Matala- ja korkeaperi muunnelmilla käytetään nykyään kaikkialla. Ne on asennettu asuttujen alueiden kaduille ja teille, ne suorittavat arkkitehtonisen valaistuksen, valaisevat rautatieasemia, toreja, valtateiden ylikulkusiltaa, siltoja ja monia muita kohteita.
Matalapaineiset elohopealamput valaisevat koulujen, sairaaloiden, päiväkotien, hallintorakennusten ja kauppakeskusten rakennuksia. Ne ovat suosittuja asunto- ja kunnallispalveluissa sisäänkäyntien, kellarien, lastenrattaiden ja kodinhoitotilojen valaistukseen. Tehokkaita laitteita asennetaan pihoille ja leikkikentälle. Kapeatarkennuslamppujen luokkia käytetään lääketieteellisiin, oikeuslääketieteellisiin, maatalouden kotieläintarkoituksiin ja lintujen jalostukseen.
Haitoista huolimatta elohopealaitteilla on myös useita etuja. Jonkin aikaa ne olivat edullisimpia ja luotettavimpia eri tasoisille kuluttajille. Mutta tieteellinen kehitys ja sen parantaminen etenevät jatkuvasti. Ja nyt elohopeapohjaiset laitteet korvataan järjestyksessä uuden sukupolven natrium- ja LED-lampuilla. Sillä välin 70 % ympärillämme olevasta tilasta on valaistu kaasupurkauslampuilla.
Elohopealamppujen tyypit ja niiden toiminnan erityispiirteet
Tämän tyyppisiä lamppuja valmistetaan teholla 8 - 1000 W ja ne jaetaan tavanomaisesti kahteen ryhmään:
- yleinen tarkoitus;
- erittäin erikoistuneita sovelluksia.
Sisäisellä täyttöpaineella:
- matalapainelamput (elohopeahöyryn paine > 100 Pa)
- korkeapainelamput (osapainearvo = 100 kPa);
- ultrakorkeapainelamput (arvo = 1 MPa ja< 1 МПа).
Korkeapaineiset elohopeainstrumentit
Elohopeakaasupurkauslamppu (MDL) toimii optisen säteilyn periaatteella, joka syntyy elohopeahöyrystä kaasupurkauksen avulla.
Vuoteen 1970 asti lampuissa oli vain 2 elektrodia. Tämä teki hehkulamppujen sytyttämisestä vaikeaa ja itse laitteista epäluotettavia. Sitten lisättiin toinen elektrodipari, joka sijaitsi tärkeimpien viereen ja liitettiin vastakkaisiin vastusten - virranrajoittimien - kautta.
Päälle kytkettynä pienet purkaukset lämmittävät kaasun ja siirtyvät pääkaareen. Tällainen kytkentäjärjestelmä riippuu myös ympäröivän tilan lämpötilasta, joten on mahdotonta määrittää tarkasti, minkä ajan kuluttua valo siirtyy hehkuvasta valokaareen. Varmaan 1,5-8 minuuttia.
Normaalin "pääsyn" varmistamiseksi valotilaan tarvitaan säätölaite - kaasu. Se imee osittain verkkojännitteen ja luo tasaisen taustan, joka tarvitaan lamppujen toimintaan. Äskettäin DRL-lamppujen valaistuslaitteet ovat korvanneet kuristimen kokoonpanossaan liitäntälaitteilla - uuden sukupolven liitäntälaitteen elektronisella liitäntälaitteella. Liitäntälaitteiden käyttöönotto auttoi vähentämään lamppujen melua ja parantamaan valon laatua. Sytytysaika on lyhennetty minimiin.
Lamppu sisältää:
- lasipullo;
- pohja;
- lasikvartsiputki, joka sisältää paineen alaisena argonkaasua ja elohopeahöyryä. Lampun sisäpuoli on päällystetty fosforilla valovirran laadun parantamiseksi;
- rajoittava vastus;
- tärkein elektrodi;
- ylimääräinen elektrodi.
Valokaarimetallihalogenidi (MAH) lamppu, jossa on emissiivisiä lisäaineita, jotka lisäävät valonläpäisytehoa. DRI:issä ei usein asenneta kvartsia, vaan keraamisia polttimia, ja piirissä on kuristin. Teho vaihtelee 125 - 1000 W. Lisättyjen elementtien - metallihalogenidien ansiosta lamppu voi säteillä eri värejä.
Metallihalogenidilamppu (DRIZ) peilikerroksella. Näissä elohopealaitteissa on erityinen pohja ja toinen puoli on päällystetty peilikerroksella, mikä mahdollistaa suunnatun valovirran.
Elohopea-volframikaarilamppu (MAT) ei vaadi liitäntälaitteita volframispiraalin vuoksi. Tämä korkeapaineinen elohopealamppu erottuu myös siitä, että sen polttimo on elohopeahöyryn lisäksi täytetty typen ja argonin seoksella. Volframilamput tuottavat kirkasta, miellyttävää valoa ja ovat kestävimpiä.
Elohopeakvartsi (suora) polttimo (PRK) tai korkeapaineinen putkimainen elohopeakaarilamppu (HART). Niissä on lieriömäisiä pulloja, joiden päissä on elektrodit.
Elohopea-kvartsipallolamppu (DSH). Erottavat ominaisuudet: pallomainen polttimo ja korkea valaistuksen kirkkaus sekä ultraviolettisäteily. Lamppu toimii erittäin korkeassa paineessa jäähdytysjärjestelmällä.
Korkeapaineinen elohopea ultraviolettilamppu (DRUF, DRUFZ) Valmistettu uviol mustasta lasista. Toinen vaihtoehto näiden sipulien valmistamiseksi on käyttää europiumilla seostettua strontiumboraattia sipulin sisäpuolen päällystämiseen. Ne eivät käytännössä tuota näkyvää valoa.
Matalapaineiset elohopeainstrumentit
Loistelamppu elohopealamppu on kaasupurkauslamppu ja se on suunniteltu samalla periaatteella kuin korkeapainelamput.
Pieni loistelamppu (CFL) ilmestyi maamme alueelle vuonna 1984. Tällaiset laitteet varustettiin alun perin vakiotyyppisillä jalustoilla, joiden sisäpuolelle oli asennettu sähköiset liitäntälaitteet.
Siksi valmistajan ilmoittamien energiansäästöominaisuuksien vuoksi KKL-malleja ilmestyi nopeasti moniin asuntoihin. Toisin kuin muut elohopealoistelamput, kompaktit laitteet syttyvät välittömästi ja toimivat äänettömästi. Tällaisten hehkulamppujen välkkymistaajuus on ihmissilmä havaittavissa, mutta ei niin selvästi kuin muiden kaasupurkauslamppujen tapauksessa.
Lineaarinen elohopeaa sisältävä lamppu esitetään pitkän pullon muodossa, jossa on kaksi elektrodia päissä ja täytetty kaasulla ja elohopeahöyryllä. Itse pullo on päällystetty sisältä fosforilla. Kun lamppu sytytetään, syntyy valokaaripurkaus, lampun täyttö lämpenee vaaditulle tasolle ja laite leimahtaa täydellä teholla.
Tässä tapauksessa loisteaine absorboi käytön aikana säteilevää ultraviolettisäteilyä. Jos täydennät loisteaineen kemiallista koostumusta erilaisilla lisäaineilla, voit muuttaa valovirran väriä. Lineaariset lamput eroavat laitteiden pohjatyypeistä ja halkaisijasta.
Matalapaineinen kvartsi Mercury Arc -loistelamppu tuottaa voimakasta ultraviolettisäteilyä. Käytetään juomaveden ja ilman desinfiointiin. Tuottaa otsonia lisääntyneellä pitoisuudella. Vaatii huoneen lisätuuletuksen.
Bakteereja tappava lamppu Valmistettu uviol lasista. On olemassa toinen tekniikka, kun pullon sisäpinta käsitellään erityisellä kemiallisella koostumuksella (katso DRUF). Lamppu tuottaa voimakasta ultraviolettisäteilyä, joten se ei säteile liikaa otsonia. Siksi huoneessa, jossa laitetta käytetään, saattaa olla ihmisiä.
Elohopeaa sisältävien lamppujen käyttöalueet
DRL - elohopeakaariloistelamppuja - käytetään teiden, asemien, siltojen, käytävien, aukioiden, pihojen ja muiden kohteiden valaisemiseen.
DRI-lamppuja käytetään ulkovalaistuksen järjestämiseen katuille, aukioille, puistoille, ulkourheilukentille, messuille, toreille jne. Mahdollisuus muuttaa kemiallista koostumusta hehkuvärien kirjoa lisäämiseksi mahdollistaa metallihalogenidilamppujen käytön arkkitehtonisessa valaistuksessa.
