Wyznaczanie charakterystyk świetlnych sygnalizatorów

1. Wstęp

Sygnalizatory świetlne są to urządzenia służące do przekazywania maszynistom sygnałów podawanych przez personel prowadzenia ruchu i dotyczących warunków jazdy. Wymagania stawiane tym urządzeniom są bardzo rygorystyczne, gdyż błędne odczytanie sygnału może prowadzić do bardzo niebezpiecznych sytuacji. Również zbyt późne odczytanie sygnały może spowodować niebezpieczeństwo, gdyż droga hamowania rozpędzonego pociągu jest bardzo długa. Dlatego podstawowe wymagania stawiane sygnalizatorom torowym są następujące

- widoczność świateł sygnalizatora powinna być zapewniona o każdej porze dnia z odpowiedniej odległości (niezależnie od stanu pogody) - 400 m dla semaforów wjazdowych, dla innych rodzajów semaforów i tarcz odległość ta może być mniejsza i zależy również od rodzaju linii kolejowej.

- powinna być zapewniona odpowiednio łatwa rozróżnialność barw sygnałów świetlnych.

- wybór barw sygnałów świetlnych dokonuje się w ten sposób, aby uzyskać odpowiednio duże różnice w długości fal poszczególnych barw.

- barwy sygnałów świetlnych powinny być dobrze rozróżniane w różnych warunkach atmosferycznych (przy różnym stopniu pochłaniania promieni świetlnych przez składniki atmosfery).

2. Przebieg ćwiczenia.

W czasie zajęć we wcześniej przygotowanym układzie badaliśmy charakterystyki rozsyłu światła w płaszczyźnie poziomej i pionowej.

Płaszczyzna pionowa

Odległość [cm] /Kąt [stopnie	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	10	15	20	25	30
15cm	148	97	85	66	84	45	12	75	112	218	251
20 cm	198	108	140	94	95	35	8	80	148	256	320
30 cm	360	225	217	109	129	42	15	119	280	452	510
40 cm	495	345	292	178	163	50	22	180	350	516	580
50 cm	505	371	320	287	179	71	140	214	360	551	603
60 cm	436	366	281	315	192	132	21	196	314	375	423
70 cm	402	351	301	309	240	196	25	199	308	367	388
80 cm	42	322	316	334	220	145	39	242	350	377	401
90 cm	308	288	264	254	218	128	40	241	288	306	332
100 cm	287	277	258	255	201	97	58	230	273	283	394
110 cm	355	337	308	319	290	148	62	269	309	315	375
120 cm	272	349	327	316	284	178	62	244	300	327	344
Odległość [cm] /Kąt [stopnie	-30	-25	-20	-15	-10	-5	0	10	15	20	25	30
15cm	0,0068	0,0103	0,0118	0,0152	0,0119	0,0222	0,0833	0,0133	0,0089	0,0046	0,0040
20 cm	0,0051	0,0093	0,0071	0,0106	0,0105	0,0286	0,1250	0,0125	0,0068	0,0039	0,0031
30 cm	0,0028	0,0044	0,0046	0,0092	0,0078	0,0238	0,0667	0,0084	0,0036	0,0022	0,0020
40 cm	0,0020	0,0029	0,0034	0,0056	0,0061	0,0200	0,0455	0,0056	0,0029	0,0019	0,0017
50 cm	0,0020	0,0027	0,0031	0,0035	0,0056	0,0141	0,0071	0,0047	0,0028	0,0018	0,0017
60 cm	0,0023	0,0027	0,0036	0,0032	0,0052	0,0076	0,0476	0,0051	0,0032	0,0027	0,0024
70 cm	0,0025	0,0028	0,0033	0,0032	0,0042	0,0051	0,0400	0,0050	0,0032	0,0027	0,0026
80 cm	0,0238	0,0031	0,0032	0,0030	0,0045	0,0069	0,0256	0,0041	0,0029	0,0027	0,0025
90 cm	0,0032	0,0035	0,0038	0,0039	0,0046	0,0078	0,0250	0,0041	0,0035	0,0033	0,0030
100 cm	0,0035	0,0036	0,0039	0,0039	0,0050	0,0103	0,0172	0,0043	0,0037	0,0035	0,0025
110 cm	0,0028	0,0030	0,0032	0,0031	0,0034	0,0068	0,0161	0,0037	0,0032	0,0032	0,0027
120 cm	0,0037	0,0029	0,0031	0,0032	0,0035	0,0056	0,0161	0,0041	0,0033	0,0031	0,0029

Pierwszy wykres prezentuje zależność natężenia światła od kąta jego padania na płaszczyźnie pionowej. .

Na drugim wykresie przedstawiliśmy zależność natężenia światła od odległości również na płaszczyźnie pionowej.

Płaszczyzna pozioma:

Odległość [cm] /Kąt [stopnie	0	5	10	15	20	25	30	35
15cm	12,7	29,3	24,3	114,7	188,6	283,1	345	376,3
20 cm	9,1	31,2	58	148,1	292	407	467	475
30 cm	12	52	148	319	453	546	553	590
40 cm	19	97	265	450	583	622	655	627
50 cm	25	125	357	530	605	667	602	600
60 cm	35	133	345	412	435	437	430	415
70 cm	53	154	326	410	441	437	445	436
80 cm	68	165	325	364	395	407	411	409
90 cm	85	167	297	346	318	303	332	324
100 cm	100	178	275	318	320	312	306	294
110 cm	117	179	259	310	308	313	317	334
120 cm	132	230	323	357	358	383	364	384

Odległość [cm] /Kąt [stopnie	0	5	10	15	20	25	30	35
15cm	0,0787	0,0341	0,0412	0,0087	0,0053	0,0035	0,0029	0,0027
20 cm	0,1099	0,0321	0,0172	0,0068	0,0034	0,0025	0,0021	0,0021
30 cm	0,0833	0,0192	0,0068	0,0031	0,0022	0,0018	0,0018	0,0017
40 cm	0,0526	0,0103	0,0038	0,0022	0,0017	0,0016	0,0015	0,0016
50 cm	0,0400	0,0080	0,0028	0,0019	0,0017	0,0015	0,0017	0,0017
60 cm	0,0286	0,0075	0,0029	0,0024	0,0023	0,0023	0,0023	0,0024
70 cm	0,0189	0,0065	0,0031	0,0024	0,0023	0,0023	0,0022	0,0023
80 cm	0,0147	0,0061	0,0031	0,0027	0,0025	0,0025	0,0024	0,0024
90 cm	0,0118	0,0060	0,0034	0,0029	0,0031	0,0033	0,0030	0,0031
100 cm	0,0100	0,0056	0,0036	0,0031	0,0031	0,0032	0,0033	0,0034
110 cm	0,0085	0,0056	0,0039	0,0032	0,0032	0,0032	0,0032	0,0030
120 cm	0,0076	0,0043	0,0031	0,0028	0,0028	0,0026	0,0027	0,0026

Zależność natężenia światła od kąta dla płaszczyzny poziomej.

Zależność natężenia światła od kąta dla płaszczyzny pionowej

Uz / Uzzn	0,8	0,85	0,9	0,95	1	1,05	1,1	1,15	1,2
Uz[V]	88	93,5	99	104,5	110	115,5	121	126,5	132
Id	18	14	12	10	9	8	7	6	4

---