Desarrollo Prospectivo De Proyecto
jasasebastianTesis13 de Enero de 2018
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]
[pic 3]
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y ELÉCTRICA
[pic 4]
MEDIDOR DE FLUJO LUMINOSO
(ESFERA DE ULBRICHT)
Desarrollo Prospectivo De Proyecto
P R E S E N T A
Avila Pérez Armando
Rangel Amezcua Sebastián
[pic 5]
ASESOR TÉCNICO:
José Luis Delgado Mendoza
ASESOR METODOLÓGICO:
Oscar Caballero Hernández
Ciudad de MÉXICO. 2016
RESUMEN
ÍNDICE
I. RESUMEN 2
I. INTRODUCCIÓN 3
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 4
III. JUSTIFICACIÓN 4
IV. OBJETIVO GENERAL. 5
V. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 5
CAPÍTULO 1 6
MAGNITUDES LUMINOSAS 6
1.1 Fotometría 7
1.2 Radiometría 8
1.3 Flujo luminoso (Potencia eléctrica) 9
1.3.1 Medición de flujo luminoso 9
1.3.2 Rendimiento luminoso 10
1.4 Intensidad luminosa 10
1.5 Iluminancia (Nivel de iluminación) 11
1.6 Luminancia 12
1.7 Reflexión 13
1.7.1 Reflexión regular 13
1.7.2 Reflexión difusa 14
1.7.3 Reflexión mixta 14
1.8 Transmisión de la luz 14
1.8.1 Transmisión regular de la luz 15
1.8.2 Transmisión difusa de la luz 15
1.8.3 Transmisión mixta de la luz 15
1.9 Absorción 15
1.10 Refracción 16
CAPÍTULO 2 18
ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA ESFERA DE ULBRICHT 18
2.1 Esfera de Ulbricht 19
2.2 Usos y aplicaciones de una esfera de Ulbricht 19
2.3 Principio de funcionamiento 20
2.4 Ley de la inversa del cuadrado 20
2.5 Características de la esfera de Ulbricht 21
2.6 Estructura de una esfera de Ulbricht 23
CAPÍTULO 3 25
CAPÍTULO 4 25
CAPÍTULO 5 25
CAPÍTULO 6 25
CONCLUSIONES 25
GLOSARIO 25
ÍNDICE DE TABLAS 25
ÍNDICE DE IMÁGENES 25
ANEXO 25
- INTRODUCCIÓN
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Debido al gran aumento del consumo de energía eléctrica en el campo de la iluminación se tiene una gran variedad de luminarias, de igual forma ha aumentado el número de fabricantes e importadores que ponen en el mercado distintos tipos de lámparas tales como incandescentes, halógenas, bajo consumo, fluorescentes y LED.
Los fabricantes deberán someter sus productos a diferentes pruebas las cuales se realizan en un laboratorio de iluminación, tales productos deberán acreditar las normas vigentes
actualmente en la ciudad de México existen pocos laboratorios de iluminación que cuentan con la esfera de ulbricht para la medición del flujo luminoso
En este sentido para hacer una buena selección de una lámpara es necesario conocer sus diferentes especificaciones técnicas las cuales nos proporciona el fabricante y deberán estar impresas en el empaque, como son su potencia, flujo luminoso inicial, eficiencia en relación a su tiempo de funcionamiento, tiempo de vida, tensión, índice de rendimiento de color.
Cabe destacar que aproximadamente el 40% de la energía eléctrica consumida en una casa habitación se debe a la iluminación por esas razones el ahorro de energía es una de las principales prioridades en nuestros días, se tiene la necesidad de conocer las diferentes características técnicas de las luminarias para hacer una mejor selección de estas, con el propósito de contar con una instalación adecuada, económica y de calidad.
- JUSTIFICACIÓN
Se desarrollará una esfera de ulbricht con el fin de donarla al laboratorio de iluminación de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco, debido a que este laboratorio no cuenta con el equipo necesario para llevar a cabo estas mediciones, dando así la posibilidad de realizar mediciones de flujo luminoso a distintos tipos de lámparas dentro del alcance de la esfera. con efecto de conocer y comprobar los parámetros técnicos de las lámparas.
- OBJETIVO GENERAL.
Implementar una esfera integradora de ulbritch de un metro de diámetro, para medir el flujo luminoso de diferentes tipos de lámparas y corroborarlas con las normas vigentes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
- Elaboración de una esfera integradora de ulbritch de 1 metro de diámetro para la medición del flujo luminoso de lámparas.
- Diseño de interfaz gráfica arduino - Matlab para la adquisición de datos.
- Realizar pruebas a lámparas para obtener el flujo luminoso y verificar si cumplen con las normas vigentes.
- Donar la esfera integradora de ULBRICHT al laboratorio de la asignatura de iluminación.
CAPÍTULO 1
MAGNITUDES LUMINOSAS
1.1 Fotometría
La fotometría describe la transferencia de radiación de una fuente a un detector cuando las unidades de radiación han sido normalizadas a la respuesta (sensibilidad) espectral del ojo humano. Esta sensibilidad espectral se caracteriza por una magnitud denominada respuesta relativa, V (λ), cuya dependencia espectral (en longitud de onda) cambia según las condiciones de luminosidad. En condiciones de alta luminosidad (luz del día, niveles superiores a 5x10-2 lux), se denomina curva de respuesta fotópica. Está determinada por la respuesta de las células tipo conos de la retina y es una curva cuyo máximo se encuentra a 550nm (correspondiente, aproximadamente al pico de emisión del sol). En condiciones de baja luminosidad (nocturna, niveles inferiores a 5x10-2 lux), se denomina curva de respuesta escotópica. Está determinada por la respuesta de las células tipo bastones de la retina y es una curva cuyo máximo se encuentra a 505nm (desplazado hacia longitudes de onda menores.
[pic 6]
La figura muestra la función de eficiencia luminosa espectral para la visión fotópica y escotópica.
1.2 Radiometría
La Radiometría es la ciencia que se ocupa de la medida de las magnitudes asociadas con la radiación óptica, si bien se ocupa fundamentalmente de la medida de la potencia radiante asociada a la radiación. Se ha escrito que la Radiometría es el complemento de la Óptica Geométrica, ya que aporta a la Óptica Geométrica la evaluación energética de la radiación.
El término radiación óptica hace referencia al intervalo del espectro electromagnético comprendido entre la zona de transición de los rayos X (longitud de onda, λ ≈ 1 nm) hasta la región de transición de las ondas de radio (λ ≈ 1 mm), región del espectro que incluye zonas conocidas como ultravioleta (UV), visible (VIS), infrarrojo (IR) y microondas, como se observa en la figura.
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