Vaatamata alternatiivsete valgusallikate esilekerkimisele on DRL-lamp endiselt üks populaarsemaid lahendusi tööstusruumide ja tänavate valgustamiseks. See pole üllatav, arvestades selle valgustusseadme eeliseid:

Usuti, et naatriumalternatiivide tulekuga kaotab see oma positsiooni, kuid seda ei juhtunud. Kasvõi juba sellepärast, et selle valge valgusspekter on inimsilma jaoks loomulikum kui naatriumilahuste valgusvoo oranž toon.

Mis on DRL-lamp?

Lühend “DRL” tähistab väga lihtsalt - elavhõbeda kaarlamp. Mõnikord lisatakse selgitavad mõisted “luminestsents” ja “kõrgrõhk”. Kõik need peegeldavad selle lahenduse ühte omadust. Põhimõtteliselt ei pea te "DRL" öeldes liiga palju muretsema tõlgendamisvea võimaluse pärast. Sellest lühendist on pikka aega saanud tavaline nimisõna, tegelikult teine ​​nimi. Muide, mõnikord näete väljendit "DRL 250 lamp". Siin tähistab number 250 tarbitud elektrienergiat. Üsna mugav, kuna saate valida mudeli

olemasolevad stardiseadmed.

Tööpõhimõte ja seade

DRL-lamp pole midagi põhimõtteliselt uut. Põhimõte tekitada elektrikatkestuse ajal gaasilises keskkonnas silmale nähtamatut ultraviolettkiirgust on tuntud juba pikka aega ja seda on edukalt kasutatud luminestsentstorukujulistes kolbides (meenutage meie korterite “majahoidjaid”). Lambi sees on elavhõbedalisandiga inertgaasi keskkonnas kvartsklaasist toru, mis talub kõrgeid temperatuure. Pinge rakendamisel tekib esmalt kaar kahe tihedalt asetseva elektroodi (töö- ja süüte) vahele. Sel juhul algab ionisatsiooniprotsess, pilu juhtivus suureneb ja teatud väärtuse saavutamisel lülitub kaar põhielektroodile, mis asub kvartstoru vastasküljel. Sel juhul väljub süütekontakt protsessist, kuna see on ühendatud takistuse kaudu ja seetõttu on sellel olev vool piiratud.

Kaare põhikiirgus jääb ultraviolettkiirguse ulatusse, mis muudetakse nähtavaks valguseks lambipirni sisepinnale kantud fosforikihiga.

Seega on erinevus klassikalisest kaare süütamise erimeetodis. Fakt on see, et ionisatsiooni alguseks on vajalik gaasi esialgne lagunemine. Varem polnud impulsselektroonikatel, mis suutsid luua piisavalt kogu kvartstoru tühimiku purustamiseks, piisavat usaldusväärsust, nii et 1970. aastatel tegid arendajad kompromissi - nad paigutasid konstruktsiooni täiendavad elektroodid, mille vahel süttimine toimus võrgupingel. Ennetades vastuküsimust, miks torulampides tekitatakse tühjenemine siiski õhuklappi kasutades, vastame - kõik on võimu küsimus. Torukujuliste lahenduste tarbimine ei ületa 80 vatti ja DRL ei ületa 125 vatti (jõudes 400 vatti). Erinevus on tuntav.

DRL-lambi ühendusskeem on väga sarnane torukujuliste luminofoorvalgustite süütamiseks kasutatava lahendusega. See sisaldab järjestikku ühendatud induktiivpooli (piirab elektrivoolu), paralleelselt ühendatud kondensaatorit (kõrvaldab võrgumüra) ja kaitset.

Kõigi selliste valgusallikate tüüpide nimetamiseks koduvalgustustehnoloogias kasutatakse terminit "lahenduslamp" (RL), mis sisaldub Rahvusvahelise Valgustuse Komisjoni poolt heaks kiidetud rahvusvahelises valgustussõnastikus. Seda terminit tuleks kasutada tehnilises kirjanduses ja dokumentatsioonis.

Sõltuvalt täiturõhust eristatakse madalsurve RL (RLND), kõrgsurve RL (RLVD) ja ülikõrgsurve RL (RLSVD).

RLND hõlmab elavhõbedalampe, mille elavhõbedaauru osarõhk püsiolekus on alla 100 Pa. RLVD puhul on see väärtus umbes 100 kPa ja RLSVD puhul 1 MPa või rohkem.

Madalsurve elavhõbedalambid (RLND) Kõrgsurve elavhõbedalambid (HPHM)

RLVD-d jagunevad üld- ja eriotstarbelisteks lampideks. Neist esimesi, mille hulka kuuluvad ennekõike laialt levinud DRL-lambid, kasutatakse aktiivselt välisvalgustuseks, kuid neid asendatakse järk-järgult tõhusamate naatrium- ja metallhalogeniidlampidega. Eriotstarbeliste lampide kasutusala on kitsam, neid kasutatakse tööstuses, põllumajanduses ja meditsiinis.

Emissioonispekter

Elavhõbeda aur kiirgab järgmisi gaaslahenduslampides kasutatavaid spektrijooni:

Kõige intensiivsemad jooned on 184,9499, 253,6517, 435,8328 nm. Ülejäänud joonte intensiivsus sõltub tühjendusrežiimist (parameetritest).

Liigid

DRL tüüpi kõrgsurve elavhõbedalambid

DRL (D ugovaya R mooruspuu L luminestsents) - RLVD-de koduvalgustustehnoloogias kasutusele võetud tähistus, milles valgusvoo värvi korrigeerimiseks, mille eesmärk on värviedastus, kasutatakse pirni sisepinnale kantud fosfori kiirgust. Valguse tootmiseks kasutab DRL põhimõtet, et elavhõbedaauruga küllastunud atmosfääris heidet pidevalt põletatakse.

Seda kasutatakse töökodade, tänavate, tööstusettevõtete ja muude rajatiste üldvalgustuseks, millel ei ole kõrgeid nõudeid värviedastuse kvaliteedile ning alalise asustuseta ruumides.

