|
Посетитель
 |
Эксперимент по проверке эффективности отражателей (страница 2) |
|
Уже достаточно давно зрело желание проверить эффективность применения отражателей. Причем не субъективно, на глазок – стало ярче или нет, а при помощи инструментального измерения. Да еще и не в отрыве от реальных условий работы (как это сделано в упоминаемой мною не раз ссылке http://www.hereinspa... где и лампа всего одна, и находится все это в воздухе), а конкретно в моем аквариуме, с моими же лампами и рефлекторами  В первом опыте солнечный элемент лежал на дне, примерно на одинаковом расстоянии от всех стенок (то есть в центре), высота столба воды 48 см. При снятой крышке и без отражателей прибор показал ток 70 мкА, при опущенной крышке – 110 мкА, при установленных отражателях и поднятой крышке – 135 мкА. Крышка изнутри оклеена алюминиевой фольгой (самоклеящаяся алюминиевая лента, которую используют вентиляционнщики). Во втором опыте солнечный элемент был опущен на глубину примерно 30 см. Результаты 175, 240 и 285 мкА соответственно. У поверхности воды плавает достаточно много разной растючки вроде кабомбы и веток хемиантуса, так что свет во всем аквариуме достаточно рассеянный, говорить о том, что элемент попадал в «фокус» какого-либо отражателя не приходится.  Дальше самое интересное и неоднозначное. Поскольку зависимость генерируемого элементом тока от его освещенности неизвестна, встает вопрос – как интерпретировать результаты? Я сделал следующее. В темной комнате на проводах подвесил маленькую (по размерам) галогеновую лампочку на 40 Вт (без каких либо отражателей и цоколя). Мне кажется, что с достаточно хорошей степенью приближения этот источник света можно считать точечным. Как известно, освещенность, создаваемая точечным источником света, обратно пропорциональна квадрату расстояния до него. Отодвигая или приближая солнечный элемент к лампе, нашел те положения, в которых прибор показывал тот же ток, что и в аквариуме. Вот они: 70 мкА – 23 см, 110 мкА – 18 см, 135 мкА – 16 см. И для второго случая: 175 мкА – 13,5 см, 240 мкА – 10,5 см, 285 мкА – 9 см. Если предыдущие рассуждения верны, то получаем, что использование отражателей дает прибавку в освещенности на дне (23/16) в квадрате = 2,1 раза и на глубине 30 см - (13,5/9) в квадрате = 2,25 раза. Забавно, что крышка, оклеенная алюминиевой фольгой, увеличивает освещенность в 1,6 раза, что тоже весьма неплохо. Лично для меня результат не кажется странным или удивительным. К примеру, на каждой упаковке с лампами Dennerle приведена табличка с замерами освещенности, создаваемой именно этой лампой, с отражателем и без такового, в зависимости от глубины какого-то их тестового аквариума. Можно сколько угодно потешаться над их рекламными ходами о «водорослевых провалах» и прочих «чудесах» спектра и другой лабуды. Но я не думаю, что немцы позволяют себе печатать на упаковке выдуманные цифры. Мы же верим тому, что лампа имеет мощность 54 Вт, длину 1047 мм и диаметр Т5? Почему же эта таблица должна быть заведомой ложью?  Впрочем, это не совсем в тему, прошу высказываться по сути эксперимента  . PS. Извиняюсь за отвратительное качество фотографий - не было поблизости обычного фотоаппарата, пришлось делать коммуникатором  . Изменено 30.5.11 автор Maksus Изменено 8.6.11 автор Button |
|
|
#1435481 |
|
Посетитель
|
|
сообщение Crossover Например http://www.ukrop.inf... , там получен результат 34%. В теме "Самодельный отражатель" один из форумчан проводил компьютерное моделирование и также получил близкое значение. |
|
|
31/05/2011 16:11:21
#1435866 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Maksus Ну да, "укроп" (точнее, аквасайт Миклухи) - для меня настольная книга, я на нём вырос, как аквариумист. Но здравый смысл (и простая тригонометрия) подсказывает мне, что 30% от голой лампы - слишком оптимистичное значение .
