Guia para especificar sinalizadores visuais – 23/09/2019

Um sinalizador visual é uma fonte luminosa dentro de um invólucro com lente transparente colorido e tem muitas aplicações, como reforço para um sinal sonoro em caso de perigo, aviso ou status de uma máquina/processo de um sistema.

Com uma possível exceção de indicadores de status, a finalidade da linha de sinalizadores visuais E2S é chamar a atenção, em comparação com uma luminária que é destinada a iluminar uma determinada área.

Portanto, a eficácia ou a intensidade da luz de um dispositivo, em oposição à sua mera capacidade de iluminar, é o que importa. Fontes de luz diferentes podem oferecer intensidade de luz efetiva significativamente diferente e capacidade de chamar a atenção, especialmente ao piscar; no entanto, por outro lado, sua capacidade de iluminar uma determinada área pode ser bastante fraca.

A E2S fornece informações relativas à eficácia de um sinalizador visual baseado em medições reais para cada modelo. As informações fornecidas NÃO são baseadas apenas em suposições e / ou cálculos de regra. Portanto, temos confiança de que os nossos valores de saída medidos são significativos e auxiliarão na seleção de produtos.

Há uma escolha de fontes luminosas,

Lâmpada de filamento / incandescente – geralmente utilizada em conjunto com um circuito adicional, tanto uma saída permanente quanto uma saída intermitente mais efetiva podem ser obtidas. A lâmpada de filamento proporciona um desempenho adequado, a um custo relativamente baixo, que pode ser melhorado com uma lente de fresnel. No entanto, tem uma duração bem curta e é ainda mais reduzida quando exposta a níveis de vibração bastante baixos.
Lâmpada de halogênio – o filamento desta lâmpada é envolto em gás halogênio e brilha a uma temperatura ligeiramente superior a uma lâmpada normal, tem uma saída de luz mais eficiente e a vida útil da lâmpada é mais longa, até três vezes a de uma lâmpada comum. Se considerarmos uma lâmpada de 40w, espera-se que uma versão de halogênio produza um aumento de até 80% na eficiência luminosa (lúmens por watts) quando comparada a uma lâmpada comum.
Tubo de xenônio (estroboscópio) – funcionando em alta voltagem gerada por um circuito inversor, o tubo de xenônio é aceso criando um flash instantâneo de luz, que ainda pode ser melhorado quando visto através de uma lente fresnel. A energia do flash é em função do tamanho do tubo, a voltagem através do mesmo e o capacitor descarregando nele. Normalmente, a duração do tubo é de 5 a 8 milhões de flashes, após os quais a erosão da saída de luz é registrada até que o tubo eventualmente falhe.
L.E.D (Díodo Emissor de Luz) – um dispositivo semicondutor que, ao contrário da lâmpada de filamento e do tubo de xenônio, emite apenas uma frequência de luz (isto é, uma cor) dependendo de sua construção. A tecnologia L.E.D está se desenvolvendo e ainda não oferece uma solução tão brilhante quanto o tubo de xenônio, no entanto oferece uma corrente extremamente baixa e uma vida útil muito longa, oferecendo uma solução eficaz onde é necessária uma indicação ou status.

Como a E2S mede a saída de luz (Candela Efetiva – cd) de um sinalizador visual?

Um espectrômetro é usado para medir a intensidade luminosa efetiva média de uma lente de sinalizador. Então, essa medida é transformada em um valor de Candela Efetiva (cd).

No caso de um sinalizador piscante, tal como um xenônio estroboscópico, mede-se a duração do impulso, medida entre os 10% da amplitude de pico para as bordas anterior e posterior do impulso. Os níveis de luz são coletados durante o período de impulso, estes são convertidos usando a fórmula de Blondel-Rey em um valor de Candela Efetiva (cd). Essa é a intensidade que apareceria para um observador se a luz estivesse acesa constantemente.

A intensidade luminosa efetiva (Ieff), expressa em candela (cd), é calculada para cada impulso medido usando a seguinte fórmula de Blondel-Rey :

Onde,

I(t) é o valor instantâneo em candela (cd);

a = constante de tempo visual em que as constantes 0,2 (noite) ou 0,1 (dia) são usadas no cálculo.

t2 – t1 é a duração do impulso de luz medida entre os 10% da amplitude do pico para as bordas anterior e posterior do impulso.