Seade

Esimesed DRL-lambid valmistati kahe elektroodiga. Selliste lampide süütamiseks oli vaja kõrgepinge impulsside allikat. Kasutatud seade oli PURL-220 (Starting Device for Mercury Lamps for pinge 220 V). Nende aegade elektroonika ei võimaldanud luua piisavalt töökindlaid süüteseadmeid ja PURL sisaldas gaaslahendust, mille kasutusiga oli lühem kui lambil endal. Seetõttu 1970. a. tööstus lõpetas järk-järgult kaheelektroodiga lampide tootmise. Need asendati neljaelektroodilistega, mis ei vaja väliseid süüteseadmeid.

Lambi ja toiteallika elektriliste parameetrite sobitamiseks nõuavad peaaegu kõik RL-i tüübid, millel on langev välisvool-pinge karakteristik, liiteseadisega, mis enamasti on lambiga järjestikku ühendatud drossel.

Neljaelektroodiga DRL-lamp (vt joonist paremal) koosneb välisest klaaskolvist 1, mis on varustatud keermestatud põhjaga 2. Kvartspõleti (väljalasketoru, RT) 3, mis on paigaldatud välimise kolvi geomeetrilisele teljele, täidetud argooniga, millele on lisatud elavhõbedat, on paigaldatud lambijala külge. Nelja elektroodiga lampidel on põhielektroodid 4 ja nende kõrval asuvad abielektroodid (süüteelektroodid 5). Iga süüteelektrood on voolu piirava takistuse 6 kaudu ühendatud põhielektroodiga, mis asub RT vastasotsas. lampi ja muuta selle töö käivitusperioodil stabiilsemaks. Lambi juhid on valmistatud jämedast nikkeltraadist.

Viimasel ajal on mitmed välisettevõtted tootnud kolmeelektroodilisi DRL-lampe, mis on varustatud ainult ühe süüteelektroodiga. See disain erineb ainult suurema valmistatavuse poolest tootmises, ilma et sellel oleks neljaelektroodiga võrreldes muid eeliseid.

Tööpõhimõte

Lambi põleti (RT) on valmistatud tulekindlast ja keemiliselt vastupidavast läbipaistvast materjalist (kvartsklaasist või spetsiaalsest keraamikast) ning täidetud rangelt doseeritud inertgaaside portsjonitega. Lisaks sisestatakse põletisse metall, mis külmas lambis näeb välja nagu kompaktne pall, või settib katte kujul kolvi ja (või) elektroodide seintele. RLVD helendav korpus on kaare elektrilahendus.

Süüteelektroodidega varustatud lambi süütamise protsess on järgmine. Lambile toitepinge rakendamisel tekib tihedalt asetsevate pea- ja süüteelektroodide vahel hõõglahendus, mida soodustab nendevaheline väike vahemaa, mis on oluliselt väiksem kui põhielektroodide vaheline kaugus, mistõttu tekib elektrivoolu läbilöögipinge. see vahe on väiksem. Piisavalt suure hulga laengukandjate (vabad elektronid ja positiivsed ioonid) ilmumine RT õõnsusse aitab kaasa põhielektroodide vahelise pilu lagunemisele ja nendevahelise hõõglahenduse süttimisele, mis muutub peaaegu koheselt kaareks.

Lambi elektri- ja valgusparameetrite stabiliseerumine toimub 10-15 minutit pärast sisselülitamist. Selle aja jooksul ületab lambi vool märkimisväärselt nimiväärtust ja seda piirab ainult liiteseadme takistus. Käivitusrežiimi kestus sõltub tugevalt ümbritsevast temperatuurist – mida külmem on, seda kauem lamp põleb.

Elavhõbeda kaarlambi põleti elektrilahendus tekitab nähtava sinise või violetse kiirguse, aga ka võimsa ultraviolettkiirguse. Viimane ergastab lambi välimise pirni siseseinale ladestunud fosfori kuma. Fosfori punakas kuma, segunedes põleti valge-roheka kiirgusega, annab valgele lähedase ereda valguse.

Toitepinge muutus üles või alla põhjustab valgusvoo muutuse: toitepinge hälve 10-15% on vastuvõetav ja sellega kaasneb vastav lambi valgusvoo muutus 25-30%. Kui toitepinge langeb alla 80% nimiväärtusest, ei pruugi lamp süttida ja põlev lamp võib kustuda.

Põlemisel muutub lamp väga kuumaks. See eeldab kuumuskindlate juhtmete kasutamist elavhõbeda kaarlampidega valgustusseadmetes ja seab tõsised nõudmised kassettide kontaktide kvaliteedile. Kuna kuuma lambi põleti rõhk tõuseb oluliselt, suureneb ka selle läbilöögipinge. Toitepingest ei piisa kuuma lambi süütamiseks, seetõttu peab lamp enne uuesti süütamist maha jahtuma. See efekt on kõrgsurve elavhõbeda kaarlampide oluline puudus: isegi väga lühike toitekatkestus kustutab need ja uuesti süütamine nõuab jahtumiseks pikka pausi.

Traditsioonilised DRL-lampide kasutusvaldkonnad

Avatud alade, tööstus-, põllumajandus- ja laopindade valgustus. Kõikjal, kus see on tingitud suure energiasäästu vajadusest, asendatakse need lambid järk-järgult madalrõhulampidega (linnade valgustus, suured ehitusplatsid, kõrge tootmistöökojad jne).

Osrami HWL-seeria RLVD-d (DRV analoog) eristuvad üsna originaalse disaini poolest, millel on sisseehitatud liiteseadis tavaline hõõgniit, mis on paigutatud evakueeritud silindrisse, mille kõrvale on paigutatud samasse silindrisse eraldi suletud põleti. Hõõgniit stabiliseerib toitepinget vahetusefekti tõttu, parandab värviomadusi, kuid ilmselt vähendab selle hõõgniidi kulumise tõttu väga märgatavalt nii üldist efektiivsust kui ka kasutusiga. Selliseid RLVD-sid kasutatakse ka kodumajapidamises, kuna neil on täiustatud spektriomadused ja need kuuluvad tavalisse lampi, eriti suurtes ruumides (selle klassi väikseima võimsusega esindaja loob valgusvoo 3100 Lm).