Kalastusalusten merimiehet käyttävät vihertävän hehkuisia lamppuja houkuttelemaan planktonia. Ultraviolettisäteily, joka luo värilämpötilaa, kirkkautta ja sinertävää hehkua, edistää kasvien tai jopa korallien kasvua.
DRIZ-lamput ovat merkityksellisiä alueilla, joilla on huono näkyvyys, ja volframilaitteita asennetaan rakennustyömaille, pysäköintialueille ja avovarastoihin.
Elohopeakvartsi- ja DRT-laitteita käytetään lääketieteen alalla. Bakteereja tappavia ultraviolettisäteilyttimiä käytetään veden, ruoan tai ilman desinfiointiin. Tällaisten lamppujen palamisen aikana ilmaan muodostuu suuri otsonipitoisuus, joten tiloissa, joissa prosessointi tai muu työskentely laitteella tapahtuu, on oltava hyvä ilmanvaihto tilan tuulettamiseksi. Lamppuja käytetään myös valokemiallisiin tekniikoihin sekä väriaineiden ja lakkojen fotopolymerointiin.
Korkeapaineisia elohopea-ultraviolettilamppuja käytetään hyönteisten pyydystämiseen ottaen huomioon niiden visuaalisen laitteen erityispiirteet. Lamppuja käytetään esitysten, lomien ja karnevaalien aikana.
DRUF-lampuilla varustetut laitteet auttavat asiantuntijoiden ja oikeuslääkäreiden työssä osoittaen hienovaraisia orgaanisen alkuperän jälkiä.
Lineaarisia loistelamppuja on käytetty laajasti erilaisten julkisten organisaatioiden ja rakennusten valaistukseen useiden vuosien ajan. Vakiokokoisilla pistorasioilla varustettujen mallien ilmestymisen jälkeen hehkulamppuja alettiin käyttää taloissa ja huoneistoissa.
Matalapaineista bakterisidistä lamppua käytetään ulkoiseen ja sisäiseen desinfiointiin. Käytetään sisätiloissa ja lääketieteellisiin tarkoituksiin.
Elohopeakaasupurkauslamppujen edut
- lamppujen kompaktisuus;
- melko korkea valoteho 50 -60 lm/W;
- tehokkuus on 5-7 kertaa korkeampi kuin hehkulamput;
- Kestävyys - 10 000-15 000 tuhatta tuntia asianmukaisella käytöllä;
- Kotelon lämmitys on huomattavasti alhaisempi kuin hehkulamppujen;
- Kyky toistaa erilaisia värejä;
- Työskentele korkeissa ja matalissa lämpötiloissa +50 - -40.
DRV-lamput:
- mahdollisuus vaihtaa hehkulamput katuvalaistukseen;
- Mahdollisuus käyttää ilman erityisiä käynnistyksen ohjauslaitteita.
Elohopeaa sisältävien kaarilamppujen haitat
- toiminta vaihtovirralla (paitsi RDV);
- päälle kytkeminen liitäntälaitteen kautta (paitsi RDV);
- herkkyys verkon vaihteluille;
- epätyydyttävä värintoisto;
- välkkyä, joka väsyttää silmiä;
- pitkä aika syttymisestä lampun valon ylätasolle (paitsi CFL);
- sammuttamisen jälkeen seuraavaan sytytykseen asti lampulla on pitkä jäähdytysjakso (paitsi CFL);
- käyttöiän toiselta puoliskolta valotehon lasku;
- Vaaraluokka 1 johtuen rakenteen elohopeapitoisuudesta.
DRV-lamput:
- volframifilamentin hauraus.
Elohopeaa sisältävien lamppujen hävittäminen
Kaikkien elohopeaa sisältävien lamppujen vaaraluokka on 1. Tämä tarkoittaa, että käyttöiän päätyttyä tällaista laitetta ei voi yksinkertaisesti heittää roskikseen. Lisäksi ei ole hyväksyttävää päästä eroon rikkoutuneesta tai halkeilevasta lampusta tällä tavalla.
Vain organisaatiot, joilla on lupa tähän toimintaan, voivat varastoida, kuljettaa ja hävittää vaaraluokan 1 laitteita. On selvää, että jokainen ihminen ei etsi tällaisen yrityksen koordinaatteja. Tätä tarkoitusta varten tällaisten lamppujen väliaikaista varastointia varten tarjotaan missä tahansa paikassa.
Kotiasi palvelevalla hallintoorganisaatiolla on oikeus jakaa tällaiset vastaanottotilat kansalaisille. Kun olet neuvotellut yleisön kanssa aukioloajoista, voit viedä vialliset laitteesi sinne. Jos lamppu on vaurioitunut, se on asetettava pussiin, suljettava tiiviisti ja toimitettava keräyspisteeseen.
Kierrätysprosessi tapahtuu useilla, melko työvoimavaltaisilla tavoilla: yhdistäminen, mercurisointi, korkean lämpötilan poltto tai muut.
Korkeapaineelohopealampusta on vähitellen tulossa menneisyyttä. Taistelu ympäristön suojelemiseksi kiihtyy. Ne korvattiin natriumkaasupurkauslaitteilla. Koteihin ja kaupunkeihin tulee yhä enemmän turvallisia, taloudellisia, kestäviä ja kauniisti valaistuja LED-lamppuja. Mutta mitään ei tapahdu yhtäkkiä. Ja jokaisesta ihmisestä riippuu, mikä "huomenna" korvaa "tänään". Pidä huolta maasta ja arvosta sitä, mitä sinulla on nyt.
Korkeapainepurkauslamput
Korkeapainelampuilla on loistelamppuihin verrattuna huomattavasti pienemmät mitat ja suurempi yksikköteho. Korkeapaineisten elohopealamppujen, joiden teho on sama kuin loistelamppujen (esimerkiksi 40, 80 W), pituus on lähes 10 kertaa lyhyempi. Pienet mitat ja korkea paine niissä määrittelivät poistoputken lämpötilan - 700...750°C. Siksi lamppujen purkausputki on valmistettu kvartsilasista tai erikoiskeramiikasta, jolla on korkea läpinäkyvyys spektrin näkyvällä alueella. .
Yksi ensimmäisistä kehitetyistä oli DRT-tyyppinen korkeapainelamppu. Lampun merkintä: D - kaari, P - elohopea, T - putkimainen; seuraava numero vastaa lampun tehoa. Lampun entinen nimi oli PRK (suora elohopea-kvartsi). DRT-lamppu on tarkoitettu nuorten eläinten, kanojen, munien ennen inkubointia, viljan siementen jne. ultraviolettisäteilytykseen. Sitä käytetään useissa eri tyyppisissä säteilytyslaitteistoissa.
DRT-lamppu on suora kvartsilasista valmistettu putki, jonka päissä on juotettu volframielektrodit. Pieni
Kuva 1.26. Kytkentäpiirit: a) - DRT-lamput; b) - DRL-lamput; EL - lamppu; L - kaasuvipu, SB - painikekytkin; CI, C2, SZ - kondensaattorit; R - vastus
elohopean ja inertin kaasun määrä - argon. Kiinnityksen helpottamiseksi valaisin on varustettu pidikkeillä reunoissa, jotka on yhdistetty toisiinsa metallinauhalla, jota käytetään helpottamaan lampun syttymistä. DRT-lamppu on kytketty sähköverkkoon sarjaan induktorin L kanssa resonanssipiirin mukaisesti (kuva 1.26a). Kondensaattorin C2 lyhyen päällekytkennän yhteydessä muodostuneen resonanssin seurauksena induktorin L ja kondensaattorin C2 välinen jännite kasvaa noin 2 kertaa syöttöjännitteeseen verrattuna. Tämä saa aikaan kaaripurkauksen lampussa. Pienen kondensaattorin C3 kautta kytketty metallinauha helpottaa lampun rikkoutumista. Kondensaattori C1 nostaa piirin tehokertoimen arvoon 0,92...0,95.
DRT-lamppuun syötetty sähköenergia muunnetaan seuraavasti: ultraviolettisäteily on 18 %, infrapunasäteily 15 %, näkyvä valo 15 %, häviöt 52 %. DRT-lamppua käytetään kuitenkin ensisijaisesti ultraviolettisäteilyn lähteenä. Taulukko 1.9 näyttää DRT-lamppujen ominaisuudet.
Taulukko 1.9 - Korkeapaineelohopeakaarilamput DRT
DRT-lamppujen säteilyvirta riippuu ympäristön lämpötilasta. Korkeissa lämpötiloissa kvartsilasin läpinäkyvyys heikkenee, mikä määrää erityisesti ultraviolettisäteilyn vähenemisen ja lampun säilyvyyden.
