Guide de spécification des signaux visuels

Efficacité des signaux visuels

À l'exception peut-être des indicateurs d'état, l'objectif de la gamme de signaux visuels E2S est d'attirer l'attention, contrairement à un luminaire ou à une lampe à usage général qui est destiné à éclairer une zone donnée sans nécessairement attirer l'attention. Par conséquent, l'efficacité ou l'intensité lumineuse d'un dispositif, par opposition à sa simple capacité à éclairer, est probablement la considération la plus importante. Différentes sources lumineuses peuvent offrir une intensité lumineuse effective et une capacité à attirer l'attention très différentes, en particulier lorsqu'elles clignotent ; en revanche, leur capacité à éclairer une zone donnée peut être assez faible. 

E2S fournit des informations relatives à l'efficacité d'un signal visuel en se basant sur mesures mesures réelles pour chaque modèle de la gamme E2S. Les informations fournies NE SONT PAS basées sur des hypothèses et/ou des calculs empiriques. Nous sommes donc convaincus que les valeurs de luminosité mesurées sont significatives et qu'elles faciliteront la sélection des produits.

Il existe un choix de sources lumineuses,

• Ampoule à incandescence / à filament - Généralement utilisée en conjonction avec un circuit supplémentaire, elle permet d'obtenir à la fois une lumière constante et une lumière clignotante plus efficace. L'ampoule à filament offre des performances adéquates, à un coût relativement faible, qui peuvent être améliorées par l'utilisation d'une lentille freznel. Elle a cependant une durée de vie assez courte, qui est encore réduite lorsqu'elle est exposée à des niveaux de vibration assez faibles. 
  
  
• Ampoule halogène - Le filament de cette ampoule est entouré de gaz halogène et brille à une température légèrement plus élevée que celle d'une ampoule ordinaire. Le rendement lumineux est plus efficace et la durée de vie de l'ampoule est jusqu'à trois fois plus longue que celle d'une ampoule ordinaire. Si l'on considère une ampoule de 40 watts, on peut s'attendre à ce qu'une version halogène produise une augmentation de 80 % de l'efficacité lumineuse (lumen par watt) par rapport à une ampoule ordinaire.
  
  
• Tube au xénon (stroboscopique) - fonctionnant à une tension élevée générée par un circuit inverseur, le tube au xénon s'enflamme, créant un flash lumineux instantané, qui peut encore être accentué lorsqu'il est observé à travers une lentille de freznel. L'énergie de l'éclair est fonction de la taille du tube, de la tension qui le traverse et du condensateur qui s'y décharge. La durée de vie du tube est généralement de 5 à 8 millions d'éclairs, après quoi on observe une érosion de l'intensité lumineuse jusqu'à ce que le tube finisse par tomber en panne. 
  
  
• L.E.D (Light Emitting Diode) - un dispositif semi-conducteur qui, contrairement à l'ampoule à filament et au tube au xénon, n'émet qu'une seule fréquence de lumière (c'est-à-dire une seule couleur) en fonction de sa construction. La technologie L.E.D. est en cours de développement et n'offre pas encore une solution aussi lumineuse que le tube au xénon, mais elle offre un courant extrêmement faible et une durée de vie très longue, ce qui en fait une solution efficace lorsqu'une indication ou un état est nécessaire.

Comment E2S mesure-t-elle l'intensité lumineuse ? 

(Candela effective - cd) d'un signal visuel ?

Un spectromètre est utilisé pour mesurer l'intensité lumineuse effective moyenne de l'ensemble de la lentille d'une balise. Cette mesure est ensuite traduite en un chiffre de Candela effective (cd). 

Dans le cas d'un gyrophare tel qu'un stroboscope au xénon, la durée de l'impulsion est mesurée entre les 10 % de l'amplitude de crête pour les fronts d'attaque et de fuite de l'impulsion. Les niveaux d'intensité lumineuse sont relevés pendant la période d'impulsion et traduits, à l'aide de la formule de Blondel-Rey, en un chiffre de candela effective (cd). Il s'agit de l'intensité qui apparaîtrait à un observateur si la lumière brûlait de manière constante.

L'intensité lumineuse effective(Ieff), exprimée en candela (cd), est calculée pour chaque impulsion mesurée à l'aide de la formule de Blondel-Rey suivante :

Où ?

I(t) est la valeur instantanée en candela (cd) ;

a = constante de temps visuelle où les constantes 0,2 (nuit) ou 0,1 (jour) sont utilisées dans le calcul.

t2 - t1 est la durée de l'impulsion lumineuse mesurée entre les 10 % de l'amplitude de crête pour les bords d'attaque et de fuite de l'impulsion.

Efficacité mesurée comparée à la règle empirique / efficacité calculée - Balises stroboscopiques au xénon

Lors de l'évaluation ou de la comparaison des données de sortie de plusieurs dispositifs de signalisation visuelle, il est probablement utile de se demander comment les données ont été établies.

Des règles empiriques et des calculs basés sur l'énergie du tube éclair d'une balise stroboscopique au xénon ont généralement été utilisés pour donner une indication de l'efficacité. Cependant, lorsque l'on compare les résultats obtenus par des calculs basés uniquement sur l'énergie aux résultats mesurés à l'aide d'un spectromètre ou d'un appareil similaire, la puissance est souvent surestimée en termes de candela effective (puissance de bougie) et en particulier en termes de puissance de bougie maximale. Cela peut trop souvent induire en erreur et, à moins que la puissance de deux appareils n'ait été mesurée, leur efficacité en termes de puissance de candela ne peut pas être comparée avec précision.