Kaarelavhõbeda metallhalogeniidlambid (MAH)

Lambid DRI (D ugovaya R mooruspuu koos JA kiirguslisandid) on struktuurilt sarnane DRL-iga, kuid selle põletisse lisatakse täiendavalt rangelt doseeritud portsjonid spetsiaalseid lisandeid - mõnede metallide halogeniide (naatrium, tallium, indium jne), mille tõttu valgusefektiivsus suureneb oluliselt (umbes 70). - 95 lm / W ja rohkem) piisavalt hea värvikiirgusega. Lampidel on ellipsoidsed ja silindrilised kolvid, mille sisse on paigutatud kvarts- või keraamiline põleti. Kasutusiga - kuni 8-10 tuhat tundi.

Kaasaegsetes DRI-lampides kasutatakse peamiselt keraamilisi põleteid, mis on vastupidavamad reaktsioonidele nende funktsionaalse ainega, mille tõttu põletid aja jooksul tumenevad palju vähem kui kvartspõletid. Siiski ei katkestata ka viimaste tootmist nende suhtelise odavuse tõttu.

Teine erinevus tänapäevaste DRI-de vahel on põleti sfääriline kuju, mis võimaldab vähendada valgusvõimsuse langust, stabiliseerida mitmeid parameetreid ja suurendada "punkt" allika heledust. Neid lampe on kaks peamist versiooni: pesadega E27, E40 ja soffit - pistikupesadega nagu Rx7S jms.

DRI-lampide süütamiseks on vaja elektroodidevahelise ruumi lõhkumist kõrgepinge impulsiga. "Traditsioonilistes" ahelates nende auruvalgustite sisselülitamiseks kasutatakse lisaks induktiivsele ballastõhuklapile ka impulss-süüteseadet - IZU.

DRI-lampide lisandite koostist muutes on võimalik saavutada erinevat värvi “monokromaatilist” helki (violetne, roheline jne). Tänu sellele kasutatakse DRI-sid laialdaselt arhitektuurse valgustuse jaoks. Kalalaevadel kasutatakse planktoni meelitamiseks DRI-lampe indeksiga “12” (roheka varjundiga).

Peegelkihiga elavhõbeda-metallhalogeniidlambid (DRIZ)

Lambid DRIZ (D ugovaya R mooruspuu koos JA kahjulikud lisandid ja Z peegelkiht) on tavaline DRI-lamp, mille osa pirnist on seestpoolt osaliselt kaetud peeglit peegeldava kihiga, mille tõttu selline lamp tekitab suunatud valgusvoo. Võrreldes tavalise DRI-lambi ja peegliprožektori kasutamisega vähendavad kadusid peegelduste ja valguse läbilaskvuse vähendamine läbi lambipirni. Selle tulemuseks on ka põleti teravustamise täpsus. Selleks, et pärast lambi pesasse keeramist saaks kiirguse suund muutuda, on DRIZ lambid varustatud spetsiaalse alusega.

Elavhõbe-kvartskuullambid (MSB)

Lambid DRSH (D nurk R mooruspuu Sh ar lambid) on loomuliku jahutusega ülikõrgsurve elavhõbeda kaarlambid. Need on sfäärilise kujuga ja eraldavad tugevat ultraviolettkiirgust.

Kõrgsurve elavhõbe-kvartslambid (PRK, DRT)

Kõrgsurve elavhõbeda kaarlampide tüüp DRT (D nurk R mooruspuu T soonikkoes) on silindriline kvartskolb, mille otstesse on joodetud elektroodid. Kolb täidetakse doseeritud koguse argooniga, lisaks metalliga

Ülikõrgsurvekaarlambid (UHPA) hõlmavad lampe, mis töötavad rõhul 10 × 10 5 Pa ja rohkem. Gaasi või metalliauru kõrge rõhu korral elektroodide vahetus läheduses vähenevad tühjenemise katoodi- ja anoodilähedased alad. Lahendus on koondunud kitsasse spindlikujulisse piirkonda elektroodide vahel ja selle heledus, eriti katoodi lähedal, ulatub väga kõrgetele väärtustele.

Selline kaarlahendus on asendamatu valgusallikas projektori- ja prožektoriseadmetele, aga ka mitmetele erirakendustele.

Elavhõbeda auru või inertgaasi kasutamine lampides annab neile mitmeid omadusi. Elavhõbedaauru tootmine sobival rõhul, nagu on näha artiklis "" esitatud kõrge rõhu arutelust, saavutatakse elavhõbeda doseerimisega lambipirni. Heide süttib ümbritseva keskkonna temperatuuril madalrõhu elavhõbedana. Seejärel, kui lamp süttib ja kuumeneb, suureneb rõhk. Töörõhu määrab pirni püsitemperatuur, mille juures lambile antav elektrienergia võrdub kiirguse ja soojusülekandega ümbritsevas ruumis hajutatud võimsusega. Seega on ülikõrgsurve elavhõbedalampide esimene omadus see, et need süttivad üsna kergesti, kuid neil on suhteliselt pikk põlemisaeg. Kui need kustuvad, saab uuesti süüdata reeglina alles pärast täielikku jahutamist. Kui lambid on täidetud inertgaasidega, läheb tühjendus pärast süütamist peaaegu koheselt püsiolekusse. Gaasilahenduse süütamine kõrge rõhu all tekitab teatud raskusi ja nõuab spetsiaalsete süüteseadmete kasutamist. Kuid pärast kustumist saab lambi peaaegu kohe uuesti põlema.

Teine omadus, mis eristab lühikaarelist ülikõrgsurve elavhõbedalahendust vastavatest gaaslahendustest, on selle elektrirežiim. Elavhõbeda ja inertgaaside potentsiaalsete gradientide suure erinevuse tõttu samal rõhul on selliste lampide põlemispinge oluliselt kõrgem kui gaasi täitmisel, mille tõttu on võrdsete võimsuste korral viimaste vool palju suurem.

Kolmas oluline erinevus on emissioonispekter, mis gaasiga täidetud lampides vastab spektraalkompositsioonilt päevavalgusele.

