Guida alla specificazione dei segnali visivi

Efficacia dei segnali visivi

Con la possibile eccezione degli indicatori di stato, lo scopo della gamma di segnali visivi E2S è quello di attirare l'attenzione, rispetto a un apparecchio di illuminazione o a una luce generica che ha lo scopo di illuminare una determinata area e non necessariamente di attirare l'attenzione. Pertanto, l'efficacia o l'intensità luminosa di un dispositivo, piuttosto che la sua semplice capacità di illuminare, è probabilmente la considerazione più importante. Diverse sorgenti luminose possono offrire un'intensità luminosa effettiva e una capacità di attirare l'attenzione significativamente diverse, in particolare quando lampeggiano; tuttavia, la loro capacità di illuminare una determinata area può essere piuttosto scarsa. 

E2S fornisce informazioni relative all'efficacia di un segnale visivo basate su effettive misurazioni per ogni modello della gamma E2S. Le informazioni fornite NON si basano solo su ipotesi e/o calcoli empirici. Pertanto, siamo certi che i valori di emissione luminosa misurati siano significativi e aiutino a scegliere meglio il prodotto.

È possibile scegliere tra diverse sorgenti luminose,

• Lampadina a incandescenza / a filamento - Se si utilizza un circuito aggiuntivo, è possibile ottenere sia un'uscita fissa che un'uscita lampeggiante più efficace. La lampadina a filamento offre prestazioni adeguate, a un costo relativamente basso, che possono essere migliorate con una lente freznel. Tuttavia, la sua durata è piuttosto breve e si riduce ulteriormente se esposta a livelli di vibrazione piuttosto bassi. 
  
  
• Lampadina alogena - Il filamento di questa lampadina è racchiuso in un gas alogeno e brilla a una temperatura leggermente superiore a quella di una lampadina normale. un'emissione luminosa più efficiente e una durata della lampadina fino a tre volte superiore a quella di una lampadina normale. Se si considera una lampadina da 40 W, la versione alogena può produrre un aumento dell'efficienza luminosa (lumen per watt) fino all'80% rispetto a una lampadina normale.
  
  
• Tubo allo xeno (strobo) - Il tubo allo xeno, funzionante ad alta tensione generata da un circuito inverter, si accende creando un lampo di luce brillante istantaneo, che può essere ulteriormente potenziato se osservato attraverso una lente freznel. L'energia del lampo è funzione delle dimensioni del tubo, della tensione che lo attraversa e del condensatore che vi si scarica. La durata del tubo è in genere compresa tra i 5 e gli 8 milioni di flash, dopodiché si assiste a un'erosione dell'emissione luminosa fino alla rottura del tubo. 
  
  
• L.E.D (diodo a emissione luminosa) - un dispositivo a semiconduttore che, a differenza della lampadina a filamento e del tubo allo xeno, emette solo una frequenza di luce (cioè un colore) a seconda della sua struttura. La tecnologia L.E.D è in fase di sviluppo e non offre ancora una soluzione luminosa come il tubo allo xeno, ma offre una corrente estremamente bassa e una durata di vita molto lunga, offrendo una soluzione efficace quando è richiesta un'indicazione o uno stato.

Come si misura l'emissione luminosa di E2S 

(Candela effettiva - cd) di un segnale visivo?

Uno spettrometro viene utilizzato per misurare l'intensità luminosa effettiva media di un'intera lente del faro. Questa viene poi tradotta in un valore di Candela effettiva (cd). 

Nel caso di un lampeggiante come uno strobo allo xeno, viene misurata la durata dell'impulso, misurata tra il 10 % dell'ampiezza di picco per il bordo anteriore e quello posteriore dell'impulso. Durante il periodo dell'impulso vengono raccolti i livelli di luce, che vengono tradotti con la formula di Blondel-Rey in un valore di Candela effettiva (cd). Si tratta dell'intensità che appare a un osservatore se la luce brucia in modo costante.

L'intensità luminosa effettiva(Ieff), espressa in candela (cd), viene calcolata per ogni impulso misurato utilizzando la seguente formula di Blondel-Rey:

Dove,

I(t) è il valore istantaneo in candela (cd);

a = costante di tempo visiva, per il cui calcolo si utilizzano costanti di 0,2 (notturne) o 0,1 (diurne).

t2 - t1 è la durata dell'impulso di luce misurata tra il 10 % dell'ampiezza di picco per i bordi anteriore e posteriore dell'impulso.

Efficacia misurata rispetto alla regola empirica / efficacia calcolata - Lampeggianti stroboscopici allo xeno

Quando si valutano o si confrontano i dati di uscita di più di un dispositivo di segnalazione visiva, è probabilmente opportuno considerare come sono stati stabiliti i dati.

Per dare un'indicazione dell'efficacia di un faro stroboscopico allo xeno si utilizzano abitualmente regole empiriche e calcoli basati sull'energia del tubo flash. Tuttavia, quando si confrontano le uscite derivate da calcoli basati sulla sola energia con le uscite misurate con uno spettrometro o simili, l'uscita è spesso sovrastimata in termini di candela effettiva (potenza di candela) e soprattutto in termini di potenza di candela di picco. Questo può essere troppo spesso fuorviante e, a meno che due dispositivi non siano stati misurati in termini di potenza, non è possibile confrontarne accuratamente l'efficacia in termini di candela.