DRL-elohopeakaarilamppu on tarkoitettu ulkovalaistukseen, sisätiloihin ja esineisiin, joissa ei vaadita korkealaatuista värintoistoa. Sitä voidaan suositella karjan ja muiden maataloustilojen valaistukseen; erityisillä säteilyttimillä sitä käytetään taimien säteilyttämiseen kasvihuoneissa, koska sillä on fotosynteettisesti aktiivista säteilyä aallonpituudella = 580...700 nm (oranssinpunainen osa säteilyspektristä).
DRL-lampun energiatase: ultraviolettisäteilyä ei käytännössä ole, näkyvää säteilyä on 17%, infrapunasäteilyä 14%, lämpöhäviötä 69%. Kokonaissäteilyn väri on lähellä valkoista. Punaisen säteilyn osuus on 6...15 %. Punaisen säteilyn prosenttiosuus ilmoitetaan, kun valaisimet merkitään suluissa. DRL-lamppujen kirkkaus on lähes 10 kertaa korkeampi kuin matalapaineisten loistelamppujen kirkkaus.
DRL-lampun rakenne on esitetty kuvassa. 1.27. Pulloon 1 asetetaan kvartsiputki (poltin) 3, jonka sisäpinta on päällystetty ohuella fosforikerroksella 2. Loisteainekerros muuttaa putken ultraviolettisäteilyn valaistukseen sopivaksi valoksi. Kvartsiputkeen juotetaan kaksi päävolframielektrodia 4, jotka on päällystetty aktivoidulla kerroksella ja liitetty alustaan 7, sekä kaksi lisäelektrodia (sytytys) 5. Putki sisältää pienen määrän elohopeaa (40...60 mg). Kun ilma on pumpattu ulos ulkokolvista 1, se täytetään argonilla paineessa 2,5...4,5 kPa.
Tämän mallin avulla voit sytyttää nelielektrodisen lampun 220 V virtalähteestä ilman erityistä sytytyslaitetta (kuva 1.26b). Kuristimen ja kondensaattorin läsnäolo piirissä mahdollistaa valovirran vaihtelun vähentämisen ja tehokertoimen lisäämisen. Tässä tapauksessa liitäntälaite kuluttaa noin 10 % lampun nimellistehosta. Kun lamppu kytketään verkkoon sarjaan induktorin kanssa, purkaus tapahtuu aluksi viereisen pää- ja lisäelektrodin välillä. Tuloksena oleva purkausraon ionisaatio johtaa purkautumisen esiintymiseen pääelektrodien välillä, minkä jälkeen lisäelektrodit lakkaavat toimimasta.
1 argonin läsnäolo paineen alaisena ulkokolvissa mahdollistaa fosforipinnoitteen pitämisen toimintakunnossa pitkään. Ulomman pullon kuumeneminen lampun käytön aikana on 220...280°C. Optimaalinen ympäristön lämpötila lampun toiminnalle on 25...40°C. DRL-lampun palamisaika kestää 5...10 minuuttia. DRL-lamppujen ominaisuudet on esitetty taulukossa. 1.10.
DRI-tyyppisillä yleisval(elohopeakaarilamput emissiivisillä lisäaineilla) on lisäaineiden koostumuksesta riippuen erilainen emissiospektri, joka tarjoaa laadukkaan värintoiston ja korkeamman valotehokkuuden kuin DRL-lampuilla. Rakenteellisesti lamput eroavat DRL-lampuista ulomman polttimon muodossa, jossa ei ole fosforipinnoitetta, ja ylimääräisten sytytyselektrodien puuttuessa purkausputkessa.
Siksi ne sisällytetään verkkoon piirin mukaan, joka sisältää erityisiä pulssi-sytytyslaitteita - IZU:ita, jotka tuottavat suurjännitepulsseja, joiden jännite on 2...6 kV.
Näkyvän säteilyn spektrikoostumuksen parantamiseksi lampun putkeen lisätään halogeeniryhmän yhdisteitä: natriumjodideja, skandiumia, harvinaisten maametallien bromideja. DRI-lamppujen ominaisuudet on esitetty taulukossa. 1.11.
Taulukossa 1.11 näyttää myös DRIZ-lamppujen ominaisuudet kuivien, pölyisten ja kosteiden tilojen valaisemiseen sekä DRISH-lamppujen ominaisuudet esineiden valaisemiseen väritelevisiokuvausten ja -lähetysten aikana (Ш - laajan spektrin nimitys).
DRLF-korkeapaineiset elohopeakvartsilamput on suunniteltu DRL-lamppuihin perustuvaan kasvien säteilytykseen. Näiden lamppujen erityispiirre on fosforin erityinen koostumus, joka tarjoaa säteilyspektrin, joka edistää fysiologisten prosessien kulkua kasveissa. Tämä säteily on aallonpituusalueella 350 - 750 nm, ja hallitsevat oranssinpunaiset ja sinivioletit säteet.
Suunnittelultaan ja sähköisiltä parametreiltaan DRLF-lamput muistuttavat DRL-lamppuja, mutta niissä on lasilamppu, joka kestää kylmän veden roiskeita kuumennettaessa. Lamput kytketään sähköverkkoon samalla tavalla kuin DRL-lamput.
Lamppujen nimitykset: D - kaari, R - elohopea, L - fluoresoiva, F - lisääntynyt fytotehokkuus. Yleisimmin käytetyt lamput ovat DRLF-400 ja DRLF-1000, joiden teho on 400 ja 1000 W ja fytofluksit 12 800 ja 90 000 mft.
Taulukko 1.10 - DRL-korkeapaineelohopealamput
| Lampun tyyppi | Lampun teho, W | Lampun jännite, V | Valovirta, lm | Valoteho, lm/W | Käyttöikä, h |
| DRL-50(15) | 33,7 | ||||
| DRL-80(15) | |||||
| DRL-125(6) | 41,9 | ||||
| DRL-125(15) | 44,8 | ||||
| DRL-250(6)-4 | |||||
| DRL-250(14)-4 | |||||
| DRL-400(10)-3 | 57,5 | ||||
| DRL-400(12)-4 | |||||
| DRL-700(6)-3 | |||||
| DRL-700(12)-3 | 58,5 | ||||
| DRL-1000(6)-2 | |||||
| DRL-1000(12)-3 | 58,5 | ||||
| DRL-2000(12)-2 |
DRV-750 elohopea-volframi kaarilamppu on suunniteltu kasvihuoneiden kasvien lisäsäteilytykseen. Sen tärkein etu DRLF-lamppuihin verrattuna on liitäntälaitteiden puuttuminen, minkä seurauksena säteilytyslaitteiston metallin kulutus vähenee, kasvihuoneen katon kuormitus vähenee ja liikkuvien säteilytysjärjestelmien ohjattavuus paranee. . Lamppu on valmistettu pullon muodossa, johon on asennettu elohopeapoltin yhdessä hehkulangan kanssa. Itse pullo on valmistettu lämmönkestävästä lasista ja se on suunniteltu kestämään kylmän veden roiskeita.
Taulukko 1.11 - Valokaarulko- ja sisävalaistukseen DRI
| Lampun tyyppi | Lampun teho, W | Lampun jännite, V | Valovirta, lm | Valoteho, lm/W | Käyttöikä, h |
| DRI-125 | |||||
| DRI-175 | 68,5 | ||||
| DRI-250 | |||||
| DRI-1000-5 | |||||
| DRI-400-5 | |||||
| DRI-700 | |||||
| DRIZ-250-2 | 54,8 | ||||
| DRIZ-400-3 | |||||
| DRISH-2500-2 | |||||
| DRISH-4000-2 |
Siinä on peiliheijastin tai hajaheijastin. Hehkulanka on liitäntälaitevastus ja samalla säteilylähde, joka parantaa lampun spektriominaisuuksien punaista osaa.
Tämän seurauksena DRV-750-lamppu on sekasäteilyn lähde, jossa hallitsevat oranssinpunaiset ja sinivioletit säteet.
DRV-lampun modernisointi on elohopea-volframilamppu DRVL. Siinä on myös purkausputken ja ulomman sipulin väliseen tilaan asennettu volframispiraali, joka on kytketty sarjaan purkausputken kanssa ja toimii painolastivastuksena. Tässä liitäntälaitteessa noin puolet lampun tehosta menetetään. Tämä vähentää elohopea-volframilamppujen tehoa 1,5...2 kertaa DRL- ja DRT-lamppuihin verrattuna.
Valokaari-elohopea-volframi-eryteemalamput, joissa on DRVED-tyyppinen diffuusi heijastin, on suunniteltu monimutkaiseen altistumiseen spektrin osan säteilylle aallonpituuksilla 280 - 5000 nm. Näiden lamppujen ulkopolttimo on valmistettu erityisestä uviol-lasista, joka läpäisee ultraviolettisäteilyä. DRVED-tyyppisten lamppujen käyttöikä määräytyy pääasiassa volframilangan käyttöiän mukaan - 3000...5000 tuntia.
