Leitfaden für die Festlegung visueller Signale

Wirksamkeit der visuellen Signale

Mit der möglichen Ausnahme von Statusanzeigen besteht der Zweck der E2S-Reihe visueller Signale darin, Aufmerksamkeit zu erregen, im Gegensatz zu einer Leuchte oder einem Allzwecklicht, das einen bestimmten Bereich beleuchten und nicht unbedingt Aufmerksamkeit erregen soll. Daher ist die Wirksamkeit oder die Lichtintensität einer Vorrichtung im Gegensatz zu ihrer bloßen Beleuchtungsfähigkeit wahrscheinlich der wichtigste Gesichtspunkt. Verschiedene Lichtquellen können sich in ihrer effektiven Lichtintensität und ihrer Fähigkeit, die Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen, erheblich unterscheiden, insbesondere wenn sie blinken; im Gegensatz dazu kann ihre Fähigkeit, einen bestimmten Bereich zu beleuchten, jedoch recht gering sein. 

E2S liefert Informationen über die Wirksamkeit eines optischen Signals auf der Grundlage von tatsächlichen Messungen für jedes Modell innerhalb der E2S-Reihe. Die bereitgestellten Informationen beruhen NICHT auf Faustformeln und/oder Berechnungen allein. Wir sind daher zuversichtlich, dass unsere gemessenen Lichtleistungswerte aussagekräftig sind und die Produktauswahl erleichtern.

Es gibt eine Auswahl an Lichtquellen,

• Glühlampe / Glühbirne - Wenn die Glühlampe in Verbindung mit einer zusätzlichen Schaltung betrieben wird, kann sowohl ein gleichmäßiges Licht als auch ein effektiveres Blinken erreicht werden. Die Glühlampe bietet eine angemessene Leistung zu relativ geringen Kosten, die mit einer Freznel-Linse noch verbessert werden kann. Die Lebensdauer der Glühlampe ist jedoch recht kurz und wird noch weiter verkürzt, wenn sie nur geringen Vibrationen ausgesetzt wird. 
  
  
• Halogenbirne - Der Glühfaden dieser Glühbirne ist von Halogengas umschlossen und glüht bei einer etwas höheren Temperatur als eine normale Glühbirne. Dies führt zu einer effizienteren Lichtausbeute und einer längeren Lebensdauer der Glühbirne, die bis zu dreimal so hoch ist wie die einer normalen Glühbirne. Bei einer 40-Watt-Glühlampe kann man davon ausgehen, dass eine Halogenversion im Vergleich zu einer herkömmlichen Glühlampe eine um bis zu 80 % höhere Lichtausbeute (Lumen pro Watt) erzielt.
  
  
• Xenon-Röhre (Stroboskop) - Die Xenon-Röhre wird bei einer von einem Inverter erzeugten Hochspannung gezündet und erzeugt einen sofortigen, brillanten Lichtblitz, der bei Betrachtung durch eine Freznel-Linse noch verstärkt werden kann. Die Energie des Blitzes hängt von der Größe der Röhre, der an ihr anliegenden Spannung und dem Kondensator, der sich in ihr entlädt, ab. Die Lebensdauer der Röhre beträgt in der Regel 5 bis 8 Millionen Blitze, danach nimmt die Lichtleistung ab, bis die Röhre schließlich ausfällt. 
  
  
• L.E.D (Licht emittierende Diode) - ein Halbleiterbauelement, das im Gegensatz zur Glühlampe und zur Xenon-Röhre nur eine Lichtfrequenz (d. h. eine Farbe) aussendet, die von seiner Konstruktion abhängt. Die L.E.D.-Technologie befindet sich noch in der Entwicklung und bietet noch keine so helle Lösung wie die Xenon-Röhre. Sie bietet jedoch einen extrem niedrigen Stromverbrauch und eine sehr lange Lebensdauer, was eine effektive Lösung darstellt, wenn eine Anzeige oder ein Status erforderlich ist.

Wie misst E2S die Lichtleistung? 

(Effektive Candela - cd) eines visuellen Signals?

Ein Spektrometer wird zur Messung der durchschnittlichen effektiven Lichtstärke einer gesamten Bakenlinse verwendet. Diese wird dann in einen effektiven Candela-Wert (cd) umgerechnet. 

