 Betriebsbedingungen fr Hochdruck-Entladungslampen . 5 3.3.1 Allgemei

9、nes 5 3.3.2 Quecksilberdampf-Hochdrucklampen 5 3.3.3 Halogen-Metalldampflampen . 5 3.3.4 Natriumdampf-Hochdrucklampen 6 Zitierte Normen . 6 Bei Gleichstromversorgung ist die Angabe der Polung erforderlich. Wechselstromversorgung ist durch Frequenz und Oberschwingungsgehalt gekennzeichnet. Anmerkung:

10、 Bei der Auswahl von Gerten ist auf folgen- des zu achten: Last-Unabhngigkeit der Ausgangsspannung und gegebenenfalls der Frequenz - Zeitliche Konstanz (Kurzzeitschwankungen und Drift) auch whrend der Einbrennzeit - Bei Hochdrucklampen ausreichende Schein- leistung (kann bis zum dreifachen der Lampe

11、nnennleistung betragen) Stellgenauigkeit der Einstellgre entsprechend der erforderlichen Megenauigkeit 2.1.2 Vorschalt- und Zndgerte (Starter) Bei Entladungslampen mit negativer Strom-Spannungs- kennlinie mssen Vorschaltgerte zur Strombegrenzung verwendet werden. Die elektrischen Daten und die Schal

12、- tungen der fr den jeweiligen Lampentyp erforderlichen Vorschaltgerte werden vom Hersteller angegeben. Fr Standardtypen sind die Werte genormt (z. B. in IEC Publi- kationen). Fr Mezwecke wird die Verwendung von Referenzvorschaltgerten empfohlen. Fortsetzung Seite 2 bis 6 Normenausschu Lichttechnik

13、(FNL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Deutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE) Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GrnbH, Burggrafenstrae 6, 1000 Berlin 30 DIN 5032 Teil 2 Jan 1992 Preisgr: 6 Vertr.-Nr. 0006 01.92 DIN1 DIN 5032 TEIL 2 92 = 2794442 0020979 76% Seit

14、e 2 DIN 5032 Teil 2 UV Versorgungsspannung Pv Systemleistung IV Systemstrom UL Lampenspannung Bild I. Prinzip-Schaltung IL Lampenstrom PL Lampenleistung Die meisten Entladungslampen bentigen zum Starten Zndgerte. Schaltung und Schutzmanahmen nach Herstellerangaben (siehe Abschnitt 2.1.4). 2.1.3 Elek

15、trische Megren Der Betriebszustand einer Lampe wird primr durch die elektrische Einstellgre, meist die Versorgungsspan- nung UV festgelegt und durch weitere elektrische Me- gren charakterisiert. Bei erhhten Anforderungen an die Reproduzierbarkeit des Betriebszustandes werden auch andere elektrische

16、Einstellgren (z. B. Lampen- Stromstrke oder Lampenleistung) vorgegeben. Die Messung dieser elektrischen Gren erfolgt nach Bild I. Bei Betrieb mit elektronischen Vorschaltgerten (HF- Betrieb) erfolgt die Messung der Systemgren wie bei Betrieb mit konventionellen Vorschaltgerten. Bei der Messung elekt

17、rischer Lampengren knnen die Me- gerate den Betriebszustand der Lampen verndern. Dieser Einflu ist zu berprfen, z.B. ber die Anderung der photometrischen Gren. Ebenfalls kann die Leitungsfhrung und die Lnge der Zuleitungen das Meergebnis beeinflussen. Ent- sprechende Hinweise sind den Meergebnissen

18、beizu- fgen. Gerte zur Messung hochfrequenter Gren mssen fr die Betriebsfrequenz der elektronischen Vorschaltgerte ausgelegt sein. 2.1.4 Elektrische Schaltung Die elektrische Schaltung ist so auszufhren, da Ein- flsse durch selbsterzeugte oder fremde Strungen ver- mieden werden. Strungen in diesem S