Valokaarielohopealoistelamput DRF-1000 ja DRF-2000, joissa on lisätty kasviteho, on tarkoitettu täydentämään kasvillisuuden valaistusjärjestelmiä, joita käytetään luomaan valojärjestelmä ilmastokammioihin ja kaappeihin erilaisten kasvien valintaa varten. Lampuilla on suuri valovirta ja korkea valotehokkuus. Suunnittelu ja ominaisuudet ovat samanlaisia kuin DRL-lamput, mutta ne eroavat fosforikoostumuksesta ja niissä on volframi-lämmönkestävästä lasista valmistettu polttimo, joka kestää kylmän veden roiskeita. Haittoja ovat liitäntälaitteiden ja tehokertoimen korjauslaitteiden suuri massa.
Korkeapainepurkauslamppujen ryhmässä HPS-tyyppiset (natriumkaariputkimaiset) natriumlamput erottuvat DRL-lamppuihin verrattuna korkeammasta valotehokkuudesta ja hieman pidemmänomaisemmasta ulkopolttimosta. Säännöllisen sylinterin muotoinen poistoputki on valmistettu läpikuultavasta keraamisesta (monikiteinen alumiini) tai läpinäkyvästä putkimaisesta yksikiteestä (leukosafiiri). Nämä materiaalit kestävät pitkäaikaista altistumista natriumhöyrylle jopa 1600 °C:n lämpötiloissa. Näkyvän säteilyn kokonaisläpäisevyys on 90...95 %. Kuitenkin 70 % säteilystä on keltaoranssin värin vyöhykkeellä 560...610 nm, mikä aiheuttaa värivääristymiä. Siksi: HPS-lamppuja käytetään pääasiassa ulkovalaistukseen. HPS-lamput kytketään sähköverkkoon DRI-lamppujen kaltaisen piirin mukaisesti.
Korkeapaineisten natriumlamppujen HPS ominaisuudet on esitetty taulukossa. 1.12.
Ksenonkaariputkilamppuja (AKsT) käytetään suhteellisen vähän maataloudessa niiden toiminnan monimutkaisuuden vuoksi. Lamput toteutetaan yhdessä kvartsipurkauskolvissa (DKsT) ja kahdessa vesijäähdytteisessä pullossa (DKsTV).
Ilman vesijäähdytystä olevien DKsT-lamppujen spektrissä on ylimääräistä ultraviolettisäteilyä. Tämä epäkohta on korjattu DKsTL-tyyppisissä lampuissa, joiden polttimot on valmistettu kvartsilasista, jossa on seostettuja (A) lisäaineita. Spektrin näkyvällä alueella ksenonlamppujen säteily lähestyy auringon säteilyä. DKsTV-tyyppisissä lampuissa näkyvän säteilyn osuus on vain 10...12 % niiden tehosta. Tämäntyyppiset lamput valmistetaan pääsääntöisesti suurella yksikköteholla - 1000 - 12000 W valoteholla 24...40 lm/W. Käyttöikä on 500...1500 tuntia, mikä johtuu poistoputken merkittävästä pintalämpötilasta (750...800°C).
Taulukko 1.12 - DnaT-korkeapainenatriumlamput
| Lampun tyyppi | Lampun teho, W | Lampun jännite, V | Valovirta, lm | Valoteho, lm/W | Elinikä |
| DNAT-70 | |||||
| DNAT-100 | |||||
| DNAT-150 | |||||
| DNAT-250-4 | 97,5 | ||||
| DNAT-250-7 | 97,5 | ||||
| DNAT-360 | |||||
| DNAT-400-4 | 102,5 | 117,5 | |||
| DNAT-400-7 | 102,5 |
Useimpien korkeapainepurkauslamppujen ominaisuus on leimahdustila, joka tapahtuu 5...10 minuutin sisällä lampun syttymisestä. Elohopea- ja natriumlampuilla se kestää kauemmin kuin ksenonlampuilla. Palamisprosessin aikana kaikki lampun parametrit muuttuvat. Esimerkiksi elohopealamppujen virta ylittää nimellisarvon 1,5...2 kertaa. Kun se lämpenee, lampun sisällä oleva höyrynpaine kasvaa, mihin liittyy virran lasku ja säteilyvuon kasvu paineen kasvaessa, lampun sytytysjännite kasvaa. Siksi sammuneen lampun uudelleensytytys on mahdollista vasta sen jäähtymisen jälkeen, siis sytytysjännitteen pienentämisen jälkeen. Verkkojännitteen vaihteluilla on vain vähän vaikutusta lamppujen valotehoon, mutta suurilla jännitepoikkeamilla on merkittävä vaikutus. Lamppuja tulee käyttää valmistajan määrittelemässä asennossa. Korkeapainepurkauslamppuja käytettäessä tulee huomioida valovirtojen merkittävät pulsaatiot ja ryhtyä toimenpiteisiin niiden vähentämiseksi.
Kontrollikysymykset
1. Mitä kutsutaan keinotekoiseksi optisen säteilyn lähteeksi?
2. Mitä päätyyppejä optisen säteilyn lähteistä tiedät?
3. Mitä kutsutaan ideaaliseksi emitteriksi?
4. Nimeä kolme filamenttikappaleiden luokkaa.
5. Miten sähkön muuntaminen tapahtuu? energia optiseksi säteilyksi?
6. Määrittele Kirchhoffin laki.
7. Määrittele Stefan Boltzmannin laki.
8. Kirjoita Planckin laki.
9. Määrittele Wienin siirtymälaki.
10. Mitkä ovat yleishehkulampun tärkeimmät suunnitteluelementit?
11. Kuinka lineaarinen halogeenihehkulamppu toimii?
12. Nimeä joitakin hehkulampputyyppejä.
13. Mitkä ovat hehkulamppujen pääominaisuudet?
14. Miten hehkulamppujen merkkivalot muuttuvat syötetyn jännitteen mukaan?
15. Esitä yksinkertaisimmat piirit hehkulamppujen kytkemiseksi päälle.
16. Miten purkauslamput luokitellaan?
17. Miten sähkön muuntaminen tapahtuu? energiaa näkyväksi säteilyksi purkauslampuissa?
18. Liitäntälaitteen käyttötarkoitus?
19. Miten kaaripurkaus stabiloidaan?
20. Miten liitäntälaitteen tyyppi vaikuttaa purkauslamppujen toimintaan?
21. Anna yleistä tietoa matala- ja.
22. Yleisimpien loistelamppujen suunnittelu ja nimitykset.
23. Miten valovirran pulsaatiokerroin määritetään?
24. Piirrä käynnistyspiiri loistelampun sytyttämiseksi.
25. Esitä käsitteitä loistelamppujen sytyttämiseen tarkoitetuista käynnistimettömistä piireistä.
26. Kerro meille, kuten DRT, DRL, DRV, DNAT, käyttötarkoituksesta.
Piirrä kaavio DRT-, DRL- jne. lampun kytkemisestä päälle.
DRL-tyyppiset elohopealamput
Artikkelissa "DRL-lampun toiminta" käsiteltyyn kvartsipolttimeen vaikuttaa voimakkaasti ulkoinen ympäristö, josta jäähdytysolosuhteet riippuvat. Lampun vakaus tällaisella polttimella varmistetaan sijoittamalla se ulomman polttimon sisään. Ulkokolvin sisäpinta on peitetty fosforikerroksella, joka elohopeapurkauksen säteilyn ultraviolettiosan absorption ansiosta lisää tämän purkauksen näkyvään säteilyyn säteilyn punaiselta alueelta puuttuvaa säteilyä. spektri. Kvartsipolttimen jäähdytyksen varmistamiseksi säteilyn lisäksi myös konvektiolla ja lämmönsiirrolla ulompi pullo täytetään kaasulla, jonka on oltava inerttiä loisteaineen ja lampun kiinnitysosien suhteen. Täyttökaasuna käytetään argonin ja typen seosta.
DRL-lampun rakenne on esitetty kuvassa 1. Lamput kytketään verkkoon samankaltaisilla kierteillä kuin hehkulampuissa: E27 - lampuille, joiden teho on enintään 250 W ja E40 - tehokkaammille lampuille . Sytytyksen helpottamiseksi lamppu on valmistettu kolmesta tai neljästä elektrodista. Jälkimmäisessä pää- ja apuelektrodit on kytketty vastusten kautta.
Ulomman pullon muoto ja mitat sekä polttimen sijainti siinä valitaan siten, että kaikki polttimen ultraviolettisäteily putoaa loisteainekerrokseen ja lampun käytön ja käytön aikana loisteainekerroksen lämpötila on optimaalinen. operaatio.
Ulomman pullon kuumeneminen johtuu siitä, että siihen levitetty fosforikerros ja lasi absorboivat osan purkaussäteilystä sekä lämmönsiirrosta pullon täyttävän inertin kaasun läpi. Jäähtyminen johtuu lämmitetyn lasin säteilystä ja lämmönsiirrosta ympäröivän ilman läpi.