Märgitud omadused on viinud selleni, et kaarlampe kasutatakse sageli filmimiseks ja filmi projitseerimiseks, päikesekiirguse simulaatorites ja muudel juhtudel, kus on vaja õiget värviedastust.

Lambi paigutus

Lambipirni sfääriline kuju valiti nii, et oleks tagatud kõrge mehaaniline tugevus kõrgel rõhul ja väikestel elektroodide vahemaadel (joonis 1 ja 2). Kvartsklaasist sfäärilisel kolvil on kaks diametraalselt asetsevat pikka silindrilist jalga, millesse elektroodidega ühendatud juhtmed on suletud. Pika jala pikkus on vajalik plii eemaldamiseks kuumast kolvist ja selle kaitsmiseks oksüdeerumise eest. Teatud tüüpi elavhõbedalampidel on täiendav süüteelektrood pirni sisse joodetud volframtraadi kujul.

Joonis 1. Erineva võimsusega lühikese kaarega ülikõrgsurve elavhõbe-kvartslampide üldvaade, W:
A - 50; b - 100; V - 250; G - 500; d - 1000

Joonis 2. Ksenoonkuullampide üldvaade:
A- alalisvoolulamp võimsusega 100 - 200 kW; b- vahelduvvoolulamp võimsusega 1 kW; V- vahelduvvoolulamp võimsusega 2 kW; G- DC lamp 1 kW

Elektroodide konstruktsioonid varieeruvad sõltuvalt lambi toiteallika voolu tüübist. Töötades vahelduvvooluga, mille jaoks on ette nähtud elavhõbedalambid, on mõlemad elektroodid ühesuguse konstruktsiooniga (joonis 3). Need erinevad sama võimsusega torulampide elektroodidest selle poolest, et on massiivsemad, kuna nende temperatuuri on vaja alandada.

Joonis 3. Lühikese kaarega vahelduvvoolu elavhõbedalambi elektroodid:
A- lampidele võimsusega kuni 1 kW; b- lampidele võimsusega kuni 10 kW; V- suure võimsusega lampide tahke elektrood; 1 - südamik valmistatud volframist; 2 - volframtraadist kattespiraal; 3 - oksiidpasta; 4 - gaasiabsorber; 5 - alus on valmistatud paagutatud volframipulbrist, millele on lisatud tooriumoksiidi; 6 - sepistatud volframist osa

Lampide kasutamisel alalisvoolul muutub oluliseks lambi põlemisasend, mis peaks olema ainult vertikaalne - gaasilampide puhul anood üles ja elavhõbedalampide puhul eelistatavalt anood alla. Anoodi asukoht põhjas vähendab kaare stabiilsust, mis on oluline allapoole suunatud elektronide vastuvoolu ja ülespoole tõusvate kuumade gaaside tõttu. Anoodi ülemine asend sunnib selle suurust suurendama, kuna lisaks kuumenemisele anoodil hajuva suurema võimsuse tõttu soojendab seda lisaks kuumade gaaside vool. Elavhõbelampide puhul asub anood allosas, et tagada ühtlasem kuumenemine ja vastavalt vähendada põlemisaega.

Elektroodide väikese vahemaa tõttu saavad elavhõbeda kuullambid töötada vahelduvvoolul 127 või 220 V võrgupingega. Elavhõbeda auru töörõhk on vastavalt 50 - 500 W võimsusega lampidel (80 - 30 ) × 10 5 ja lampides võimsusega 1 - 3 kW - (20 - 10) × 10 5 Pa.

Sfäärilise pirniga ülikõrgsurvelambid täidetakse selle doseerimise mugavuse tõttu kõige sagedamini ksenooniga. Elektroodide vaheline kaugus on enamiku lampide puhul 3–6 mm. Ksenooni rõhk külmlambis (1 - 5) × 10 5 Pa lampidele võimsusega 50 W kuni 10 kW. Sellised rõhud muudavad ülikõrgsurvelambid plahvatusohtlikuks ka siis, kui neid ei kasutata ja nende hoiustamiseks on vaja kasutada spetsiaalseid korpuseid. Tugeva konvektsiooni tõttu saavad lambid töötada ainult vertikaalses asendis, sõltumata voolu tüübist.

Lampide emissioon

Lühikese kaarega elavhõbeda kuullampide kõrge heledus saadakse tänu voolu suurenemisele ja elektroodide tühjenemise stabiliseerumisele, mis takistab tühjenduskanali laienemist. Sõltuvalt elektroodide tööosa temperatuurist ja nende konstruktsioonist on võimalik saada erinevaid heleduse jaotusi. Kui elektroodide temperatuur ei ole termokiirguse tõttu piisav kaarevoolu tagamiseks, tõmbub kaar elektroodidel kokku väikese suurusega eredateks helendavateks punktideks ja omandab spindlikujulise kuju. Heledus elektroodide läheduses ulatub 1000 mcd/m² või rohkem. Nende alade väiksus tähendab, et nende roll lampide üldises kiirgusvoos on ebaoluline.

Kui tühjendatakse elektroodide lähedal, suureneb heledus rõhu ja voolu (võimsuse) suurenemisega ning elektroodide vahelise kauguse vähenemisega.

Kui elektroodide tööosa temperatuur tagab kaarevoolu tekitamise termilise emissiooni tõttu, siis näib tühjenemine levivat üle elektroodide pinna. Sel juhul jaotub heledus piki tühjenemist ühtlasemalt ja suureneb ikkagi voolu ja rõhu suurenedes. Tühjenduskanali raadius sõltub elektroodide tööosa kujust ja konstruktsioonist ning on peaaegu sõltumatu nendevahelisest kaugusest.

Lampide valgusefektiivsus suureneb koos nende erivõimsusega. Spindlikujulise tühjenemise korral on valgusvõimsus teatud elektroodide vahelisel kaugusel.

DRSh tüüpi elavhõbeda kuullampide kiirgusel on tugevalt väljendunud pideva taustaga joonspekter. Liinid on oluliselt laienenud. 280 - 290 nm lühema lainepikkusega kiirgust ei esine ja tänu taustale on punase kiirguse osakaal 4 - 7%.

