Živine lampe visokog pritiska. Shema uključivanja, označavanje i označavanje živinih lampi

Lučne lampe ultra visokog pritiska (SHPL) uključuju lampe koje rade na pritiscima od 10 × 10 5 Pa i više. Pri visokim pritiscima gasa ili metalne pare, uz snažno približavanje elektroda, područje pražnjenja blizu katode i blizu anoda se smanjuje. Pražnjenje je koncentrisano u uskom vretenastom području između elektroda, a njegova svjetlina, posebno u blizini katode, dostiže vrlo visoke vrijednosti.

Ovakvo lučno pražnjenje je nezamjenjiv izvor svjetlosti za projektore i reflektorske uređaje, kao i niz posebnih aplikacija.

Upotreba živine pare ili inertnog gasa u lampama daje im brojne karakteristike. Proizvodnja živine pare pri odgovarajućem pritisku, kao što se vidi iz razmatranja visokog pritiska, u članku "", postiže se doziranjem žive u sijalicu. Pražnjenje se pali kao živa niskog pritiska na temperaturi okoline. Zatim, kako se lampa pali i zagrijava, pritisak raste. Radni pritisak je određen stabilnom temperaturom sijalice, pri kojoj električna snaga koja se dovodi u lampu postaje jednaka snazi ​​koja se raspršuje u okolnom prostoru zračenjem i prenosom toplote. Dakle, prva karakteristika živinih lampi ultravisokog pritiska je da se one prilično lako pale, ali imaju relativno dug period zagrevanja. Kada se ugase, ponovno paljenje se u pravilu može izvršiti tek nakon potpunog hlađenja. Kada su lampe napunjene inertnim plinovima, pražnjenje nakon paljenja gotovo trenutno ulazi u stabilno stanje. Paljenje pražnjenja u gasu pod visokim pritiskom predstavlja određene poteškoće i zahteva upotrebu posebnih uređaja za paljenje. Međutim, nakon što se lampa ugasi, može se ponovo upaliti skoro trenutno.

Druga karakteristika koja razlikuje živino pražnjenje ultravisokog pritiska sa kratkim lukom od odgovarajućih gasnih pražnjenja je njegov električni način rada. Zbog velike razlike između gradijenata potencijala u živi i inertnim plinovima pri istom tlaku, napon gorenja takvih svjetiljki je znatno veći nego kod punjenja plinom, zbog čega je, pri jednakim snagama, struja potonjih mnogo veća.

Treća značajna razlika je emisioni spektar, koji, za lampe punjene gasom, po spektralnom sastavu odgovara dnevnom svetlu.

Navedene karakteristike dovele su do toga da se lučne lampe često koriste za snimanje i projekciju filmova, u simulatorima sunčevog zračenja iu drugim slučajevima kada je potrebna ispravna reprodukcija boja.

Lampa uređaj

Sferni oblik žarulje žarulje odabran je iz uslova osiguranja visoke mehaničke čvrstoće pri visokim pritiscima i malim razmacima između elektroda (slike 1 i 2). Kuglasta tikvica od kvarcnog stakla ima dvije dijametralno locirane dugačke cilindrične noge u kojima su zapečaćeni ulazi povezani sa elektrodama. Duga dužina noge je neophodna da bi se olovo uklonilo iz vruće sijalice i zaštitilo od oksidacije. Neke vrste živinih lampi imaju dodatnu elektrodu za paljenje u obliku volframove žice zalemljene u žarulju.

Slika 1. Opšti izgled živino-kvarcnih sijalica ultravisokog pritiska sa kratkim lukom različite snage, W:
a - 50; b - 100; in - 250; G - 500; d - 1000

Slika 2. Opšti izgled ksenonskih kugličnih lampi:
a- DC lampa snage 100 - 200 kW; b- lampa naizmjenične struje 1 kW; in- lampa naizmjenične struje 2 kW; G- 1 kW DC lampa

Dizajn elektroda je različit u zavisnosti od vrste struje koja napaja lampu. Pri radu na naizmjeničnu struju, za koju su dizajnirane živine sijalice, obje elektrode imaju isti dizajn (slika 3). Od elektroda cijevnih svjetiljki iste snage razlikuju se po većoj masivnosti, zbog potrebe za smanjenjem njihove temperature.