19、inne sind: - Strspannungen (siehe Abschnitt 2.1.4.1) - Erdschleifen zwischen den Megerten (siehe - Zndspannungsspitzen (siehe Abschnitt 2.1.4.3) - Leitungs- und Megertewiderstnde (siehe Abschnitt - Kontaktwiderstnde (siehe Abschnitt 2.1.4.5). 2.1.4.1 Strspannungen Strspannungen werden durch elektrom

20、agnetische Fremdfelder induktiv oder kapazitiv in die Mekreise ein- gestreut. Sie lassen sich durch geeignete Anordnung und gegebenfalls Abschirmungen von Leitungen, Vorschalt- und Zndgerten sowie Meinstrumenten vermeiden. Abschnitt 2.1.4.2) 2.1.4.4) 2.1.4.2 Erdschleifen zwischen den Megerten Erdsch

21、leifen sind zu vermeiden. Bei Erdung der Me- gerate ist diese von einem gemeinsamen Punkt stern- frmig vorzunehmen. Werden mehrere Megerte mit Netzanschlu im Schalt- kreis verwendet, ist auf galvanische Trennung zwischen den Meeingngen und den brigen Gerteanschlssen zu achten. Bei Leistungsmessern s

22、ind Strom- und Spannungspfade galvanisch getrennt zu halten. 2.1 A.3 Zndspannungsspitzen Whrend des Zndvorganges von Entladungslampen treten Spannungsspitzen auf, die die Dauerbetriebs- Spannungen erheblich berschreiten. Dies gilt besonders fr Hochdrucklampen mit Zndgerten. Die Spannungs- eingnge de

23、r Megerte sind deshalb whrend des Zndvorganges vom Mekreis zu trennen und die Strompfade kurzzuschlieen. Es ist zu beachten, da dafr verwendete Schalter ausreichende Schaltspannun- gen aufweisen. Anmerkung: Als Schutzmanahme sollte es Prinzip sein, Megerte nur whrend des Mevorganges in den Mekreis z

24、u schalten und unmittelbar danach wieder abzuklemmen. 2.1.4.4 Leitungs- und Megertewiderstnde Leitungslngen und -querschnitte sind so zu whlen, da die komplexen Widerstnde im Rahmen der Genauig- keitsanforderungen nicht in das Ergebnis eingehen. Zndgerte sind nach Angaben der Hersteller anzu- schlie

25、en. Zndspannungsfhrende Leitungen sind kurz zu halten. Die Isolation dieser Leitungen mu fr die auf- tretenden Spitzenspannungswere ausgelegt sein. Der Eigenverbrauch der Megerte - Strom durch Span- nungsmegerte, Spannungsabfall an den Stromme- geraten - ist zu bestimmen. Bei merklichen Anteilen sin

26、d die Mewerte entsprechend zu korrigieren. 2.1 A5 Kontaktwiderstnde Die unvermeidbaren bergangswiderstnde (Ru) zwischen den Kontakten einer Lampenfassung und denen des Lampensockels fhren zu Spannungsabfllen, die die Mewere fr Lampenspannung und Lampen- leistung verflschen. Die Abweichung steigt bei

27、 gleichem DIN1 DIN 5032 TEIL 2 92 D 2794442 0020980 483 DIN 5032 Teil 2 Seite 3 Kontaktwiderstand mit zunehmendem Strom und abnehmender Spannung. Die Abweichung it sich ver- meiden, wenn eine Mefassung verwendet wird. Eine Mefassung ist dadurch gekennzeichnet, da an jeder Kontaktstelle der Lampe zwe

28、i galvanisch getrennte Anschlsse vorhanden sind. Dadurch wird die Lampen- Spannung nahezu stromlos ber gesonderte Potential- kontakte abgegriffen. Bild 2 zeigt das Prinzip einer Me- fassung. I I I RM R, IM IL Bild 2. Prinzip einer Mefassung 2.1.5 Elektrische Megerate Spannungs- und Strommegerte msse