Bei einer Blitzleuchte, wie z. B. einem Xenon-Blitzlicht, wird die Impulsdauer gemessen, die zwischen den 10 % der Spitzenamplitude der Vorder- und Hinterflanke des Impulses liegt. Während der Impulsdauer werden die Lichtstärken erfasst, die mit Hilfe der Blondel-Rey-Formel in einen effektiven Candela-Wert (cd) umgerechnet werden. Dies ist die Intensität, die einem Beobachter erscheinen würde, wenn das Licht gleichmäßig brennen würde.

Die effektive Lichtstärke(Ieff), ausgedrückt in Candela (cd), wird für jeden gemessenen Impuls anhand der folgenden Blondel-Rey-Formel berechnet:

Wo,

I(t) ist der Momentanwert in Candela (cd);

a = visuelle Zeitkonstante, wobei entweder 0,2 (nachts) oder 0,1 (tagsüber) Konstanten zur Berechnung verwendet werden.

t2 - t1 ist die Dauer des Lichtimpulses, gemessen zwischen den 10 % der Spitzenamplitude an der Vorder- und Hinterflanke des Impulses.

Gemessene Wirksamkeit im Vergleich zur Faustformel / rechnerische Wirksamkeit - Xenon-Stroboskopleuchten

Bei der Auswertung oder dem Vergleich von Ausgangsdaten mehrerer optischer Signalgeber sollte man sich überlegen, wie die Daten ermittelt wurden.

Faustregeln und Berechnungen, die auf der Energie der Blitzröhre in einer Xenon-Blitzleuchte basieren, wurden üblicherweise verwendet, um einen Hinweis auf die Effektivität zu geben. Vergleicht man jedoch die durch Berechnungen auf der Grundlage der Energie allein ermittelte Leistung mit der mit einem Spektrometer oder ähnlichem gemessenen Leistung, so wird die Leistung in Bezug auf die effektive Candela (Kerzenleistung) und insbesondere in Bezug auf die Spitzenkerzenleistung häufig überbewertet. Dies kann nur allzu oft irreführend sein, und wenn die Leistung von zwei Geräten nicht gemessen wurde, kann ihre Effektivität in Bezug auf die Candela-Leistung nicht genau verglichen werden.

E2S gibt für alle Xenon-Blitzleuchten zwei Messungen der effektiven Lichtleistung an, die beide an einem vollständig montierten und mit einer klaren Linse versehenen Produkt durchgeführt und geprüft wurden,

Effektive Candela (cd) - Gemessen: Auch bekannt als effektive Lichtstärke, ist dies die gemessene Intensität, die einem Beobachter erscheinen würde, wenn das Licht gleichmäßig brennen würde. Diese Daten sollten verwendet werden, wenn zwei verschiedene optische Signalgeber verglichen werden.

Peak Candela (cd) - Gemessen: Auch bekannt als Peak Candela Power, ist dies die maximale gemessene Intensität, die von einem Blinkgerät während seines Lichtimpulses erzeugt wird. - Es wird empfohlen, die Spitzen-Candela-Zahl nicht zu verwenden, wenn zwei verschiedene visuelle Signale verglichen werden.

Im Falle von Xenon-Blitzlichtsignalen gibt E2S berechnete Zahlen an, die auf der Energieleistung der Blitzröhre beruhen. Diese Art von Informationen wurde in der optischen Signalindustrie üblicherweise als Faustregel verwendet und unterliegt vielen Anomalien, die zu ungenauen und überhöhten Leistungszahlen führen. Dies kann auf Unterschiede in der Größe und Effizienz der Linse, der physischen Form der Blitzlampe und der Anordnung im Verhältnis zur Linse sowie auf die Effizienz der Blitzröhre selbst zurückzuführen sein. Andere Faktoren, nicht zuletzt die Farbe des Objektivs, beeinflussen die Lichtleistung und werden später behandelt.

Im Folgenden werden die berechneten Werte für die Lichtleistung beschrieben, die nur zur Information dienen. Der Unterschied zwischen diesen Zahlen und den tatsächlich gemessenen Leistungen wird später aufgezeigt.

Effektive Candela (cd) - Berechnet: auch bekannt als effektive LichtstärkeIn der Regel wird davon ausgegangen, dass 1 Joule Energie, die einer Blitzröhre zugeführt wird, 50 cd (Candela) entspricht. 