Joonis 4. Heleduse jaotus piki ( 1 ) ja risti ( 2 ) ksenoonlampide lahendustelg

Sfääriliste ksenoon-alalisvoolulampide tühjendusjuhe, mis töötab vertikaalasendis anoodiga üleval, on koonuse kujuga, toetub oma otsaga katoodi otsale ja laieneb ülespoole. Katoodi lähedusse moodustub väga suure heledusega väike katoodilaik. Heleduse jaotus tühjenemisjuhtmes jääb samaks, kui tühjendusvoolu tihedus muutub väga laias vahemikus, mis võimaldab konstrueerida ühtlased heleduse jaotuskõverad piki ja risti tühjenemist (joonis 4). Heledus on otseselt võrdeline kaarelahenduse võimsusega pikkuseühiku kohta. Valgusvoo ja valgustugevuse suhe antud suunas ja kaare pikkus on võrdeline võimsuse ja sama pikkuse suhtega.

Ülikõrgsurve kuul-ksenoonlampide emissioonispekter erineb vähe emissioonispektrist.

Võimsatel ksenoonlampidel on kasvav voolu-pinge karakteristik. Karakteristiku kalle suureneb elektroodide vahelise kauguse ja rõhu suurenedes. Lühikese kaarega ksenoonlampide anoodi ja katoodi potentsiaali langus on 9–10 V, katood 7–8 V.

Kaasaegseid ülikõrgsurve kuullampe toodetakse erineva disainiga, sh kokkupandavate elektroodide ja vesijahutusega. Välja on töötatud spetsiaalse metallist kokkupandava DKsRM55000 tüüpi lamp-valgusti konstruktsioon ja mitmed muud eripaigaldistes kasutatavad allikad.

Erinevate modifikatsioonidega madal- ja kõrgsurve elavhõbedagaaslahenduslampe kasutatakse tänapäeval kõikjal. Need on paigaldatud asustatud alade tänavatele ja teedele, täidavad arhitektuurse valgustuse ülesandeid, valgustavad rongijaamu, turge, maanteede viadukte, sildu ja paljusid muid objekte.

Madalrõhuga elavhõbedalambid valgustavad koolide, haiglate, lasteaedade, administratiivhoonete ja kaubanduskeskuste hooneid. Need on populaarsed elamu- ja kommunaalteenuste sektoris sissepääsude, keldrite, jalutuskärude ja majapidamisruumide valgustamiseks. Sisehoovidesse ja mänguväljakutesse on paigaldatud võimsad seadmed. Kitsa fookusega lampide kategooriaid kasutatakse meditsiinilistel, kohtuekspertiisi, põllumajandusloomade jaoks ja abistamiseks linnukasvatuses.

Vaatamata puudustele on elavhõbedaseadmetel ka mitmeid eeliseid. Kuni mõnda aega olid need erineva tasemega tarbijate jaoks kõige ökonoomsemad ja usaldusväärsemad. Kuid teaduse areng ja nende täiustamine liiguvad pidevalt edasi. Ja nüüd asendatakse elavhõbedapõhiseid seadmeid järjestatud ridades uue põlvkonna naatrium- ja LED-lampidega. Vahepeal on 70% meid ümbritsevast ruumist valgustatud gaaslahenduslampidega.

Elavhõbedalampide tüübid ja nende töö eripära

Seda tüüpi lampe toodetakse võimsusega 8 kuni 1000 W ja need jagunevad kahte rühma:

• Üldine otstarve;
• väga spetsiifilised rakendused.

Sisemise täitmisrõhu järgi:

• madalrõhulambid (elavhõbeda aururõhk > 100 Pa)
• kõrgsurvelambid (osalise rõhu väärtus = 100 kPa);
• ülikõrgsurvelambid (väärtus = 1 MPa ja< 1 МПа).

Kõrgsurve elavhõbeda instrumendid

Elavhõbeda gaaslahenduslamp (MDL) töötab optilise kiirguse põhimõttel, mis tekib elavhõbeda aurudest gaaslahendusega.

Kuni 1970. aastani oli lampidel ainult 2 elektroodi. See muutis lambipirnide süütamise keeruliseks ja seadmed ise ebausaldusväärseks. Seejärel lisati veel üks paar elektroode, mis asusid peamiste kõrval ja ühendati vastastega läbi takistite - voolupiirajate.

Sisselülitamisel soojendavad väikesed heitgaasid gaasi ja kanduvad põhikaarele. Selline ühendussüsteem sõltub ka ümbritseva ruumi temperatuurist, mistõttu on võimatu täpselt kindlaks teha, kui kaua valgus hõõgumisest kaarekujuliseks läheb. Tõenäoliselt 1,5 kuni 8 minutit.

Valgusrežiimi tavapärase "sisenemise" tagamiseks on vaja reguleerimisseadet - gaasipedaali. See neelab osaliselt võrgust tuleva pinge ja loob lampide töötamiseks vajaliku ühtlase fooni. Hiljuti on DRL-lampide valgustusseadmed asendanud oma konfiguratsioonis õhuklapi liiteseadiste vastu - uue põlvkonna liiteseadisega elektrooniline liiteseadis. Liiteseadiste kasutuselevõtt aitas vähendada lampide müra ja parandada valguse kvaliteeti. Süüteaeg on viidud miinimumini.

Lamp sisaldab:

• klaaskolb;
• alus;
• klaasist kvartstoru, mis sisaldab rõhu all olevat argoongaasi ja elavhõbedaauru. Pirni sisemus on valgusvoo kvaliteedi parandamiseks kaetud fosforiga;
• piirav takisti;
• peamine elektrood;
• täiendav elektrood.

Kaarmetalli halogeniid (MAH) valguse läbilaskevõimet suurendavate kiirgavate lisanditega lamp. DRI-desse paigaldatakse sageli mitte kvarts-, vaid keraamilised põletid ja vooluringis on drossel. Võimsus varieerub vahemikus 125 kuni 1000 W. Tänu lisatud elementidele - metallhalogeniididele võib lamp kiirata erinevaid värve.

Metallhalogeniidlamp (DRIZ) peegelkihiga. Nendel elavhõbedaseadmetel on spetsiaalne alus ja üks külg on kaetud peegelkihiga, mis võimaldab saada suunatud valgusvoogu.