|
|
|
31/05/2011 16:28:58
#1435878 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Crossover Короче, отражатели рулят! Чем меньше процентов "света" попадает в банку без отражателей, тем эффективнее может оказаться их применение!   С уважением А.А. |
|
|
31/05/2011 17:05:13
#1435891 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
AlexAlex Конечно, я ведь не зря намекнул на металгалид и на зенитный прожектор Хотя, если серьёзно, для себя до сих пор не осознал понятие "световой поток". Лампа даёт 1000 люмен. В какие конкретно стороны она эти люмены даёт? Как можно замерить эти люмены иначе, как не окружив лампу со всех сторон десятками люксметров? А если это показания одного люксметра, то значит, при любом раскладе мы имеем 100% потока от лампы? Что вообще может значить "в аквариум попадает NN% света лампы" - а в люксметр тогда сколько попадает? PS: Кстати, люксметр не зря называют люксметром, скорее всего . А не люменметром. PPS: Не зря люмены и люксы кажутся мне такими же бредовыми, как и ваттоналитры Изменено 31-5-2011 автор Crossover |
|
|
31/05/2011 17:38:13
#1435900 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Ну и вдогонку ещё рассуждение. Рассмотрим люмен, исходящий из точечной лампы вертикально вниз. Прилетев на поверхность, он даёт нам некоторый люкс в этой точке. Мы его померяли. Теперь мы берём абсолютно идеальный параболоид инженера Гарина, который превращает разлетающиеся прочие лучики в аналогичные параллельно идущие вниз. Из чего автоматически следует, что в той точке, для которой мы замерили наш люкс, эффективность идеального отражателя будет равна нулю. Так как там, кроме единственного нашего вертикального лучика, по определению, ничего другого не будет. Софистика? Да, ну и что. А слабо Ахиллу догнать черепаху? |
|
|
31/05/2011 17:46:57
#1435904 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
Не спросив разрешения (за что извиняюсь перед человеком) приведу фрагмент "личной" переписки, не переходя на личности: |
|
|
31/05/2011 19:23:36
#1435951 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Crossover Хм , попробую продолжить. Для идеального точечного источника это будет справедливо только в том случае, если "центр" (датчик люксметра, растение ...) будет соизмерим размерами с точкой самого точечного источника света. Если же датчик (центр, растение ...) будет больше этой точки, то "идеальный" отражатель способен увеличить освещенность и в этом случае, например сконцентрировав весь световой поток на площади этого датчика-центра-растения. При этом "идеальный" отражатель останется идеальным, и все "лучи" света будут идти параллельно. То же самое во многом будет справедливо и для идеального "ниточного"  источника света. Еще ИМХОее. Но к сожалению реальные ЛЛ очень далеки от точечных и ниточных. Для реальных ЛЛ стандартными средствами создать "идеальный" отражатель нереально, даже теоретически!  ИМХО Как вариант (помечтать), это сделать "световую развертку" ЛЛ при помощи световодов. Конечно и в этом случае "отражатель-светоотводитель" будет не идеальным, но позволит, как минимум, избежать обратного отражения в саму лампу и тем самым направит почти весь световой поток "по назначению". Да, и на материале самого отражателя сэкономить можно! Да простит меня топикстартер за такие ИМХОы. Тема то интересная, полезно-познавательная поднята.  С уважением А.А. |
|
|
31/05/2011 21:53:55
#1436039 |
|
Модератор , Советник
 |
|
|
Все совершенно правильно измерено. Но хочу обратить внимание на одно обстоятельство, которое может несколько скорректировать результат в сторону меньшего оптимизма. |
|
|
31/05/2011 23:22:32
#1436082 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Константин Кучеренко Для отдельно взятой конкретной "точки"? Было бы очень интересно измерить еще несколько "крайних" точек, для бОльшей наглядности. ... Но хочу обратить внимание ...Соотношение квадратов работает, если ... не только источкик, но и приемник (размеры приемника мала по сравнению с расстоянием).... Ну так и я, как бы о том же, не все с квадратами "чисто" сообщение AlexAlex По этому и обратил выше внимание на спорность выводов, усомнился в их "правильности". Качественный прирост конечно есть, без всякого сомнения, а вот его количественные характеристики сообщение AlexAlex Но в целом эксперимент заслуживает внимания и уважения. С уважением А.А. Изменено 1.6.11 автор AlexAlex |