Peak Candela (cd) - Berechnet: auch bekannt als SpitzenlichtstärkeIn der Regel wird davon ausgegangen, dass 1 Joule Energie, die einer Blitzröhre zugeführt wird, 100.000 cd (Candela) entspricht - es wird empfohlen, beim Vergleich zweier unterschiedlicher visueller Signale nicht die Candela-Spitzenwerte zu verwenden.

Ein Beispiel für Unterschiede zwischen gemessenen und berechneten effektiven Candela-Daten.

Wie bereits erwähnt, sollte beim Vergleich zweier optischer Signalgeber die gemessene effektive Candela und nicht die berechnete effektive Candela verglichen werden. Die Spitzen-Candela sollte nicht zu Vergleichszwecken hinsichtlich der Wirksamkeit herangezogen werden.

Bei den nachstehenden optischen Signalen handelt es sich um Xenon-Blitzlichter mit einer Energie von 5 Joule. Sie unterscheiden sich sowohl in Bezug auf das Gehäuse als auch auf die Linsenanordnung. Tabelle 2 zeigt die Anomalien und Annahmen, die zu Ungenauigkeiten führen, wenn die effektive Candela berechnet und/oder eine Faustregel angewendet wird, anstatt sie zu messen

Tabelle 1: Vergleich der gemessenen effektiven Candela mit der berechneten effektiven Candela: Drei verschiedene 5-Joule-E2S-Signalleuchten.

Eine häufig gestellte Frage im Zusammenhang mit optischen Signalen ist die Reichweite eines bestimmten Geräts. Die effektive Candela (oder effektive Kerzenleistung) eines Geräts kann verwendet werden, um die effektive Reichweite mit Hilfe der folgenden Formel zu bestimmen, auf die auch in EN54-23 und im IES (Illuminating Engineering Society of North America (IES) Lighting Handbook, Fifth Edition) Bezug genommen wird:
. Die folgende Formel kann verwendet werden, um die effektive Candela in effektive Warndistanzmit anderen Worten, eher warnen als informieren.

wobeiIeff(av) = Effektive Candela

d = Entfernung (m)

Die nachstehende Formel kann verwendet werden, um die effektive Candela in Sichtweite oder Reichweiteauf der Grundlage normaler Sichtverhältnisse bei Tag.

wobeiIeff(av) = Effektive Candela

d = Entfernung (Fuß)

Lb = Foot-Lamberts Hintergrundbeleuchtungsstärke (normale Tagesbedingungen, Lb = 2919 ft-L)

Anhand der beiden oben genannten Formeln gibt die nachstehende Tabelle einen Hinweis auf die Warnentfernung und die Reichweite eines optischen Signals bei einer effektiven Candela-Messung.
Tabelle 2: Angabe der Warnentfernung und der Reichweite eines optischen Signals bei einer effektiven Candela-Messung.

Wie stark beeinflusst die Farbe der Linse die Intensität einer Lichtquelle?

Anbringung einer optischen Signaleinrichtung

Bei der Installation einer Leuchte sollte in erster Linie auf eine ungerichtete Lichtstreuung geachtet werden, um eine freie Luftzirkulation um das Gehäuse der Leuchte herum zu gewährleisten und somit einen Wärmestau der Lichtquelle während des normalen Betriebs der Leuchte zu verhindern. Vibrationen sollten insbesondere bei Glühbirnen-Leuchten vermieden werden. Das Licht breitet sich in geraden Linien aus; die Leuchte ist weitaus effektiver, wenn sie in der Sichtlinie positioniert ist, anstatt sich auf Reflexionen zu verlassen. Wenn möglich, sollten akustische Signale immer die primäre Warnung sein, während die Bake als sekundäre Anzeige oder Status verwendet wird.

• ROT - Gefahr Handeln Sie jetzt.
  Gefahr durch stromführende oder ungeschützte bewegliche Maschinen oder wichtige Ausrüstungen im
  geschützten Bereich.
  
  
• AMBER - Warnung, mit Vorsicht vorgehen.
  Die Temperatur oder der Druck weichen vom normalen Niveau ab.
  
  
• GRÜN - Sicherheitsvorkehrungen: Los geht's
  Überprüfungen abgeschlossen, Maschine wird gleich gestartet.
  
  
• BLAU - Baustellenspezifisch.
  Voreingestellt oder ferngesteuert.
  
  
• CLEAR - Keine spezifische Bedeutung.
  Konnte eine frühere Meldung bestätigen.