Wykaz Projektów
Streszczenie

Stanowisko i procedury badania elektrycznych źródeł promieniowania optycznego dla po-trzeb oceny zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym

Kierownik projektu: mgr inż. Andrzej Pawlak

Streszczenie projektu:

 

Podstawowym celem zadania było wykonanie stanowiska oraz opracowanie procedury dotyczącej badania elektrycznych źródeł promieniowania optycznego dla potrzeb oceny zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym.

Prace rozpoczęto od przeprowadzenia analizy zagrożeń oczu i skóry promieniowaniem optycznym emitowanym przez elektryczne źródła światła. Na podstawie analizy wymagań zawartych w normie PN-EN 62471: 2010 Bezpieczeństwo fotobiologiczne lamp i systemów lampowych opracowano metodę badań promieniowania optycznego mającą na celu określenie grup ryzyka źródeł światła przystosowaną do miernika szerokopasmowego. Wybrano aparaturę pomiarową niezbędną do określenia zagrożeń fotochemicznych i termicznych oczu oraz skóry wymienionych w ww. normie. Był to szerokopasmowy radiometr ILT 1400 z zestawem sześciu sond pomiarowych.

W 2. etapie realizacji zadania dokonano doboru sytemu spektroradiometrycznego, który spełnia wymagania pomiarowe zawarte w normie PN-EN 62471: 2010. Do zakupu wybrano system spektroradiometryczny firmy Bentham typ IDR 300_PSL, który umożliwia wykonanie oceny wszystkich rodzajów zagrożeń wymienionych w normie oraz dokonuje wyliczeń pola widzenia badanego źródła za pomocą odpowiedniego oprogramowania z obrazu źródła otrzymanego przez kamerę CCD. Następnie opracowano spektroradiometryczną metodę pomiarów parametrów promieniowania optycznego emitowanego przez elektryczne źródła promieniowania optycznego w celu określania ich grupy ryzyka ze względu na zagrożenie fotobiologiczne promieniowaniem optycznym. Metoda ta jest zgodna ze znormalizowanymi wymaganiami i dostosowana do wymagań zakupionego systemu spektroradiometrycznego. Niniejsza metoda nie jest obarczona błędami, które występowały podczas wykonywanych pomiarów poszczególnych parametrów promieniowania optycznego z wykorzystaniem radiometru z zestawem sześciu detektorów w 1. etapie. Opracowaną metodę zweryfikowano przez ocenę poszczególnych zagrożeń wymaganych w normie PN-EN 62471: 2010 dla trzech źródeł światła. Były to dwa źródła LED i jedno halogenowe. We wszystkich przypadkach uzyskano grupę wolną od ryzyka. Na podstawie wykonanych badań oraz uzyskanych wyników stwierdzono, że z wykorzystaniem opracowanej metody można dokonać określenia grup ryzyka źródeł światła.

Opracowano założenia oraz zbudowano stanowisko badawcze przeznaczone do pomiarów parametrów promieniowania optycznego z zastosowaniem zakupionego systemu spektroradiometru.

Na podstawie opracowanej metody pomiarów opracowano procedurę badawczą Ocena bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł promieniowania optycznego oraz opraw oświetleniowych (NBP-05). Zgodnie z wymaganiami normatywnymi źródła promieniowania optycznego oraz oprawy oświetleniowe w celu oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego należy badać z uwzględnieniem następujących zagrożeń:

-       nadfioletem aktynicznym (Es)

-       nadfioletem bliskim (EUVA)

-       siatkówki oka światłem niebieskim (LB)

-       siatkówki oka światłem niebieskim – małe źródło (EB)

-       termicznym siatkówki oka (LR)

-       termicznym siatkówki oka – słaby bodziec wzrokowy (LIR)

-       oka promieniowaniem podczerwonym (EIR)

-       skóry promieniowaniem podczerwonym (EH).

W tym celu opracowano instrukcje niezbędne do kompleksowej oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego wchodzące w skład procedury badawczej, które dotyczą pomiaru natężenia oświetlenia i określania pozornego rozmiaru promiennika, kalibracji i pomiarów natężenia napromienienia (UV oraz IR) oraz luminancji energetycznej.

Dokonano oszacowania niepewności badania bezpieczeństwa fotobiologicznego dla ww. zagrożeń. Podczas wykonywania prac uwzględniono uwarunkowania wynikające z zastosowania specjalistycznego systemu spektroradiometrycznego firmy Bentham, typ IDR 300_PSL. Doposażono, wykonane w 1. etapie realizacji zadania, stanowisko badawcze przeznaczone do pomiarów parametrów promieniowania optycznego z wykorzystaniem systemu spektroradiometrycznego w przesłonę irysową, ramę trwałości, kartę z wzorcem ostrości oraz możliwość monitorowania napięcia zasilania.

Następnie dokonano weryfikacji opracowanej procedury badawczej poprzez wykonanie badań mających na celu ocenę bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł światła. Do badań wytypowano źródła LED, które są zamiennikami tradycyjnych żarówek głównego szeregu. W badaniach wykorzystano trzy, tzw. firmowe źródła LED: PHILIPS, GTV i BEMKO oraz wybrano dwa źródła LED dostępne w supermarketach (Castorama – DIALL i Auchan – HFNE), tzw. no name. Z uzyskanych wyników jednoznacznie wynika, że badane źródła są bezpieczne i nie stwarzają zagrożenia fotobiologicznego. W związku z tym zakwalifikowano je do grupy wolnej od ryzyka.

Na podstawie wykonanych pomiarów oraz uzyskanych wyników stwierdzono, że z wykorzystaniem opracowanej procedury badawczej (NBP-05) można dokonać określenia grupy ryzyka źródeł lub opraw. Uzyskane wyniki pomiarowe oraz sposób ich otrzymania, zgodnie z opracowanymi instrukcjami, które są załącznikami do procedury badawczej, potwierdzaj poprawność jej opracowania. Wykonanie wszystkich czynności pomiarowych zgodnie z opracowaną procedurą i jej załącznikami oraz przestrzeganie zaleceń producenta systemu spektroradiometrycznego IDR 300 zapewnia ona bardzo dużą dokładność uzyskanych wyników.

 

Zadanie 2.Z.10. Widok stanowiska do badań zagrożeń promieniowaniem optycznym podczas wykonywania pomiarów natężenia napromienienia źródła światła typu LED

 

Wyniki uzyskane w trakcie realizacji zadania zaprezentowano w 2 referatach na konferencjach międzynarodowych i 4 referatach na konferencjach krajowych oraz opublikowano 6 artykułów w czasopismach o zasięgu krajowym i 1 rozdział w monografii.

 

"Ocena zagrożenia fotobiologicznego promieniowaniem optycznym emitowanym przez elektryczne źródła promieniowania"

Autor:  mgr inż. Andrzej Pawlak
2016 r.



Jednostka: Pracownia Promieniowania Optycznego

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016