Eficácia medida em comparação com a Regra prática / Eficácia calculada – Sinalizadores de xenônio estroboscópico

Ao avaliar ou comparar os dados de saída de mais de um dispositivo de sinalização visual, vale a pena considerar como os dados foram definidos.

As regras práticas e os cálculos baseados na energia do tubo de flash dentro de um xenônio estroboscópico normalmente são usados para dar uma indicação de eficácia. No entanto, quando se comparam saídas derivadas de cálculos baseados apenas na energia com saídas medidas com um espectrômetro ou similar, muitas vezes a saída é definida em termos de candela efetiva (intensidade de vela) e especialmente em termos de pico de intensidade de vela. Isso muitas vezes pode ser ilusório e, a menos que dois dispositivos tenham sido medidos para a saída, sua eficácia em termos de intensidade de saída em candela não pode ser comparada com precisão.

A E2S declara duas medidas de saída de luz efetiva para todos os sinalizadores xenônios estroboscópicos, as quais foram executadas e submetidas a um produto totalmente montado e equipado com uma lente transparente, que são elas,

Candela Efetiva (cd) – Medida: também conhecida como intensidade de vela efetiva, esta é a intensidade medida que apareceria para um observador se / quando a luz estivesse acesa constantemente. Estes são os dados que devem ser usados quando se comparam dois dispositivos de sinalização visual diferentes

Candela de pico (cd) – Medida: também conhecida como intensidade de pico de vela, é a intensidade máxima medida gerada por um dispositivo piscante durante o impulso de luz. – recomenda-se que o valor de pico da candela não seja usado quando comparar dois sinalizadores visuais diferentes

No caso dos sinalizadores de xenônio estroboscópico, a E2S declara os valores calculados com base na classificação de energia do tubo de flash, esse tipo de informação costuma ser usado na indústria de sinalização visual para fornecer uma indicação de regra prática e está sujeito a muitas anormalidades que dão origem a valores de saída imprecisos. Isso pode ser devido a diferenças no tamanho e na eficácia da lente, na forma física da lâmpada estroboscópica e na disposição em relação à lente e à eficácia do próprio tubo de flash estroboscópico. Outros fatores, inclusive a cor da lente, influenciam a saída de luz e serão tratados posteriormente.

Abaixo está uma descrição dos valores de saída de luz calculados, incluídos apenas para informação. A diferença entre esses valores e as medidas de saída reais será demonstrada posteriormente.

Candela Efetiva (cd) – Calculada: também conhecida como intensidade de vela efetiva, normalmente considera 1 Joule de energia fornecida a um tubo de flash e assimila 50 cd (candela)

Candela de pico (cd) – Calculada: também conhecida como intensidade de pico de vela, tipicamente considera 1 Joule de energia fornecido a um tubo de flash e assimila 100.000 cd (candela) – recomenda-se que o pico da candela não seja usado quando se comparam dois sinais visuais diferentes

Um exemplo de diferenças entre dados medidos e calculados de Candela Efetiva.

Como dito antes, ao comparar dois dispositivos de sinalização visual, a candela efetiva que foi medida deve ser comparada em oposição à candela efetiva calculada. A candela de pico não deve ser usada para fins de comparação no que diz respeito à eficácia.

Os sinalizadores visuais abaixo são todos sinalizadores de xenônio de 5 Joules. Eles são fisicamente diferentes em termos de invólucro e disposição das lentes. A Tabela 1 mostra as anormalidades e suposições que levam a imprecisões se a candela efetiva for calculada e / ou uma regra prática for aplicada em vez de ser medida,

Tabela 1: Comparação de Candela efetiva medida com Candela efetiva calculada: Três sinalizadores diferentes da E2S de 5 Joules.