Pullon pinnan lämpötilan tasaisuus voidaan saavuttaa, jos pullon täyttävän inertin kaasun konvektio jätetään huomioimatta, se suunnitellaan pinnan muotoon, joka varmistaa tasaisen säteilytyksen. Laskelmat osoittavat, että pullon keskiosan pinnan tulisi olla lähellä pyörimisellipsoidia, jonka pääakseli on sama kuin polttimen akseli. Konvektiokorjaus pakottaa meidät hieman lisäämään sen polttimon osan halkaisijaa, joka on ylhäällä lampun ollessa käynnissä. Koska lamppuja käytetään käytännössä missä tahansa asennossa, polttimon muotoon ei tehdä korjauksia.
Useissa lamppumalleissa lamppu toimii optisena elementtinä, joka jakaa valovirran uudelleen. Tässä tapauksessa polttimon muoto ja koko on laskettava, kuten lamppuille tehdään, ja sen lämpötila on myös otettava huomioon laskennassa.
DRL-lamppujen värin korjaamiseksi käytetään erilaisia loisteaineita. Fosfaatti-vanadaatti-yttriumloisteaineen käyttö magnesiumfluorigermanaatin sijasta mahdollisti DRL-lamppujen parametrien parantamisen.
Ulkopullon sisäseinään levitetyn loisteaineen käyttö johtaa toisaalta puuttuvan punaisen säteilyn lisäämiseen spektriin ja toisaalta aiheuttaa osan näkyvästä säteilystä imeytymisen tähän kerrokseen. . Loisteainekerroksen paksuuden kasvaessa lampun säteilyvuolla on maksimi tietyllä kerrospaksuudella, kun taas loistekerroksen läpi kulkeva purkausvalovirta pienenee vähitellen. Loisteaineen optimaalista paksuutta koskevan kysymyksen ratkaisemiseksi ja sen tehokkuuden yleisarvioimiseksi DRL-tyyppisten lamppujen karakterisoinnissa otettiin käyttöön "punaisen suhteen" käsite. Punainen suhde on loisteaineen lisäämän punaisen valovirran prosenttiosuus lamppujen kokonaisvalovirtaan prosentteina ilmaistuna. Ilmeisesti paras on loisteaine ja sen kerros, jotka luodessaan riittävän punaisen suhteen oikean värintoiston takaamiseksi tarjoavat lampun maksimaalisen valovirran kokonaisuutena eli suurimman valotehokkuuden.
Punainen suhde ilmaistaan yleensä prosentteina riippuvuudella
Missä φ (λ) - lampun spektrivuon tiheys; V(λ) - silmän suhteellinen herkkyys.
Fluorigermanaatista ja magnesiumarsenaatista valmistettujen DRL-tyyppisten lamppujen, joissa on optimaalinen loisteaineen paksuus, punainen suhde saavuttaa 8 % ja valovirta on 87 % loistettoman lampun valovirrasta. Skäyttö strontiumia lisäämällä mahdollistaa valovirran, joka on 15 % suurempi kuin loistettoman lampun valovirta, ja r kr = 4 - 5 %.
Lamppujen sytytyksen aikana tapahtuu katodin aktiivisen aineen katodisputterointia ja elektrodin sauvaosaa. Vaihtovirralla jatkuvassa palamistilassa, jokaisella puolijaksolla tapahtuvasta purkauksen uudelleensytytyksestä johtuen elektrodin sauvaosan sputterointi jatkuu. Tämä huonontaa ajan myötä elektrodien molempien osien emissio-ominaisuuksia, ja lamppujen sytyttämiseen tarvittava jännite kasvaa vastaavasti. Elektrodien sputterointi johtaa samanaikaisesti lampun täyttävän inertin kaasun molekyylien absorptioon, jonka alkupaine valittiin purkauksen syttymisolosuhteista. Nämä prosessit johtavat siihen, että ruiskutettujen elektrodien hiukkasista muodostuu polttimen seinille tumma pinnoite, joka absorboi säteilyä, erityisesti sen ultraviolettikomponenttia, ja punaisen suhde pienenee. Sytytyksen pysäyttäminen määrää DRL-tyyppisten lamppujen täyden käyttöiän, ja valotehokkuuden normalisoitunut heikkeneminen määrää niiden käyttöiän.
 |
| Kuva 2. Kosuunnittelutiedot: 1 - pääelektrodi; 2 - pääelektrodin ja sytytyselektrodin molybdeenifoliotulot; 3 - ylimääräinen vastus sytytyselektrodipiirissä; 4 - sytytyselektrodipiiri |
DRL-lamppujen symboli on purettu seuraavasti: D - kaari, R - elohopea, L - loisteputki. Kirjaimien jälkeiset numerot vastaavat lampun tehoa watteina, sitten suluissa punainen suhde ilmoitetaan prosentteina ja erotetaan yhdysmerkillä - kehitysnumerolla. Suurin osa DRL-tyyppisistä lampuista valmistetaan neljällä elektrodilla, toisin sanoen lisäelektrodeilla syttymisen helpottamiseksi (katso kuva 2). Tällaiset lamput syttyvät suoraan verkkojännitteestä. Pieni osa DRL-lampuista on valmistettu kaksielektrodisista lampuista, joita käytetään niiden sytyttämiseen.
DRL-lamppuja käytetään ulkovalaistusasennuksissa ja teollisuusyritysten korkeiden tilojen valaistukseen, joissa ei ole tiukkoja vaatimuksia värintoiston laadulle.
Ympäristön lämpötilan vaikutus vaikuttaa ensisijaisesti lamppujen sytytysjännitteeseen. Negatiivisissa lämpötiloissa DRL-tyyppisten lamppujen syttyminen on vaikeaa, mikä liittyy merkittävään elohopean paineen laskuun, jonka seurauksena syttyminen tapahtuu puhtaassa argonissa ja vaatii korkeampia jännitteitä kuin elohopeahöyryn läsnä ollessa. GOST 16354-77:n mukaan kaikkien tehojen DRL-lamput on sytytettävä enintään 180 V:n jännitteellä ympäristön lämpötilassa 20 - 40 ° C; -25 °C:n lämpötilassa lamppujen sytytysjännite nousee 205 V:iin, -40 °C:ssa, 80 - 400 W:n lamppujen sytytysjännite on enintään 250 V teholla 700 ja 1000 W - 300 V. DRL-tyyppisten lamppujen valo- ja sähköparametreihin Ulkolämpötilan muutoksilla ei ole käytännössä mitään vaikutusta. Taulukossa 1 on esitetty DRL-tyyppisten lamppujen parametrit. Lampuissa on kaksi muunnelmaa, joiden punainen suhde on 6 ja 10%.
pöytä 1
DRL-tyyppisten lamppujen pääparametrit standardin GOST 16357-79 mukaan
| Lampun tyyppi | Teho, W | Käyttöjännite, V | Nykyinen, A | Valovirta, lm | Mitat, mm | Keskimääräinen käyttöikä | |
| pullon ulkohalkaisija | täyspitkä | ||||||
| DRL80(6)-2 DRL125(6)-2 DRL250(6) DRL400(6)-2 DRL700(6)-2 DRL1000(6)-2 DRL2000(6) | 80 125 250 400 700 1000 2000 | 115 125 130 135 140 145 270 | 0,80 1,15 2,13 3,25 5,40 7,50 8,00 | 3400 6000 13000 23000 40000 57000 120000 | 81 91 91 122 152 181 187 | 165 184 227 292 368 410 445 | 10000 10000 12000 15000 15000 15000 6000 |
Elohopea-volframilamput
DRL-lamppujen sytyttämisen vaikeus pakkasen lämpötiloissa, induktiivisten liitäntälaitteiden käyttö sekä tarve korjata säteilyn väriä johtivat korkeapainelamppujen luomiseen, joissa on liitäntälaite hehkulampun hehkulangan muodossa. Huomaa, että aktiivisen liitäntälaitteen, joka on hehkulanka, suuret tehohäviöt verrattuna induktiivisen liitäntälaitteen hävikkiin kompensoi aktiivisen liitäntälaitteen yksinkertaisuus ja mahdollisuus saada samanaikaisesti puuttuva punainen säteily sen avulla.
Sijoittamalla liitäntälanka ulkoiseen pulloon, johon on sijoitettu kvartsipoltin vähentämään sen parametrien riippuvuutta ulkolämpötilasta, saatiin aikaan suoraan verkkoon kytkettävä lamppu. Tällaisen lampun rakenne on esitetty kuvassa 3. Hehkulangan sijoittaminen lampun polttimoon luo sen lisäedun, että se vähentää palamisaikaa, joka johtuu polttimen kuumenemisesta käämin säteilyn vaikutuksesta.