Elavhõbe-volframkaarlamp (MAT) ei vaja volframspiraali olemasolu tõttu liiteseadiseid. Seda kõrgsurve elavhõbedalampi eristab ka see, et selle pirn on lisaks elavhõbedaaurudele täidetud lämmastiku ja argooni seguga. Volframlambid toodavad eredat, meeldivat valgust ja on kõige vastupidavamad.

Elavhõbe-kvarts (sirge) pirn (PRK) või kõrgsurve torukujuline elavhõbeda kaarlamp (HART). Neil on silindrilised kolvid, mille otstes asuvad elektroodid.

Elavhõbe-kvartskuullamp (DSH). Iseloomulikud omadused: sfääriline pirn ja kõrge valgustuse heledus koos ultraviolettkiirgusega. Lamp töötab väga kõrge rõhu all jahutussüsteemiga.

Kõrgsurve elavhõbeda ultraviolettlamp (DRUF, DRUFZ) Valmistatud uviol mustast klaasist. Teine võimalus selliste pirnide loomiseks on kasutada pirni sisemuse katmiseks euroopiumiga legeeritud strontsiumboraati. Need praktiliselt ei tekita nähtavat valgust.

Madala rõhuga elavhõbeda instrumendid

Luminofoor-elavhõbelamp on gaaslahenduslamp ja on konstrueeritud samal põhimõttel nagu kõrgsurvelambid.

Kompaktluminofoorlamp (CFL) ilmus meie riigi territooriumile 1984. aastal. Sellised seadmed olid algselt varustatud standardtüüpi alustega, mille sisse oli paigaldatud elektriliiteseadised.

Seetõttu ilmusid KKL-i mudelid, pidades silmas tootja deklareeritud energiasäästuomadusi, kiiresti paljudes korterites. Erinevalt teist tüüpi elavhõbeda luminofoorlampidest süttivad kompaktseadmed koheselt ja töötavad vaikselt. Selliste lambipirnide väreluse sagedus on inimsilmaga tajutav, kuid mitte nii selgelt kui teiste gaaslahenduslampide puhul.

Lineaarne elavhõbedat sisaldav lamp esitatakse pika kolvi kujul, mille otstes on kaks elektroodi, täidetud gaasi ja elavhõbeda auruga. Kolb ise on seest kaetud fosforiga. Lambi sisselülitamisel tekib elektrikaarlahendus, lambi täituvus soojeneb vajaliku tasemeni ja seade süttib täisvõimsusel.

Sel juhul neelab luminofoor töö käigus eralduvat ultraviolettkiirgust. Kui täiendate fosfori keemilist koostist erinevate lisanditega, saate seeläbi muuta valgusvoo värvi. Lineaarlambid erinevad seadmete aluse ja läbimõõdu tüüpide poolest.

Madalrõhu kvartsist elavhõbeda kaarluminofoorlamp toodab võimsat ultraviolettkiirgust. Kasutatakse joogivee ja õhu desinfitseerimiseks. Toodab suurenenud kontsentratsioonis osooni. Nõuab ruumi täiendavat ventilatsiooni.

Bakteritsiidne lamp Valmistatud uviol klaasist. On veel üks tehnoloogia, kui kolvi sisepinda töödeldakse spetsiaalse keemilise koostisega (vt DRUF). Võimsat ultraviolettkiirgust tekitav lamp ei eralda liiga palju osooni. Seetõttu võivad ruumis, kus seadet kasutatakse, olla inimesi.

Elavhõbedat sisaldavate lampide kasutusalad

DRL – elavhõbedakaare luminofoorlampe – kasutatakse teede, jaamade, sildade, läbikäikude, väljakute, siseõuete ja muude objektide valgustamiseks.

DRI-lampe kasutatakse tänavate, väljakute, parkide, välispordiväljakute, messide, turgude jm välisvalgustuse korraldamiseks Võimalus muuta keemilist koostist helendavate värvide spektri suurendamiseks võimaldab kasutada arhitektuurses valgustuses metallhalogeniidlampe.

Kalalaevadel sõitvad meremehed kasutavad planktoni ligimeelitamiseks roheka helgiga lampe. Ultraviolettkiirgus, mis loob värvitemperatuuri, heleduse ja sinaka sära, soodustab taimede või isegi korallide kasvu.

DRIZ-lambid on asjakohased halva nähtavusega piirkondades ning volframiseadmeid paigaldatakse ehitusplatsidele, parklates ja avatud ladudes.

Meditsiinivaldkonnas kasutatakse elavhõbe-kvarts- ja DRT-seadmeid. Bakteritsiidseid ultraviolettkiirguse kiiritajaid kasutatakse vee, toidu või õhu desinfitseerimiseks. Selliste lampide põlemise ajal tekib õhku suur kontsentratsioon osooni, mistõttu ruumid, kus toimub töötlemine või muu seadmega töötamine, peavad olema varustatud hea ventilatsiooniga, et ruumi tuulutada. Lampe kasutatakse ka fotokeemiliste tehnoloogiate ning värvainete ja lakkide fotopolümerisatsiooni jaoks.

Kõrgsurve elavhõbeda ultraviolettlampe kasutatakse putukate püüdmiseks, võttes arvesse nende visuaalse aparatuuri eripära. Lampe kasutatakse etenduste, pühade ja karnevalide ajal.

DRUF-lampidega seadmed aitavad ekspertide ja kohtuekspertiisi töös, osutades orgaanilise päritolu peentele jälgedele.

Lineaarseid luminofoorlampe on juba aastaid laialdaselt kasutatud erinevate avalike organisatsioonide ja hoonete valgustamiseks. Pärast standardsete suurustega pistikupesadega mudelite ilmumist hakati majades ja korterites kasutama lambipirne.

Välis- ja sisedesinfitseerimiseks kasutatakse madala rõhuga bakteritsiidset lampi. Kasutatakse siseruumides ja meditsiinilistel eesmärkidel.