E2S indique deux mesures de la puissance lumineuse effective pour tous les feux stroboscopiques au xénon, qui ont toutes deux été effectuées et soumises à un produit entièrement assemblé et équipé d'une lentille transparente,

Candela effective (cd) - mesurée: également connue sous le nom de puissance de bougie effective, il s'agit de l'intensité mesurée qui apparaîtrait à un observateur si / lorsque la lumière brûlait de manière constante. C'est cette donnée qui doit être utilisée pour comparer deux dispositifs de signalisation visuelle différents.

Candela de crête (cd) - mesurée : également connue sous le nom de puissance de bougie de crête, il s'agit de l'intensité maximale mesurée générée par un dispositif clignotant au cours de son impulsion lumineuse. - Il est recommandé de ne pas utiliser le chiffre de la candela de crête pour comparer deux signaux visuels différents.

Dans le cas des signaux visuels stroboscopiques au xénon, E2S indique des chiffres calculés sur la base de l'énergie nominale du tube flash. Ce type d'information est habituellement utilisé dans l'industrie de la signalisation visuelle pour donner une indication empirique et est sujet à de nombreuses anomalies qui donnent lieu à des chiffres de sortie inexacts et surévalués. Cela peut être dû à des différences de taille et d'efficacité de la lentille, à la forme physique de la lampe stroboscopique et à sa disposition par rapport à la lentille, ainsi qu'à l'efficacité du tube flash stroboscopique lui-même. D'autres facteurs, notamment la couleur de la lentille, influencent la puissance lumineuse et sont traités plus loin.

Vous trouverez ci-dessous une description des chiffres de puissance lumineuse calculés à titre d'information uniquement. La différence entre ces chiffres et les rendements réels mesurés est démontrée plus loin.

Effective Candela (cd) - Calculé: également connu sous le nom de puissance de bougie effectiveEn général, on considère que 1 Joule d'énergie fournie à un tube éclair assimile 50 cd (candela). 

Peak Candela (cd) - Calculé: également connu sous le nom de puissance maximale des bougiesEn général, on considère qu'un Joule d'énergie fourni à un tube éclair assimile 100 000 cd (candela) - il est recommandé de ne pas utiliser le chiffre de la candela de crête pour comparer deux signaux visuels différents.

Exemple de différences entre les données de Candela effectives mesurées et calculées.

Comme indiqué précédemment, lorsque l'on compare deux dispositifs de signalisation visuelle, il convient de comparer leur candela effective mesurée plutôt que la candela effective calculée. La candela de crête ne doit pas être utilisée à des fins de comparaison en ce qui concerne l'efficacité.

Les signaux visuels ci-dessous sont tous des balises stroboscopiques au xénon d'une énergie nominale de 5 joules. Ils sont physiquement différents en termes de boîtier et de disposition des lentilles. Le tableau 2 montre les anomalies et les hypothèses qui conduisent à des inexactitudes si la candela effective est calculée et/ou si une règle empirique est appliquée au lieu d'être mesurée.

Tableau 1 : Comparaison de la candela effective mesurée avec la candela effective calculée : trois balises E2S différentes de 5 joules.

En matière de signalisation visuelle, la question de la portée d'un dispositif donné se pose souvent. La candela effective (ou puissance de bougie effective) d'un dispositif peut être utilisée pour déterminer la portée effective à l'aide de la formule suivante, également mentionnée dans la norme EN54-23 et dans l'IES (Illuminating Engineering Society of North America (IES) Lighting Handbook, Fifth Edition) ;
. La formule ci-dessous peut être utilisée pour convertir la candela effective en distance d'avertissement effectiveEn d'autres termes, il s'agit d'alerter plutôt que d'informer.

OùIeff(av) = Candela effective

d = Distance (m)

La formule ci-dessous peut être utilisée pour convertir la candela effective en distance d'observation ou portéesur la base d'une visibilité normale dans des conditions diurnes.

OùIeff(av) = Candela effective

d = Distance (pieds)

Lb = Foot-Lamberts éclairement de fond (conditions normales de jour, Lb = 2919 ft-L)

À partir des deux formules ci-dessus, le tableau ci-dessous donne une indication de la distance d'avertissement et de la portée d'un signal visuel pour une mesure efficace de la candela.
Tableau 2 : Indication de la distance d'avertissement et de la portée d'un signal visuel pour une mesure efficace de la candela.

Dans quelle mesure la couleur d'une lentille influence-t-elle l'intensité d'une source lumineuse ?

Emplacement d'un dispositif de signalisation visuelle

La dispersion omnidirectionnelle de la lumière doit être la première considération lors de l'installation d'une balise, afin d'assurer la libre circulation de l'air autour de l'enceinte de la balise et d'empêcher ainsi l'accumulation de chaleur provenant de la source lumineuse émise pendant le fonctionnement normal de la balise. Les vibrations doivent être évitées, en particulier avec les balises à ampoules à filament. La lumière se propageant en ligne droite, la balise sera beaucoup plus efficace si elle est placée dans la ligne de mire plutôt que de compter sur les réflexions. Le cas échéant, les signaux sonores doivent toujours constituer l'avertissement principal, la balise étant utilisée comme indication secondaire ou comme état.

• RED - Danger Act Now.
  Danger de machines ou d'équipements essentiels en mouvement, sous tension ou non protégés, dans une zone protégée
  .
  
  
• AMBRE - Avertissement, procéder avec précaution.
  Température ou pression différente de la normale.
  
  
• VERT - Précaution de sécurité : Go Ahead
  Les contrôles sont terminés, la machine est sur le point de démarrer.
  
  
• BLEU - Spécifié par le site.
  Prêt à l'emploi ou commande à distance.
  
  
• CLEAR - Pas de signification particulière.
  Peut confirmer un message antérieur.