|
|
31/05/2011 23:34:58
#1436087 |
|
Посетитель
|
|
Crossover Реальные измерения светоотдачи ламп проводят медодом вращения ламп вокруг датчика. Саму установку, увы, не видел, да и память уже не все держит. Я был на производстве в 1977 г. Гиперболоид Гарина давно есть и называется лазер, в отличие от других источников ему не нужен отражатель  , а еще его пучек почти не "толстеет" с расстоянием. Прожектора старые были дуговые и там отражателем из почти идеального точечного источника формировали столб света, кстати, параболическими зеркалами. Что до отражения лучей от раздела сред (воздух-вода), то, если не изменяет память это 53*. Т.е. от лампы круглой в 360* без отражателя "полезны" только 106 из 360. Тут напрашивается мысль о том, что высота ламп над поверхностью воды тоже влияет. Обещаю в ближайшее время повторить опыты с лампами и отражателями, сейчас я пока за сиделку у внука
|
|
|
31/05/2011 23:43:38
#1436091 Нравится Crossover
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение VITALL Или датчика(ов) вокруг лампы? Или лампы вокруг оси ( в случае протяженных ЛЛ, например) ... Обещаю в ближайшее время повторить опыты с лампами и отражателями, сейчас я пока за сиделку у внука Типа Фрекен БОК с люксметром? С уважением А.А. PS У меня внук, на медне, жене такой люксметр во сне локтем под глаз установил, до сих пор она им на любой источник света жмурится, измеряет что то там видимо! Изменено 31.5.11 автор AlexAlex |
|
|
31/05/2011 23:49:41
#1436094 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
сообщение VITALL ИМХО отсюда следует только то, что измерениям можно верить, т.к. прослеживается Закон обратных квадратов. Приблизительно (знак примерного равенства был бы более уместен), но всё равно видно, что измерения проводились на участках с достаточно линейной характеристикой и по этим трём точкам можно эту характеристику получить и скорректировать результаты. Таким образом, получим (23/18)^2 = 1,63 раза и это будет точнее, чем 1,57, но существенной разницы всё равно нет. сообщение AlexAlex Можно предположить, что если бы сделать множество измерений по всей площади дна, затем аппроксимировать результаты в некоторую функцию и проинтегрировать её, то результаты будут другими. Наш мозг примерно это и делает на уровне подсознания. |
|
|
31/05/2011 23:56:47
#1436095 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение e99 По этому и отметил, что теория, порой, довольно сильно расходится с практикой. И не по тому что она, теория, слаба, просто ее порой очень трудно грамотно применить на практике (те же квадраты расстояний в совокупности с геометрическими размерами датчиков и самих размеров "точек" источников света ... ...), т.е. учесть все тонкости и нюансы процессов и явлений которые мы пытаемся измерить (осмыслить). ИМХО С уважением А.А. PS При этом полностью согласен с Максимом (топикстартер), отражатель для ламп освещающих аквариум это очень очень хорошо и полезно, а очень очень хороший отражатель, это тоже хорошо. Maksus доказал цифрами, ИМХО что четыре лампы с отражателями, дадут бОльшую освещенность чем пять без всяких отражателей. Интересно, будет ознакомиться с результатами измерений VITALL-Бок & Внук.  Изменено 1.6.11 автор AlexAlex |
|
|
01/06/2011 00:07:23
#1436096 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
|
VITALL
Всё так, всё так... Показать скрытый текст
|
|
|
01/06/2011 08:00:30
#1436157 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Чтобы получить нужное значение тока приходится пододвинуть приемник ближе, чем пришлось бы в случае правильного приемника. Значит показания нашего прибора в аквариуме показывают не столь большую разницу в интенсивности. Константин Кучеренко А я бы в обратную сторону вывод сделал: в воде показания более "правильные", чем на воздухе - Вы указали ошибки измерения на воздухе: неточечные источник и приемник. В воде эффект сильно сглажен и запутан переотражениями от стенок (там, кстати, полное внутреннее, без потерь, что гуд), рассеяние водой и переотражения поверхность воды - отражатель. С измеренной цифрой мне спорить никогда не хотелось. Для себя считаю - измерения и их интерпретация отражают суть и качественно верны. Спор о точности в пределах 10-15% не имеют большого практического смысла.