Elavhõbedagaaslahenduslampide eelised

• lampide kompaktsus;
• üsna suur valgusvõimsus 50 -60 lm/W;
• efektiivsus on 5-7 korda suurem kui hõõglampidel;
• Vastupidavus - 10 000-15 000 tuhat tundi õige kasutamise korral;
• Korpuse küte on oluliselt madalam kui hõõglampidel;
• Võimalus reprodutseerida erinevaid värve;
• Töö kõrgel ja madalal temperatuuril +50 kuni -40.

DRV-lampide jaoks:

• tänavavalgustuse hõõglampide väljavahetamise võimalus;
• võimalus töötada ilma spetsiaalse käivitusjuhtimisseadmeta.

Elavhõbedat sisaldavate kaarlampide puudused

• töötamine vahelduvvoolul (va RDV);
• sisselülitamine läbi liiteseadme (va RDV);
• tundlikkus võrgu kõikumiste suhtes;
• ebarahuldav värviedastus;
• virvendus, mis väsitab silmi;
• pikk periood alates sisselülitamisest kuni lambi valguse ülemise tasemeni (va kompaktluminofoorlamp);
• pärast väljalülitamist kuni järgmise sisselülitamiseni on lambil (va kompaktluminofoorlamp) pikk jahutusperiood;
• kasutusea 2. poolest valgusvõimsuse vähenemine;
• 1. ohuklass elavhõbeda sisalduse tõttu konstruktsioonis.

DRV-lampide jaoks:

• volframniidi haprus.

Elavhõbedat sisaldavate lampide kõrvaldamine

Kõik elavhõbedat sisaldavad lambid on ohuklassiga 1. See tähendab, et pärast kasutusea lõppu ei saa sellist seadet lihtsalt prügikasti visata. Pealegi on vastuvõetamatu sellisel viisil katkisest või mõranenud lambist lahti saada.

1. ohuklassiga seadmeid võivad ladustada, transportida ja utiliseerida ainult organisatsioonid, kellel on selleks tegevusluba. Selge see, et iga inimene sellise firma koordinaate otsima ei hakka. Selleks on igas kohas ette nähtud kohad selliste lampide ajutiseks ladustamiseks.

Teie kodu teenindav haldusorganisatsioon on volitatud kodanikele selliseid vastuvõturuume eraldama. Pärast lahtiolekuaegade osas avalikkusega konsulteerimist võite oma vigased seadmed lihtsalt sinna viia. Kui lamp on kahjustatud, tuleb see panna kotti, sulgeda tihedalt ja anda kogumispunkti.

Taaskasutusprotsess toimub erinevatel, üsna töömahukatel viisidel: liitmine, demercuriseerimine, kõrgel temperatuuril põletamine või muul viisil.

Kõrgsurve elavhõbedalamp on järk-järgult saamas minevikku. Võitlus keskkonna hoidmise eest kogub hoogu. Need asendati naatriumgaaslahendusseadmetega. Kodudesse ja linnadesse ilmub üha rohkem LED-lampe, mis on turvalised, ökonoomsed, vastupidavad ja suurepärast valgustust tagavad. Aga midagi ei juhtu äkki. Ja see sõltub igast inimesest, milline "homme" asendab "täna". Hoolitse maa eest ja hinda seda, mis sul praegu on.

Eelmises artiklis käsitletud luminofoorlambid on madalrõhulambid. Tühjenemine neis toimub elavhõbeda aururõhul, mis ei ületa 0,1 mm Hg või 10 paskalit (Pa). Selliste rõhkude puhul on väljalaske emissioonispekter jooneline ja, nagu juba mainitud, tuleb kuni 80% tühjendusvõimsusest kahelt UV-joonelt: 257 ja 185 nm ning viie joone osatähtsus UV-kiirguse nähtavas osas. spekter on ainult umbes 2%.

Kui elavhõbeda auru rõhk tõuseb, siis alguses "hägustuvad" kõik jooned ja muutuvad triipudeks, seejärel toimub energia ümberjaotumine: UV-piirkonna kiirgus nõrgeneb ja nähtavas piirkonnas suureneb. Elavhõbeda aururõhul umbes 1000 mmHg suureneb nähtava kiirguse osakaal nii palju, et lahenduse valgusefektiivsus ulatub 20-25 lm/W ehk muutub suuremaks kui üldotstarbelistel hõõglampidel. Kuid samal ajal on kogu nähtav kiirgus koondunud spektri sinakasrohelisele osale ning kollane ja punane valgus puuduvad täielikult. Paljud inimesed tunnevad meditsiiniliste UV-kiirguse kiiritajate valgust - üsna ebameeldivat sinakasrohelist värvi, mis moonutab suuresti valgustatud objektide, eriti inimeste nägude välimust. Nendes kiiritajates kasutatakse DRT tüüpi kõrgsurve elavhõbedalampe (kaar, elavhõbe, torukujulised).

Vaatamata UV-kiirguse osakaalu suhtelisele nõrgenemisele jääb see siiski üsna suures koguses tühjendusspektrisse (umbes 40% tühjenemisele antavast võimsusest). Sarnaselt madalrõhuga luminofoorlampidele saab seda kiirgust fosfori abil muuta nähtavaks kiirguseks. Aga kui tavalistes luminofoorlampides on pirni seinte temperatuur vaid veidi kõrgem ümbritseva õhu temperatuurist, siis kõrgsurvelampides on pirnide mõõtmed palju väiksemad ning temperatuur seintel ulatub 500 - 600 oC-ni. . Siiani pole õnnestunud leida fosforeid, mis sellistel temperatuuridel tõhusalt toimiksid.

Probleem lahendati eelmise sajandi 50ndate alguses. Teise, palju suurema kolbi sisse asetati väikesemõõtmeline kõrgsurve elavhõbedalamp ja selle kolvi sisepinnale kanti fosfor, mis on kõige suurema efektiivsusega temperatuuril 200 - 300 oC ja kiirgab valdavalt punaselt. piirkond. Tänapäeval kasutatakse fosforina kõige sagedamini euroopiumiga aktiveeritud ütriumvanadaatfosfaati. Alates 1952. aastast alustasid selliste lampide masstootmist maailma juhtivad tootjad - General Electric, Philips, Osram. Tänapäeval on luminofoorlampidega kõrgsurve-elavhõbelambid tootmismahu poolest hõõglampide ja luminofoorlampide järel kolmandal kohal.