Slika 3. Elektrode za AC živine sijalice sa kratkim lukom:
a- za lampe do 1 kW; b- za lampe do 10 kW; in- čvrsta elektroda za moćne lampe; 1 - jezgro od cijepanog volframa; 2 - pokrivna spirala od volframove žice; 3 - oksidna pasta; 4 - gasni apsorber; 5 - baza od sinterovanog volframovog praha sa dodatkom torijum oksida; 6 - kovani dio od volframa

Kod rada sijalica na jednosmernu struju postaje važan položaj gorenja lampe, koji treba da bude samo okomit - anoda gore za gasne lampe i po mogućnosti anoda dole za živine lampe. Položaj anode na dnu smanjuje stabilnost luka, što je važno zbog suprotnog toka elektrona usmjerenih naniže i vrućih plinova koji se dižu prema gore. Gornji položaj anode čini neophodnim povećanje njene veličine, jer se osim što je zagrijava zbog veće snage raspršene na anodi, dodatno zagrijava i strujom vrućih plinova. Za živine lampe, anoda se postavlja na dno kako bi se osiguralo ravnomjernije zagrijavanje i, shodno tome, smanjilo vrijeme zagrijavanja.

Zbog male udaljenosti između elektroda, živine sijalice mogu raditi na naizmjeničnu struju iz mreže od 127 ili 220 V. kW - (20 - 10) × 10 5 Pa.

Lampe ultra visokog pritiska sa sfernom sijalicom najčešće se pune ksenonom zbog pogodnosti njegovog doziranja. Udaljenost između elektroda je 3 - 6 mm za većinu lampi. Pritisak ksenona u hladnoj lampi (1 - 5) × 10 5 Pa za lampe snage od 50 W do 10 kW. Takvi pritisci čine lampe ultravisokog pritiska eksplozivnim čak i kada se ne koriste i zahtijevaju upotrebu posebnih kućišta za njihovo skladištenje. Zbog jake konvekcije, lampe mogu raditi samo u okomitom položaju, bez obzira na vrstu struje.

zračenje lampe

Visoka svjetlina živinih kugličnih lampi s kratkim lukom postiže se povećanjem struje i stabilizacijom pražnjenja na elektrodama, koje sprječavaju širenje kanala za pražnjenje. Ovisno o temperaturi radnog dijela elektroda i njihovom dizajnu mogu se dobiti različite raspodjele svjetline. Kada je temperatura elektroda nedovoljna da osigura struju luka zbog termionske emisije, luk se skuplja na elektrodama u male svijetle svjetleće tačke i poprima oblik vretena. Svjetlina u blizini elektroda dostiže 1000 Mcd/m² ili više. Mala veličina ovih područja dovodi do činjenice da je njihova uloga u ukupnom fluksu zračenja lampi beznačajna.

Kada se pražnjenje skuplja na elektrodama, svjetlina se povećava s povećanjem pritiska i struje (snage) i sa smanjenjem udaljenosti između elektroda.

Ako temperatura radnog dijela elektroda osigurava da se struja luka dobije zbog termoionske emisije, tada se pražnjenje, takoreći, širi po površini elektroda. U ovom slučaju, svjetlina je ravnomjernije raspoređena duž pražnjenja i još uvijek raste s povećanjem struje i pritiska. Radijus kanala za pražnjenje ovisi o obliku i dizajnu radnog dijela elektroda i gotovo ne ovisi o udaljenosti između njih.

Svjetlosna efikasnost sijalica raste sa porastom njihove specifične snage. Kod pražnjenja u obliku vretena, izlaz svjetlosti ima maksimum na određenoj udaljenosti između elektroda.

Zračenje živinih kugličnih lampi tipa DRSh ima linijski spektar sa snažno izraženom kontinuiranom pozadinom. Linije su znatno proširene. Uopšte nema zračenja talasnih dužina kraćih od 280 - 290 nm, a zbog pozadine udeo crvenog zračenja je 4 - 7%.