|
|
|
01/06/2011 12:13:29
#1436250 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Tetera Переотражения? То мы паримся высотой воды 40 см, а то вдруг perpetuum обнаруживаем в аквариуме? PS: И как при полном внутреннем отражении нам удаётся не только что-либо разглядеть, но и фотографировать на приемлемых выдержках? Изменено 1-6-2011 автор Crossover |
|
|
01/06/2011 13:41:41
#1436289 Нравится AlexAlex
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Crossover Простой и наглядный опыт: банка с водой и светом и банка без воды со светом. Смотрим на пол и стены, окружающие её. По разнице в яркости освещения обстановки делаем выводы. Второй простой пример: задний фон накатываем на глицерин или просто прижимаем и смотрим его яркость и сочность. В первом случае, очевидно, весьма далеко от полного внутреннего. Да, учтите, явление полного внутреннего наблюдается в некотором диапазоне углов падения - перпендикулярные к поверхности лучи не отразятся, то есть луч, отраженный листом выйдет из банки, а вот луч от лампы - нет. Попробуйте повертеться вокруг банки и увидеть лампу, освещающую её. Получится? Это и доказывает, что НИКАКОЙ луч от лампы не попадет Вам в глаз, иначе Вы бы увидели её. Не согласны? Кстати, о Вашей перпендикулярной точке и освещенности в ней с отражателем и без. Это сингулярная точка, не имеющая практического значения... Еще замечание о фокусировке, параболах и параллельных лучах. Столб воды в аквариуме - типа световода. Туда не требуется закачивать параллельный пучок... А парабола для светящейся цилиндрической поверхности (излучает каждая точка во все стороны) не является наилучшей фокусировкой, в отличие от упомянутого Вами прожектора с практически точечным излучателем... |
|
|
01/06/2011 14:22:05
#1436315 |
|
|
|
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Дело в том, что тогда меня не заинтересовала эта комната - молод был. Но сказано было, что лампы вращают вокруг прибора (датчика). Как именно я не видел. Есть вот список литературы внизу в сноске http://www.dissercat... , возможно, что-то получится выудить, если кому интересно. На работе у нас было 2 люксметра. Один был, кажется 116 (новый), а старый со сфетофильтрами, которым чаще пользовались (и который я хотел получить, но его выбросили просто) был с выносным щупом и ящик на ремне, не помню номер. Я его разбирал, там датчиком был еще фотоумножитель диаметром под 40-50 мм и контактами в палец толщиной с двух сторон - прибор древний - 60-70гг, если не старее. Они оба были поверены. У 116 датчик, кажется, селеновый круг с шестью секторами, сверху молочное стекло, фильтров в коробке у него не было. Я к тому, что внутри эти приборы были не сложнее устройства топикстартера - датчик-делитель-гальванометр. (Тут вот мне попался http://niki-mlt.spb.... - чуть от смеха не подавился - цена этой поделке на пару порядков меньше указанной) |
|
|
01/06/2011 17:24:44
#1436394 Нравится AlexAlex
|
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
|
Совсем недавно вопрос об измерениях светового потока поднимался в одной из тем, но я её бросил из-за бесперспективности объяснить оппоненту... |
|
|
01/06/2011 20:54:12
#1436506 Нравится AlexAlex
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Crossover Граница сред вода-стекло. Может кто прояснит физику процесса, желательно с цифрами, или хотя бы графически? Себе рисовал-представлял как то так  Нужна помощь по лампам МГ сообщение Tetera "Туда" может и не требуется, а вот что бы "закачивать", крайне желательно, иначе большая часть "пучка" банально отразится от поверхности воды (границы сред). Сама поверхность воды так же является отражателем, только "вредным", и его так же необходимо учитывать. Это как каска пехотинца. Отец рассказывал, во время войны солдаты-офицеры "баловались", ставили разные каски (наши, немецкие, японские) на пенек и стреляли из табельного и трофейного оружия. Типа сравнивали чье оружие-каски лучше. Так