E2S indica due misure di emissione luminosa effettiva per tutti i lampeggianti stroboscopici allo xeno, entrambe eseguite e sottoposte a un prodotto completamente assemblato e dotato di lente trasparente,

Candela effettiva (cd) - Misurata: nota anche come potenza effettiva della candela, è l'intensità misurata che apparirebbe a un osservatore se/quando la luce brucia costantemente. Questo dato deve essere utilizzato quando si confrontano due diversi dispositivi di segnalazione visiva.

Candela di picco (cd) - Misurata: nota anche come potenza di candela di picco, è l'intensità massima misurata generata da un dispositivo lampeggiante durante il suo impulso luminoso. - si raccomanda di non utilizzare il valore di candela di picco quando si confrontano due segnali visivi diversi.

Nel caso dei segnali visivi stroboscopici allo xeno, i dati calcolati da E2S si basano sull'energia nominale del tubo flash; questo tipo di informazioni è stato abitualmente utilizzato nel settore della segnalazione visiva per fornire un'indicazione di massima ed è soggetto a molte anomalie che danno origine a dati di uscita imprecisi e sovrastimati. Ciò può essere dovuto a differenze nelle dimensioni e nell'efficienza dell'obiettivo, nella forma fisica della lampada stroboscopica e nella sua disposizione rispetto all'obiettivo e all'efficienza del tubo del flash stroboscopico stesso. Altri fattori, non ultimo il colore dell'obiettivo, influenzano l'emissione luminosa e sono trattati in seguito.

Di seguito vengono descritti i valori di emissione luminosa calcolati, inclusi a titolo puramente informativo. La differenza tra questi dati e le reali emissioni misurate è dimostrata più avanti.

Candela efficace (cd) - Calcolato: conosciuto anche come potenza effettiva della candelaIn genere si ipotizza che 1 Joule di energia fornita ad un tubo flash assimili 50 cd (candela) 

Picco di Candela (cd) - Calcolato: conosciuto anche come potenza di picco della candelaSi presume che 1 Joule di energia fornita a un tubo flash assimili 100.000 cd (candela) - si raccomanda di non utilizzare il valore di candela di picco quando si confrontano due segnali visivi diversi.

Un esempio di differenze tra i dati di Candela effettiva misurati e calcolati.

Come detto in precedenza, quando si confrontano due dispositivi di segnalazione visiva, si devono confrontare le candele effettive misurate e non quelle calcolate. I picchi di candela non devono essere utilizzati per il confronto dell'efficacia.

I segnali visivi riportati di seguito sono tutti lampeggianti stroboscopici allo xeno con energia nominale di 5 Joule. Sono fisicamente diversi sia in termini di involucro che di disposizione delle lenti. La tabella 2 mostra le anomalie e le ipotesi che portano a imprecisioni se si calcola la candela effettiva e/o si applica una regola empirica invece di misurarla.

Tabella 1: Confronto tra candela effettiva misurata e candela effettiva calcolata: tre diversi radiofari E2S da 5 Joule.

Una domanda comune in materia di segnalazione visiva è la portata di un determinato dispositivo. La candela effettiva (o potenza di candela effettiva) di un dispositivo può essere utilizzata per determinare la portata effettiva utilizzando la seguente formula, citata anche nella norma EN54-23 e nell'IES (Illuminating Engineering Society of North America (IES) Lighting Handbook, Fifth Edition);
La formula seguente può essere utilizzata per convertire la candela effettiva in distanza di segnalazione effettivain altre parole, allertare piuttosto che informare.

DoveIeff(av) = Candela effettiva

d = Distanza (m)

La formula seguente può essere utilizzata per convertire i candela effettivi in distanza di visione o portatain base alla normale visibilità in condizioni diurne.

DoveIeff(av) = Candela effettiva

d = Distanza (piedi)

Lb = Piedi-Lamberts illuminamento di fondo (condizioni normali di giorno, Lb = 2919 ft-L)

Dalle due formule di cui sopra, la tabella seguente fornisce un'indicazione della distanza di avvertimento e della portata di un segnale visivo con una misura di candela effettiva.
Tabella 2: Indicazione della distanza di avvertimento e della portata di un segnale visivo con una misura di candela effettiva.

Quanto influisce il colore delle lenti sull'intensità di una sorgente luminosa?

Ubicazione di un dispositivo di segnalazione visiva

La dispersione omnidirezionale della luce deve essere la prima considerazione quando si installa un segnalatore, garantendo il libero movimento dell'aria intorno all'involucro del segnalatore e quindi evitando l'accumulo di calore dalla sorgente luminosa emessa durante il normale funzionamento del segnalatore. Le vibrazioni devono essere evitate, soprattutto nel caso di lampadine a incandescenza. La luce viaggia in linea retta; il segnalatore sarà molto più efficace se posizionato in linea visiva piuttosto che affidarsi ai riflessi. Ove possibile, i segnali acustici devono sempre essere l'avvertimento principale, mentre il lampeggiante deve essere utilizzato come indicazione secondaria o di stato.

• ROSSO - Pericolo Agisci ora.
  Pericolo di macchine in movimento sotto tensione o non sorvegliate o di apparecchiature essenziali nell'area protetta
  .
  
  
• AMBRA - Attenzione, procedere con cautela.
  Temperatura o pressione diversa dal livello normale.
  
  
• VERDE - Precauzione di sicurezza: Vai avanti
  Controlli completati, la macchina sta per essere avviata.
  
  
• BLU - Specificato per il sito.
  Predisposto per la preimpostazione o il controllo remoto.
  
  
• CLEAR - Nessun significato specifico.
  Potrebbe confermare un messaggio precedente.