29、n Effektivwerte, Leistungsmegerte die Wirkleistung anzeigen. Der rela- tive Wert der Fehlergrenze G bezogen auf die Anzeige xa mu sein: G/xa I 0,5 % (siehe DIN 1319 Teil 3 und Abschnitt 3.1.1 -5) Frequenzbereich: Die Fehlergrenze der Instrumente mu zwischen O Hz und dem 5-fachen der Grundfrequenz ei

30、n- gehalten werden. Die gleiche Anforderung gilt fr Strom- Mewiderstnde und Spannungsteiler. Die elektrischen Megerte beeinflussen durch ihren Eigenverbrauch den Betriebszustand der Lampe. Um diesen Einflu gering zu halten, sind hochohmige Spannungspfade und nieder- ohmige Strompfade erforderlich. D

31、ie durch die Megerte verursachte Abweichung ist zu bestimmen und gegebe- nenfalls zu korrigieren. 2.2 Geometrische und thermische 2.2.1 Brennlagen Der Bereich der zulssigen Brennlagen ist vom Lampen- hersteller vorgeschrieben; Alterung, Einbrennen und Messung einer Lampe mssen in derselben Brennlage

32、 erfolgen. Anmerkung: Auch innerhalb der zulssigen Brennlagen verndern fast alle Entladungslampen, aber auch einige Glhlampentypen ihre Eigenschaften mit der Brennlage. Der Einflu ist entweder direkt (Durchbiegung der Wendel) oder indirekt (Konvek- tionsk hlung). Zur Kennzeichnung der Brennlage sind

33、 alle Angaben erforderlich, die die Lage der Lampe im Raum eindeutig festlegen. Bei Lampen mit zwei oder mehr parallelen Ent- ladungsrohren ist auch die Lage der Rohre beizubehalten und bei Meergebnissen anzugeben. Anmerkung: Bei manchen photometrischen Mever- fahren ndert sich die Brennlage der Lam

34、pe whrend der Messung. Wenn die Eigenschaften Betriebsbedingungen der nach diesem Verfahren gemessenen Lampe brennlagenabhngig sind, mssen auftretende nderungen bei der Auswertung bercksichtigt werden. 2.2.2 Umgebungstemperatur Wenn nicht anders angegeben, sind Lampen freibren- nend in ruhender Luft

35、 bei einer Umgebungstemperatur von (25 f 1)OC zu betreiben. 2.3 Zeitliche Faktoren des Betriebszustandes 2.3.1 Alterung Die Betriebswerte einer Lampe verndern sich im Verlauf ihrer Brenndauer. Diese nderungen sind am Anfang der Lebensdauer besonders ausgeprgt. Um hinreichende Konstanz bei der Messun

36、g zu erreichen, ist deshalb eine angemessene Alterung durch Brennen der Lampe erfor- derlich. Das Altern hat weitgehend unter den gleichen Betriebsbedingungen wie bei den spteren Messungen zu erfolgen. Dabei mssen insbesondere Brennlage, Stromart (eventuell Polung) und elektrische Einstellgre beibeh

37、alten werden. Referenzvorschaltgerte sind nicht erforderlich. 2.3.2 Einbrennen Beim Einbrennen befindet sich die Lampe bereits im Mekreis. Die Einbrenndauer wird durch das Erreichen des thermischen Gleichgewichts bestimmt. Die Einbrenn- dauer ist stark abhngig vom Lampentyp. Sie kann wenige Minuten

38、bis zu mehreren Stunden betragen (Hin- weise fr den jeweiligen Lampentyp siehe Abschnitt 3). Ercchtterungsempfindliche und stark brennlagenabhn- gige Lampentypen drfen zwischen Einbrennen und Messen nicht bewegt werden. 2.3.3 Abkhlen Eine der Brennlage der Lampe zugehrige Temperatur- Verteilung lief

39、ert nach dem Abschalten von Entladungs- lampen eine charakteristische Verteilung kondensierter Stoffe an den Wandungen des Glasgefes. Die Ausbil- dung dieser Verteilung darf durch vorzeitige Lagende- rung nicht gestrt werden, da sonst keine reproduzierba- ren Mewerte erhalten werden knnen. Die Abkhl