вот, один "экспериментатор", отчаявшись прострелить немецкую каску из пистолета снаружи, решил это сделать изнутри. Поставил каску под пенек и выстрелил в упор. В результате получил собственную пулю в собственный в лоб. Специально не рассчитаешь, а вот "отражатель" сработал именно так. Это к тому, что для того что бы войти, надо идти "правильным" путем, по возможности перпендикулярно (а не по касательным и под острыми углами) к границе сред, и желательно дружно всем "пучком", вот тогда все и будет пучком. А парабола для светящейся цилиндрической поверхности (излучает каждая точка во все стороны) не является наилучшей фокусировкой, в отличие от упомянутого Вами прожектора с практически точечным излучателем... Совершенно верно! Для МГ, как источника пытающегося прикинуться точечным, параметры отражателя куда критичнее, чем для ЛЛ, которая сама по себе не пойми что, и не понятно какой отражатель ей нужен. Или по другому, для ЛЛ лишь бы был более менее отражатель, все равно "правильного" не существует! ИМХО сообщение e99 Датчик вокруг лампы по заданной траектории. Все верно. С уважением А.А. Изменено 1.6.11 автор AlexAlex |
|
|
01/06/2011 22:55:25
#1436598 |
|
|
|
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex В качестве критерия "правильности" можно выбрать способность рефлектора как можно меньшую часть светового потока отражать обратно на лампу. Если верить сайту Укроп и другим источникам - М-образный отражатель по этому параметру выигрывает у других профилей. |
|
|
02/06/2011 08:41:07
#1436697 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Сама поверхность воды так же является отражателем, только "вредным", и его так же необходимо учитывать. AlexAlex Да, но эффект весьма незначительный: полное внутренне отражение наоборот - предельное преломление. То есть, даже луч, идущий параллельно поверхности раздела воздух-вода, обязан уйти в воду. Попробуем с другой стороны оценить. Если допустить, что весомая часть энергии отражается от воды, то отражатели возвращают её назад, причем зеркало (или белая крышка) отразят лучше, чем профильный и фирменный, надетый только на лампу. Но, вроде, отражатели эффективней зеркала, отсюда (думаю) - отражение незначительное. И опять о параболе. Берем лампу, надеваем супер-пупер парабола-гипербола отражатель, направляем на стенку в темной комнате и оцениваем качество фокусировки и параллельность. Не пробовал (нет у меня таких отражателей), но почти уверен - это даже близко не стояло к карманному фонарику. Лучи в банке нарисованы, на мой взгляд, верно - именно об этом я говорил. Если хотя бы незначительная часть не отразилась от границы, на продолжении луча от лампы мы бы увидели саму лампу... |
|
|
02/06/2011 09:33:48
#1436719 |
|
На премодерации
|
|
Tetera с многим сказанным соглашусь , но , ( цитата): ________И опять о параболе. Берем лампу, надеваем супер-пупер парабола-гипербола отражатель, направляем на стенку в темной комнате и оцениваем качество фокусировки и параллельность. Не пробовал (нет у меня таких отражателей), но почти уверен - это даже близко не стояло к карманному фонарику. ___________ фонарик больше как точечный источник света окруженный супер-пупер параболой, то есть почти полусферой в отличае от линейных ламп окруженных усечённым "фиг знает как назвать", отсюда 360 градусный отражатель(относительно оси параллельной направлению задаваемого потока) от фонаря выигрывает полюбому в фокусировке и бла бла бла. Изменено 2.6.11 автор Игорь(щучий кошмар) |
|
 02/06/2011 10:37:58#1436744 |
|
|
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Tetera Именно так, и лампу прекрасно видно. Надо только пониже кланяться "алтарю", с учётом углов преломления. Хотя могу предположмть, что в моей крышке стоят "особые" или "неправильные" лампы? |
|
|
02/06/2011 13:37:49
#1436828 |
|
Постоянный посетитель
|
|
|
может кому интересно будет |
|
|
02/06/2011 17:47:48
#1436943 |
Загружаю
форму....