Tärkeintä laskettaessa sekavalolamppuja, kuten elohopea-volframilamppuja joskus kutsutaan, on hehkulangan parametrien valinta. Hehkulangan teho valitaan elohopeapurkauksen stabilointiolosuhteiden perusteella. Hehkulangan valotehoa on vähennettävä riittävän punaisen suhteen saavuttamiseksi, samalla kun varmistetaan hehkulangan käyttöikä, joka on oikeassa suhteessa kvartsipolttimien käyttöikään. Käynnistysjakson aikana verkon jännite putoaa kokonaan käämiin, mutta kun elohopealamppu palaa, sen jännite kasvaa ja liitäntäkelan jännite laskee käyttöarvoon. Elohopea-volframilamppujen valoteho on 18 - 20 lm/W, koska noin 50 % tehosta kuluu käämin lämmittämiseen. Siksi nämä lamput eivät voi kilpailla DRL-lamppujen ja muiden korkeapainelamppujen kanssa. Niiden käyttö rajoittuu erikoisaloihin, kuten säteilytekniikkaan.
DRVE-tyyppisissä lampuissa on erikoislasista valmistettu ulkopolttimo, joka läpäisee ultraviolettisäteilyä. Tällaisia lamppuja käytetään yhdistettyyn valaistukseen ja säteilytykseen esimerkiksi kasvihuoneissa. Tällaisten lamppujen käyttöikä on 3 - 5 tuhatta tuntia, se määräytyy volframilangan käyttöiän mukaan.
Putkimaiset elohopealamput
Elohopeahöyryn korkeapainepurkauksella toimivien ja valaistukseen tarkoitettujen lamppujen lisäksi valmistetaan monenlaisia säteilylähteitä, joiden kehittämiseen liittyy tarvetta käyttää paitsi näkyvää myös ultraviolettisäteilyä . Kuten tiedetään, ultraviolettisäteilyllä on kemiallisia ja biologisia vaikutuksia. Ultraviolettisäteilyn aktiivisuutta, eli vaikutusta painoteollisuudessa käytettyihin valoherkkiin materiaaleihin, käytetään laajalti. Voimakkaat, bakterisidista säteilyä suuremmat virtaukset mahdollistavat korkeapaineisten elohopealamppujen käytön veden ja muiden aineiden desinfiointiin. Ultraviolettisäteilyn kemiallinen aktiivisuus ja kyky keskittää suuria säteilyvoimia pienille pinnoille ovat johtaneet korkeapaineisten elohopealamppujen laajaan käyttöön kemian-, puunjalostus- ja muilla teollisuudenaloilla.
Tämän tyyppiset lamput vaativat mekaanisesti vahvasta ja tulenkestävästä kvartsilasista valmistettuja polttimoja. Käytetty kvartsilasi, joka välittää ultraviolettisäteilyä alkaen aallonpituudesta 220 nm, eli lähes koko elohopeapurkauksen säteilyspektrin, mahdollistaa säteilyparametrien muuttamisen vain käyttöpainetta muuttamalla. Kvartsilasin opasiteetilla resonanssisäteilylle, jonka aallonpituus on 185 nm, ei ole käytännön merkitystä, koska tämän aallonpituuden ultraviolettisäteily absorboituu lähes kokonaan ilmaan.
Tämä johti korkeapaineisten elohopealamppujen luomiseen, joiden rakenne eroaa käyttöpaineesta ja käyttöalueesta riippuen. korkeapainelamppujen pääparametrit on annettu taulukossa 2.
taulukko 2
Korkeapaineisten elohopeaputkilamppujen pääparametrit standardin GOST 20401-75 mukaan
| Lampun tyyppi | Teho, W | Jännite, V | Nykyinen, A | Kaaren pituus, mm | Kokonaispituus, mm | Polttimen halkaisija, mm | Keskimääräinen käyttöikä, h |
| DRT230 DRT400 DRT1000 DRT2500 DRT2800 DRT5000 DRT4000 | 230 400 1000 2500 2800 5000 4000 | 70 135 145 850 1150 1800 1900 | 3,8 3,25 7,5 3,4 2,4 3,1 2,4 | 60 120 175 1000 610 1100 1000 | 190 265 350 1200 700 1290 1118 | 20 22 32 21 15 20 14 | 1500 2700 1500 3500 1000 1500 13000 |
Teollisuus tuottaa DRT-tyyppisiä elohopealamppuja (elohopeaputki), joiden paine on enintään 2 × 10 5 Pa, suorina putkina, joiden halkaisija on 14 - 32 mm. Kuvassa 4 on esitetty eri tehoisten DRT-tyyppisten lamppujen yleiskuva ja kokonaismitat. Putkien molemmissa päissä on halkaisijaltaan pienemmät jatkeet, joihin on juotettu molybdeenifolio, joka toimii tulona. Lamppujen sisäpuolelle on hitsattu sisääntuloihin volframiaktivoidut itsekuumenevat elektrodit, joiden rakenne on esitetty kuvassa 5. Lamppujen kiinnittämiseksi kiinnikkeisiin lamput on varustettu metallikiinnikkeillä pidikkeineen. Pullon keskellä oleva nokka on tulpan jäännös, joka on suljettu lampun tyhjiökäsittelyn jälkeen. Sytytyksen helpottamiseksi lampuissa on erityinen nauha, johon sytytyspulssi kohdistetaan.
Kuva 4. Yleiskuva DRT-tyyppisistä lampuista (elohopeahöyryn paine enintään 0,2 MPa) teho, W:
A - 230; b - 400; V - 1000
Kuva 5. Korkeapaineelohopealamppujen elektrodit (katodit):
1
- vaikuttava aine (oksidi); 2
- volframiydin; 3
- spiraali
Putkimaiset xenonlamput
Korkeapaineisiin putkimaisiin lamppuihin kuuluu myös lamppuja, jotka käyttävät ksenonsäteilyä paineissa, jotka vaihtelevat sadoista miljooniin pascaleihin. Inerttien kaasujen purkaukselle tyypillinen piirre korkeissa paineissa ja suurissa virrantiheyksissä on jatkuva emissiospektri, joka tarjoaa hyvän värintoiston valaistuille kohteille. Näkyvällä alueella ksenonpurkauksen spektri on lähellä auringon spektriä, jonka värilämpötila on 6100 - 6300 K. Tällaisen purkauksen tärkeä piirre on sen kasvava virta-jännite-ominaisuus suurilla virrantiheyksillä, mikä tekee siitä. mahdollista vakauttaa purkausta käyttämällä pieniä painolastivastuksia. Huomattavasti pitkät Xenon-putkilamput voidaan liittää verkkoon ilman lisäliitäntää. Ksenonlamppujen etuna on palamisajan puuttuminen. Ksenonlamppujen parametrit ovat käytännössä riippumattomia ympäristön lämpötilasta -50 °C:n lämpötiloihin asti, mikä mahdollistaa niiden käytön ulkovalaistusasennuksissa missä tahansa ilmastovyöhykkeessä. Ksenonlampuilla on kuitenkin korkea sytytysjännite ja ne vaativat erityisten sytytyslaitteiden käyttöä. Pieni potentiaaligradientti johti massiivisempien holkkien käyttöön lampuissa.
Lamppujen valotehokkuus kasvaa ominaistehon ja purkausputken halkaisijan kasvaessa. Suurilla virrantiheyksillä purkaus inertissä kaasussa on erittäin kirkas. Teoreettisten arvioiden mukaan purkauksen maksimikirkkaus ksenonissa voi olla 2 × 10³ Mcd/m². Korkeapaineisten ksenonlamppujen pääparametrit on esitetty taulukossa 3. Putkimaiset ksenonlamput toimivat sekä luonnollisella että vesijäähdytyksellä. Vesijäähdytyksen käyttö mahdollisti lamppujen valotehokkuuden lisäämisen 20 - 29:stä 35 - 45 lm/W:iin, mutta monimutkaisi hieman suunnittelua. Vesijäähdytteisten lamppujen poltin on suljettu lasiastiaan ja tislattu vesi kiertää polttimen ja ulkosylinteriastian välisessä tilassa.