40、zeit mu mindestens 5 Minuten betragen. 2.4 Ausfhrung der Messungen 2.4.1 Inbetriebnahme der Meapparatur Bei Beginn der Messung mssen Me- und Betriebs- gerate betriebswarm sein. 2.4.2 Lampen werden bei Nennspannung eingeschaltet; Aus- nahme siehe Abschnitt 3.1. Beim Ein- und Ausschalten von Entladung

41、slampen knnen Spannungscpitzen im Lampenkreis auftreten. Die Megerte mssen geschtzt sein (Abschalten oder Kurzschlieen, siehe Ab- schnitt 2.1.4.3). Inbetriebnahme und Ausschalten von Lampen 2.4.3. Mewert-Erfassung Die Erfassung der Werte der elektrischen und photome- trischen Gren sollte gleichzeiti

42、g erfolgen. Werden nicht fr alle Megren separate Megerte verwendet und erfolgen die Messungen nacheinander, so knnen sta- tistische Schwankungen durch ausreichende Medauer und wiederholte Messungen ausgeglichen werden. DIN1 Seite 4 DIN 5032 Teil 2 DIN 5032 TEIL 2 92 3 Betriebsbedingungen spezieller

43、Nachfolgend werden zustzliche Betriebsbedingungen, die fr photometrische Messungen erforderlich sind, in Abhngigkeit vom jeweiligen Lampentyp behandelt. Fehlen entsprechende Hinweise, gelten die Ausfhrungen in Abschnitt 2. Lampentypen 3.1 Betriebsbedingungen fr Glhlampen 3.1 .i Allgemeines 3.1 .1 .1

44、 Umgebungstemperatur Die Umgebungstemperatur hat im allgemeinen wenig Einflu auf das Betriebsverhalten von Glhlampen. Die Umgebungstemperatur sollte (25 f 5)OC betragen. 3.1 .i .2 Alterung Glhlampen sind bei Betrieb an Nennspannung zu altern. Die Alterungszeit mu 1 % der Nennlebensdauer, mindestens

45、jedoch 1 Stunde betragen. 3.1 .1 .3 Einbrennen Die erforderliche Einbrenndauer ist stark typabhngig. Sie betrgt zwischen 1 Minute und 15 Minuten bei Einstellung auf Nennspannung. Bei anderen Einstellgren (z. B. Strom) sind lngere Einbrenndauern erforderlich. 3.1.1.4 Mefassungen Glhlampen haben einen

46、 niedrigen Innenwiderstand. Bei Glhlampen mit niedriger Betriebsspannung und hoher Stromaufnahme ist die Verwendung einer Mefassung besonders wichtig. 3.1.1.5 Elektrische Meunsicherheiten An die Meunsicherheit der Einstellgre mu bei Glh- lampen erhhte Anforderung gestellt werden, da eine Anderung vo

47、n 1 % bei der Spannung eine Lichtstrom- abweichung von etwa 4%, 1 % nderung beim Strom sogar etwa 8 % Lichtstromabweichung bedingt. 3.1 .1 .6 Vibration, Sto Vibration und Sto knnen zu periodischen oder bleiben- den Anderungen der Betriebswerte von Glhlampen fhren. Empfindlich auf mechanische Bewegun

48、gen rea- gieren besonders Glhlampen mit dnnem Wendeldraht oder mit langen Wendelhaltern. 3.1.1.7 Vorsichtsmanahme Glhlampen emittieren einen hohen Anteil ihrer Strah- lungsleistung im Infrarotbereich. Bei der Messung hoher Beleuchtungsstrken ist darauf zu achten, da die photo- metrischen Empfnger durch die Strahlung nicht unzu- lssig erwrmt werden. 3.1.2 Halogen-Glhlampen Halogen-Glhlampen erreichen noch hhere Leistungs- dichten als Standard-Glhlampen. Die Temperatur- belastungen der Fassungen sind erheblich. Die Verwen- dung temperaturfesten Isolationsmaterials im Fassungs