Joonisel fig. Joonisel 1 on kujutatud elavhõbedalambi seadet.

Riis. 1. fosforiga

Kvartsist väljalasketoru 1 (“põleti”), millel on üsna jämedast nikkeltraadist hoidikud 2, on kinnitatud jala 3 külge (suure võimsusega lampide puhul toetab põleti ka vedruhoidik 4, mis toetub välimisele pirnile). Jalg 3 on hermeetiliselt suletud välimisse kolbi 5, seestpoolt kaetud fosforikihiga 6. Kõrgsurve-elavhõbelampides kasutatakse isekuumenevaid elektroode 7, mis on spiraali kujul keritud volframpulgale (südamikule) ja kaetud aktiveeriv aine. Lisaks põhielektroodidele 7 on lampidel süüteelektroodid 8, mis paiknevad peamiste lähedal ja on elektriliselt ühendatud vastaselektroodidega piiravate takistuste 9 kaudu. Välispirni külge kinnitatakse standardne keermestatud alus 10, kasutades kõrgtemperatuurset mastiksit A kuumuskilp 11 on kinnitatud põleti ja aluse vahele (tavaliselt vilgukivist). Põleti siseruumala täidetakse inertgaasiga argooniga rõhuga 10 kuni 50 mm Hg (olenevalt lambi võimsusest) ja elavhõbedaga.

Erinevalt luminofoorlampidest, milles elavhõbe on alati vedelas olekus, kõrgsurvelambid elavhõbeda kogus on rangelt doseeritud ja kui lambid töötavad, on põletites elavhõbe ainult gaasilises olekus aururõhul 1000–1500 mm Hg (1,5–2 atmosfääri). Nii kõrgete elavhõbeda aururõhkude saamiseks peab põleti seinte temperatuur olema vähemalt 500 °C. Seetõttu on kõrgsurvelambi põletid valmistatud ainult kvartsist. Põleti ja väliskolvi vaheline ruum täidetakse gaasiga (tehniline argoon).

Kõrgsurve-elavhõbelampide ühendusskeem lihtsamad kui luminofoorlambid (joonis 2).

Riis. 2. Kõrgsurve elavhõbedalampide ühendusskeem 

Peamistele väga lähedal asuvate süüteelektroodide olemasolu tõttu tekib nende elektroodide vahel tühjenemine pingetel, mis on madalamad kui võrgupinge. See tühjenemine on väga nõrk, kuna selle voolu piiravad takistused 9, kuid see tekitab põletis gaasi esialgse ionisatsiooni, mille tõttu tühjendus liigub põhielektroodidele. Põhilahendusvoolu piirab ainult õhuklapp ja selle väärtus esimesel korral pärast sisselülitamist on 2–3 korda suurem kui pärast lambi täielikku läbipõlemist. Tühjendusvool soojendab põhielektroodid temperatuurini, mis tagab nendest piisava elektronide emissiooni (1000 - 1200 °C). Suure tühjendusvoolu tõttu hakkavad põleti seinad soojenema, nende peal olev elavhõbe aurustub järk-järgult täielikult ja protsessid lambis stabiliseeruvad. Põlemisprotsess kestab üsna kaua - 7-10 minutit.

Nagu luminofoorlampidega ahelates, tekitab induktiivpool faasinihke voolu ja pinge vahel (cos p ~ 0,5). Selle nihke kompenseerimiseks on lambi ja induktiivpooliga paralleelselt ühendatud kompenseeriv kondensaator.

Kõrgsurve elavhõbedalambid fosforiga Saadaval võimsusega 80, 125, 250, 400, 700 ja 1000 W; Aeg-ajalt on lambid võimsusega 50 ja 2000 W. Lambid võimsusega 50, 80 ja 125 W on saadaval E27 alusega, võimsamad lambid E40 alusel. Toitekaod drosselites ei ületa reeglina 10%.

Kaasaegsete lampide valgusefektiivsus on 40 kuni 60 lm/W; kasutusiga - kuni 24 000 tundi. Nende parameetrite järgi on kõrgsurve-elavhõbelambid hõõglampidest oluliselt paremad, mis määras nende väga laia leviku.

Kõrgsurve elavhõbedalampidel on lisaks kõrgele valgusefektiivsusele ja pikale kasutuseale ka teisi eeliseid: suhteline kompaktsus; kaasamise lihtsus; lai võimsusvahemik; parameetrite väga nõrk sõltuvus ümbritsevast temperatuurist.

Selliste lampide puudused:

1. Värviedastuse madal kvaliteet (Ra = 45 - 50; välismaiste Delux ja Super Delux lampide puhul - mitte kõrgem kui 55).
2. Valgusvoo suured pulsatsioonid (65 - 75%).
3. Pikk põlemisaeg (kuni 10 minutit).
4. Kuuma lambi taaskäivitamine - kui lamp kogemata kustub, saate selle uuesti sisse lülitada alles pärast põleti jahtumist.
5. Kõrge temperatuur väliskolvil (250 - 300 oC).

Kõrgsurve elavhõbedalampe kasutatakse laialdaselt seal, kus värviedastuse kvaliteeti ei nõuta - tänavavalgustuses, ladudes, tööstusettevõtetes (pöörlevate osade juuresolekul - koos külgnevate lampide kohustusliku kaasamisega erinevates faasides) jne.

Elavhõbelampide klassifikatsioon, märgistamine ja tähistus

Kõrgsurve elavhõbedalambid liigitatakse võimsuse järgi.
Venemaal toodetakse lampe nimetuse DRL (kaar, elavhõbe, fluorestsents) all, siis näidatakse võimsust vattides.

Välismaal toodab iga ettevõte lampe oma nime all: Philips - HPL; Osram – HQL; General Electric - MBF; Sylvania - HSL ja HSB; Raadium – HRL. Rahvusvahelise tähistussüsteemi ILCOS järgi nimetatakse kõiki neid lampe QE.

Tabel 1 näitab keskmist teatud tüüpi kõrgsurve-elavhõbelampide parameetrid luminofooridega.