Taulukko 3
Korkeapaineisten ksenonlamppujen pääparametrit
| Lampun tyyppi | Teho, W | Jännite, V | Nykyinen, A | Valovirta, 10³, lm | Putken sisähalkaisija, mm | Kokonaispituus, mm | Keskimääräinen käyttöikä, h | Kytkentäkaavio |
| DKsT2000 DKsT5000 DKsT10000 DKsT20000 DKsT50000 DKsTV3000 DKsTV5000 | 2000 5000 10000 20000 50000 3000 5000 | 40 110 220 380 380 90 150 | 49 44 46 56 132 30 30 | 35,7 97,6 250 694 2230 81,2 139 | 24 22 21 21 38 4 4 | 356 646 1260 1990 2700 285 315 | 300 300 800 800 500 100 100 | painolastin kanssa painolastin kanssa ilman painolastia ilman painolastia ilman painolastia painolastilla, DC Sama ilman painolastia tasasuuntaajan kanssa ilman painolastia ilman painolastia |
Korkeat putken lämpötilat (noin 1000 K) edellyttävät kvartsilasia ja sopivia molybdeeniholkkeja, jotka on suunniteltu suurille virroille. Lampun elektrodit on valmistettu aktivoidusta volframista. Yksi vesijäähdytteisen ksenonlampun malli on esitetty kuvassa 6.
Kuva 6. Yleiskuva 6 kW:n vesijäähdytteisestä putkimaisesta xenonlampusta
Liitäntälaitteiden ksenonlamppujen parametreihin vaikuttaa voimakkaasti verkkojännite. Kun verkkojännite poikkeaa ±5 % nimellisarvosta, lampun teho muuttuu noin 20 %.
Lamppujen nimitys koostuu kirjaimista D - kaari, Ks xenon, T - putkimainen, V - vesijäähdytteinen ja numeroista, jotka osoittavat lampun tehon watteina ja yhdysviivalla erotettuna kehitysnumeron.
) - kaarielohopealoiste korkeapainelamppu. Tämä on yksi sähkölampputyypeistä, joita käytetään laajalti laajojen alueiden, kuten tehdaslattiat, kadut, leikkikentät jne., yleisvalaistukseen. (jossa ei ole erityisiä vaatimuksia lamppujen värintoistolle, mutta niiltä vaaditaan korkea valotehokkuus). DRL-lamppujen teho on 50 - 2000 W ja ne on alun perin suunniteltu toimimaan vaihtovirtasähköverkoissa, joiden syöttöjännite on 220 V (taajuus 50 Hz). Lampun ja virtalähteen sähköisten parametrien vastaamiseksi on käytettävä lähes kaiken tyyppisiä elohopealamppuja, joiden ulkoinen virta-jännite-ominaisuus on laskeva. painolasti(PRA), jota useimmissa tapauksissa käytetään kuristimena, joka on kytketty sarjaan lampun kanssa.
Laite
Ensimmäiset DRL-lamput valmistettiin kahdella elektrodilla. Tällaisten lamppujen sytyttämiseksi vaadittiin suurjännitepulssien lähde. Käytetty laite oli PURL-220(Käynnistyslaite elohopealampuille jännitteelle 220 V). Noiden aikojen elektroniikka ei sallinut riittävän luotettavien sytytyslaitteiden ja koostumuksen luomista PURL mukana kaasupurkaus, jonka käyttöikä oli lyhyempi kuin itse lampun. Siksi 1970-luvulla. teollisuus lopetti vähitellen kaksielektrodisten lamppujen tuotannon. Ne korvattiin nelielektrodisilla, jotka eivät vaadi ulkoisia sytytyslaitteita.
Nyt koskien DRL-lampun laitetta. Elohopeakaarilamppu (MAL) koostuu kolmesta päätoiminnallisesta osasta:
- pohja;
- kvartsi poltin;
- lasipullo.
Pohja suunniteltu vastaanottamaan sähköä verkosta yhdistämällä lampun koskettimet (joista toinen on kierteinen ja toinen pistemäinen) pistorasian koskettimiin, minkä jälkeen vaihtosähkö siirtyy suoraan itse DRL-lampun polttimen elektrodeihin.
Kvartsipoltin on DRL-lampun tärkein toiminnallinen osa. Se on kvartsipullo, jossa on 2 elektrodia kummallakin puolella. Niistä kaksi on perus- ja kaksi ylimääräisiä. Poltintila on täytetty inertillä argonkaasulla (polttimen ja väliaineen välisen lämmönvaihdon eristämiseksi) ja elohopeapisaralla.
Lasipullo- tämä on lampun ulkoosa. Sen sisään on sijoitettu kvartsipoltin, johon johtimet liitetään kosketinpohjasta. Pullosta pumpataan ilmaa ja siihen pumpataan typpeä. Ja vielä yksi tärkeä elementti, joka sijaitsee lasipullossa, on 2 rajoittavaa vastusta (kytketty lisäelektrodeihin). Ulompi lasikupu on päällystetty sisältä fosforilla.
Toimintaperiaate
Lampun poltin (RT) on valmistettu tulenkestävästä ja kemiallisesti kestävästä läpinäkyvästä materiaalista (kvartsilasi tai erikoiskeramiikka), ja se on täytetty tiukasti annostetuilla inerttien kaasujen annoksilla. Lisäksi polttimeen syötetään metallista elohopeaa, joka kylmässä lampussa on kompaktin pallon muodossa tai laskeutuu pinnoitteena pullon ja (tai) elektrodien seinille. RLVD:n valorunko on kaarisähköpurkauspylväs.
Sytytyselektrodeilla varustetun lampun sytytysprosessi on seuraava.
Verkkojännite syötetään lamppuun pää- ja lisäelektrodien väliseen rakoon, jotka sijaitsevat kvartsipolttimen toisella puolella ja samaan pariin, joka sijaitsee polttimen toisella puolella. Toinen rako, jonka väliin verkkojännite keskittyy, on kvartsipolttimen pääelektrodien välinen etäisyys, jotka sijaitsevat sen vastakkaisilla puolilla.
Pää- ja lisäelektrodien välinen etäisyys on pieni, mikä mahdollistaa tämän kaasuraon helpon ionisoinnin jännitteen ollessa päällä. Tämän osan virtaa rajoittavat välttämättä resistanssit, jotka sijaitsevat lisäelektrodien ketjussa ennen lankajohtimien tuloa kvartsipolttimeen. Kun ionisaatio on tapahtunut kvartsipolttimen molemmissa päissä, se siirtyy vähitellen pääelektrodien väliseen rakoon, mikä varmistaa DRL-lampun palamisen edelleen.
DRL-lampun suurin palaminen tapahtuu noin 7 minuutin kuluttua. Tämä johtuu siitä, että kylmässä tilassa kvartsipolttimessa oleva elohopea on pisaroiden tai kerrostumien muodossa pullon seinillä. Käynnistyksen jälkeen elohopea haihtuu hitaasti lämpötilan vaikutuksesta parantaen vähitellen pääelektrodien välisen purkauksen laatua. Kun kaikki elohopea on muuttunut höyryksi (kaasuksi), DRL-lamppu saavuttaa nimellisen toimintatilan ja suurimman valotehonsa. Pitäisi myös lisätä, että Kun DRL-lamppu sammutetaan, sitä ei voi sytyttää uudelleen ennen kuin lamppu on täysin jäähtynyt. Tämä on yksi laman haitoista, koska siitä tulee riippuvainen virtalähteen laadusta.
DRL-lamppu on melko herkkä lämpötilalle ja siksi sen suunnittelussa on ulkoinen lasilamppu. Se suorittaa kaksi toimintoa:
- Ensinnäkin, toimii esteenä ulkoisen ympäristön ja kvartsipolttimen välillä estäen poltinta jäähtymästä (kolvin sisällä oleva typpi estää lämmönsiirron);
- toiseksi, koska sisäisen purkauksen aikana koko näkyvä spektri ei säteile (vain ultravioletti ja vihreä), lasipullon sisäpuolella ohuena kerroksena oleva fosfori muuttaa ultraviolettisäteilyn punaiseksi spektriksi.
Sinisen, vihreän ja punaisen säteilyn yhdistelmän tuloksena muodostuu DRL-lampun valkoinen hehku.
Nelielektrodinen lamppu on kytketty verkkovirtaan kuristimen kautta. Rikastin valitaan DRL-lampun tehon mukaan. Induktorin tehtävänä on rajoittaa lamppua syöttävää virtaa. Jos sytytät lampun ilman kuristinta, se palaa välittömästi, koska sen läpi kulkee liikaa sähkövirtaa. On suositeltavaa lisätä kytkentäkaavioon kondensaattori(ei elektrolyyttinen). Se vaikuttaa loistehoon ja tämä säästää sähköä kaksi kertaa.
Rikastin DRL-125 (1,15 A) = kondensaattori 12 uF. (vähintään 250 V.)
Rikastin DRL-250 (2,13 A) = kondensaattori 25 uF. (vähintään 250 V.)
Rikastin DRL-400 (3,25 A) = kondensaattori 32 uF. (vähintään 250 V.)
Edut:
- korkea valotehokkuus (jopa 60 lm/W)
- kompakti, korkea yksikköteho
- kyky työskennellä negatiivisissa lämpötiloissa
- pitkä käyttöikä (noin 15 tuhatta tuntia)
Vikoja:
- matala värintoisto
- valovirran pulsaatio
- kriittisyys verkon jännitteen vaihteluille
DRL-lampun sisällä on elohopeapisaroita, jos kvartsipullo hajoaa, elohopeahöyry hajoaa 25 neliömetrin huoneeseen. Käsittele DRL-lamppua varovasti.