Eficácia & nível da sinalização

Uma questão comum no que diz respeito à sinalização visual é o alcance de um dado dispositivo. A candela efetiva (ou intensidade de vela efetiva) de um dispositivo pode ser usada para determinar o nível efetivo usando a seguinte fórmula também referida na EN54-23, e IES (Manual de Iluminação da Sociedade de Engenharia de Iluminação Norte Americana (IES), Quinta Edição);

A fórmula abaixo pode ser usada para converter a candela efetiva em distância de aviso efetiva, em outras palavras, alertar em vez de informar.

Onde Ieff(av) = Candela Efetiva

d = Distância (m)

A fórmula abaixo pode ser usada para converter candela efetiva em alcance ou distância de visualização, com base na visibilidade normal das condições do dia.

Onde Ieff(av) = Candela efetiva

d = Distância (pés)

Lb = iluminação de fundo Foot-Lamberts (condições normais do dia, Lb = 2919 ft-L)

Das duas fórmulas acima, a tabela abaixo fornece uma indicação da distância de alerta e do alcance de um sinalizador visual, dada uma medição efetiva da candela.

Tabela 2: Indicação da distância de alerta e alcance de um sinalizador visual, dada uma medição efetiva da candela.

Quanto a cor da lente afeta a intensidade de uma fonte de luz?

O efeito da cor da lente na intensidade da fonte de luz dentro de um ambiente industrial pode ser expresso como segue,

Todas as informações acima são apenas para orientação e NÃO garantem desempenho ou cobertura.

Localização de um dispositivo de sinalização visual

Toda a dispersão de luz 360° deve ser a primeira consideração ao instalar um sinalizador visual, garantindo o livre movimento do ar ao redor do invólucro e, portanto, evitando o acúmulo de calor da fonte de luz emitida durante o funcionamento normal do sinalizador. A vibração deve ser evitada, especialmente em sinalizadores com lâmpada de filamento. A luz circula em linhas retas, o sinalizador será muito mais eficaz se posicionado na linha de visão, em vez de se basear em reflexos. Onde aplicável, os sinalizadores sonoros devem sempre ser o alerta primário com o sinalizador visual usado como indicação ou status secundário.

Cores IEC 73

Estas são as cores necessárias para que as luzes e os botões estejam em conformidade com a diretiva da máquina.

VERMELHO – Perigo, Agir imediatamente.

Perigo de vida ou máquina desprotegida em movimento.

ÂMBAR – Alerta, Prossiga com cuidado.

Temperatura ou pressão diferente do nível normal.

VERDE – Precaução de segurança: Vá em frente

Checagens completas, máquina prestes a iniciar operação.

AZUL – Local especificado.

Pré-configuração pronta ou controle remoto.

TRANSPARENTE – Sem significado específico.

Pode confirmar uma mensagem anterior.

Termos úteis

Intensidade luminosa: símbolo, I; unidade, candela (cd). Medida da intensidade de uma fonte de luz. Às vezes referida como brilho.

Fluxo luminoso: símbolo, F; unidade, lúmen (lm). Medida do fluxo ou quantidade de luz emitida por uma fonte.

Iluminância: símbolo, E; unidade, lux (lx) ou lm/m2. Medida da quantidade de luz que incide sobre uma superfície. Também é referida como iluminação.

Eficácia luminosa: símbolo, K; unidade, lúmen por watt (lm/W). Relação de fluxo luminoso para entrada de energia elétrica. Pode ser pensado como a “eficácia” da fonte de luz.

Coeficiente de Aproveitamento (CU):

Sem unidade. A quantidade de luz útil dependerá da saída da lâmpada, dos refletores e/ou difusores, posição, cor das paredes e tetos, etc. O designer de iluminação combinará todas essas considerações para determinar um valor para qualquer cálculo de iluminação.

Fator de manutenção (MF): Como a sujeira e o envelhecimento podem causar perda de luz, é útil levar em conta um fator de manutenção. Por exemplo, uma nova lâmpada fluorescente de 80W com saída de lúmen de 5700lm cai para 5200lm após 4 meses e permanece nesse nível.

A saída de luz diminuiu em: 5200/5700 = 0,9

Este valor, 0,9, é o fator de manutenção. Não pode cair abaixo de 0,8 por limpeza regular.