Korkeapaineiset elohopeakaarilamput (HALVs)
DRL250 lamppu kotitekoisessa testipenkissä
Työpajojen, katujen, teollisuusyritysten ja muiden tilojen yleisvalaistukseen, joilla ei ole korkeita vaatimuksia värintoiston laadulle, käytetään DRL-tyyppisiä korkeapaineisia elohopealamppuja.
Laite
DRL-lamppulaite
DRL-lamppulaite
DRL-lamppu (katso kuva oikealla) on rakenteeltaan seuraava: lasisylinteri 1, joka on varustettu kierrepohjalla 2. Sylinterin keskellä on kvartsipoltin (putki) 3, joka on täytetty argonilla lisättynä elohopeapisara. Nelielektrodilampuissa on pääkatodit 4 ja lisäelektrodit 5, jotka sijaitsevat pääkatodien vieressä ja on yhdistetty vastakkaisen napaisuuden katodiin lisähiilivastuksen 6 kautta. Lisäelektrodit helpottavat lampun syttämistä ja tekevät sen toiminnasta vakaampaa. .
Viime aikoina DRL-lamppuja on valmistettu kolmielektrodilampuina, joissa on yksi käynnistyselektrodi ja vastus.
DRL400 lampun sytytys kotona
Toimintaperiaate
Polttimessa, joka on valmistettu kestävästä, tulenkestävästä, kemiallisesti kestävästä läpinäkyvästä materiaalista, kaasujen ja metallihöyryjen läsnä ollessa tapahtuu purkaushehku - elektroluminesenssi.
Kun lamppuun syötetään jännitettä lähekkäin olevan pääkatodin ja polttimen molemmissa päissä olevan käänteisen napaisuuden lisäelektrodin väliin, kaasun ionisaatio alkaa. Kun kaasun ionisaatioaste saavuttaa tietyn arvon, purkaus siirtyy pääkatodien väliseen rakoon, koska ne sisältyvät virtapiiriin ilman lisävastusta, ja siksi niiden välinen jännite on korkeampi. Parametrien stabiloituminen tapahtuu 10-15 minuuttia päällekytkemisen jälkeen (ympäristön lämpötilasta riippuen - mitä kylmempää on, sitä kauemmin lamppu palaa).
Kaasun sähköpurkaus luo näkyvän valkoisen ilman spektrin punaisia ja sinisiä komponentteja ja näkymätöntä ultraviolettisäteilyä, mikä aiheuttaa fosforin punertavan hehkun. Nämä hehkut summautuvat, mikä johtaa kirkkaaseen valoon, joka on lähellä valkoista.
Kun verkkojännite muuttuu 10-15 % ylös tai alas, työlamppu vastaa vastaavalla valovirran kasvulla tai häviämisellä 25-30 %. Jos jännite on alle 80 % verkkojännitteestä, lamppu ei välttämättä syty, mutta saattaa sammua palaessaan.
Palaessaan lamppu kuumenee erittäin kuumaksi. Erikoisuutensa vuoksi DRL-lampun täytyy jäähtyä sammuttamisen jälkeen ennen kuin se sytytetään uudelleen.
DRL-lamppujen perinteiset käyttöalueet
Avoalueiden, teollisuus-, maatalous- ja varastotilojen valaistus. Aina kun tämä johtuu suuren energiansäästön tarpeesta, nämä lamput korvataan vähitellen matalapainelampuilla (kaupunkien valaistus, suuret rakennustyömaat, korkeat tuotantolaitokset jne.).
Valokaar(MAH)
Lyhenne "DRI" tarkoittaa "kaarielohopeaa, jossa on säteileviä lisäaineita (metallijodideja ja -bromideja)." Elohopean ohella näihin lamppuihin lisätään natriumia, talliumia ja indiumjodideja, minkä vuoksi valoteho kasvaa merkittävästi (se on noin 70 - 95 lumenia / W ja enemmän) melko hyvällä säteilyn värillä. Lampuissa on ellipsoidi- ja sylinterimäiset polttimot. Pullon sisään asetetaan kvartsi- tai keraaminen lieriömäinen poltin, jossa metallien ja niiden jodidien höyryissä tapahtuu purkaus. Käyttöikä - jopa 8-10 tuhatta tuntia.
Nykyaikaisissa DRI-lampuissa käytetään pääasiassa keraamisia polttimia, jotka kestävät paremmin reaktioita toiminnallisen aineensa kanssa, minkä vuoksi polttimet tummuvat ajan myötä paljon vähemmän kuin kvartsipolttimet. Kuitenkaan myös jälkimmäisiä ei lopeteta niiden suhteellisen halpojen vuoksi.
Toinen ero nykyaikaisten DRI:iden välillä on polttimen pallomainen muoto, jonka avulla voidaan vähentää valotehon laskua, vakauttaa useita parametreja ja lisätä "piste"-lähteen kirkkautta. Näistä lampuista on kaksi pääversiota: kantalla E27, E40 ja soffit - kantavilla, kuten Rx7S ja vastaavilla.
DRI-lamppujen sytyttämiseksi tarvitaan elektrodien välisen tilan purkaminen korkeajännitepulssilla. "Perinteisissä" piireissä näiden höyryvalolamppujen kytkemiseksi päälle käytetään induktiivisen liitäntäkuristimen lisäksi pulssillista sytytyslaitetta - IZU.
DRI-lamppujen epäpuhtauksien koostumusta muuttamalla voidaan saavuttaa erivärisiä "monokromaattisia" hehkuja (violetti, vihreä jne.) Tämän ansiosta DRI-lamppuja käytetään laajalti arkkitehtonisessa valaistuksessa. DRI-12-lamppuja (vihrehtävä sävy) käytetään kalastusaluksissa planktonia houkuttelemaan.
Valokaarpeilikerroksella (DRIZ)
Se on tavallinen DRI-lamppu, jonka polttimosta osa on peitetty sisältä osittain peiliheijastavalla kerroksella, minkä ansiosta tällainen lamppu luo suunnatun valovirran. Perinteisen DRI-lampun ja peilikohdevalaisimen käyttöön verrattuna häviöt vähenevät vähentämällä heijastuksia ja valon läpäisyä lampun polttimossa.
Elohopea-kvartsipallolamput (MSB)
Korkeapaineiset elohopeakvartsilamput (PRK, DRT)
Wikimedia Foundation. 2010.
Musta valolamppu Musta valolamppu tai Wood's lamp (englanniksi Black light, Wood's light) on lamppu, joka säteilee lähes yksinomaan ultraviolettialueen pisimmällä aallonpituudella ("pehmeällä") eikä tuota käytännössä lainkaan näkyvää valoa. .. ... Wikipedia
Kotimaan viennin radioputki 6550C Elektroninen putki, radioputki on sähköinen tyhjiölaite (tarkemmin sanottuna tyhjiöelektroniikkalaite), jonka toiminta tapahtuu muuttamalla elektronien virtausta, jotka liikkuvat tyhjiössä tai harvennuksella ... .. Wikipedia
Ne kuuluvat kaasupurkauslamppuihin ja tarjoavat suuren valotehon kokoonsa nähden. Metallihalogenidilamput ovat kompakteja, tehokkaita ja tehokkaita valonlähteitä. Keksittiin 1900-luvun 60-luvun lopulla teollista... ... Wikipediaa varten
Natriumhöyryssä olevaa kaasupurkausta käytetään valon tuottamiseen. Ne antavat kirkkaan oranssin valon. Natriumkaasupurkauslamppuja käytetään laajalti katuvalaistuksessa, jossa ne vähitellen korvaavat vähemmän tehokkaat ja ympäristöystävälliset elohopeakaasupurkauslamput... ... Wikipedia
Natriumpurkauslamput käyttävät natriumhöyryssä olevaa kaasupurkausta valon tuottamiseen. Ne antavat kirkkaan oranssin valon. Natriumkaasupurkauslamppuja käytetään laajalti katuvalaistuksessa, jossa ne vähitellen korvaavat vähemmän tehokkaita ja... ... Wikipedia
Erilaisia loistelamppuja Loistelamppu on kaasupurkausvalolähde, jonka valovirran määrää pääasiassa loisteputkien hehku purkauksesta tulevan ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta; vuodon näkyvä hehku ei ole... ... Wikipedia
Xenon-lamppu (15 kW) IMAX-projektorille Ksenon-kaasupurkauslamput ovat kaasupurkausvalolähteitä. Kuvaus Suuritehoinen valovirta saadaan aikaan kaasun aiheuttaman hehkun ansiosta ... Wikipedia