Slika 4. Raspodjela svjetline duž ( 1 ) i preko ( 2 ) osa pražnjenja ksenon sijalica

Kabel za pražnjenje DC globularnih ksenonskih sijalica, kada radi u vertikalnom položaju sa anodom prema gore, ima oblik konusa, koji svojim vrhom leži na vrhu katode i širi se prema gore. U blizini katode formira se mala katodna mrlja vrlo velike svjetline. Raspodjela svjetline u kablu za pražnjenje ostaje ista kada se gustina struje pražnjenja mijenja u vrlo širokom rasponu, što omogućava konstruiranje ujednačenih krivulja raspodjele svjetline duž i poprijeko pražnjenja (slika 4). Svjetlina je direktno proporcionalna snazi ​​po jedinici dužine lučnog pražnjenja. Odnos svjetlosnog toka i svjetlosnog intenziteta u datom smjeru prema dužini luka proporcionalan je omjeru snage prema istoj dužini.

Spektar emisije globularnih ksenonskih sijalica ultravisokog pritiska malo se razlikuje od spektra emisije.

Snažne ksenonske sijalice imaju rastuću strujno-naponsku karakteristiku. Nagib karakteristike se povećava sa povećanjem udaljenosti između elektroda i pritiska. Pad potencijala anoda-katoda za ksenonske sijalice sa kratkim lukom je 9 - 10 V, a katoda 7 - 8 V.

Moderne kuglične lampe ultra visokog pritiska proizvode se u različitim izvedbama, uključujući i one sa sklopivim elektrodama i vodenim hlađenjem. Razvijen je dizajn specijalne metalne sklopive lampe-svjetiljke tipa DKsRM55000 i niza drugih izvora koji se koriste u posebnim instalacijama.

Živine lampe različitih dizajna i danas se koriste, jer su zauzele svoju nišu: koriste se u organizaciji sistema rasvjete za velike industrijske objekte, ulice. Opšta oznaka za najobičniju verziju visokog pritiska je DRL, što znači lučna živina fluorescentna sijalica. Ova sorta predstavlja izvore svjetlosti s pražnjenjem u plinu i karakterizira ga klasa opasnosti 1 zbog činjenice da je, između ostalog, živa uključena u sastav.

Karakteristike uređaja

Dizajn predviđa nekoliko glavnih elemenata:

• baza je kontaktni dio, a rasvjetni elementi sa držačem E40, E27 lako se ugrađuju u bilo koju modernu lampu;
• kvarcna boca - sadrži inertni plin i određenu količinu žive, spojene na elektrode;
• vanjska tikvica - od stakla otpornog na toplinu, u obliku analoga žarulje, unutra se nalazi kvarcna boca (gorionik).

Izvori svjetlosti s pražnjenjem u plinu su iznutra prekriveni fosforom. Lučna lampa sadrži ugljični dioksid, koji ispunjava vanjsku sijalicu. Većina ovih rasvjetnih elemenata radi uz pomoć prigušnice (prigušnice), ali postoji i posebna vrsta - plinske sijalice direktnog uključivanja, koje ne zahtijevaju ugradnju prigušnica, već su povezane direktno na mrežu.

Dizajn DRL lampe

Lučni izvori svjetlosti rade na osnovu fenomena luminescencije. U ovom slučaju, sjaj nastaje pod utjecajem ultraljubičastog zračenja. Također se proizvodi parom žive, koja je dio plinovitog punjenja kvarcne boce. Ovi se procesi odvijaju pod uvjetom da električno pražnjenje prolazi kroz kvarcni plamenik.

Pregled postojećih pogleda

Izvori svjetlosti s plinskim pražnjenjem visokog pritiska, koji uključuju DRL lučne lampe, dijele se u dvije glavne grupe: opće i visoko specijalizirane. Prva opcija se ugrađuje u uličnu rasvjetu. Druga grupa izvora svjetlosti visokog pritiska koristi se u medicini, određenim industrijama i poljoprivredi.

Osim toga, svjetiljke s plinskim pražnjenjem podijeljene su na tipove u skladu sa strukturnim i funkcionalnim razlikama. Raspon snage: od 80 do 1000 W. Češće se koriste snažnije verzije od 100 W, 250 W, 400 W itd. Štaviše, postoji podjela prema broju elektroda: dvoelektrodne (snage od 80 do 1000 W); četiri elektrode (250 -1000 W).

Lučni metal-halogeni izvori svjetlosti (DRI)

Posebnost ovakvih lampi leži u zračećim aditivima, otuda i oznaka: DRI (lučni živini rasvjetni elementi sa zračećim aditivima). Po vanjskim znakovima, ovaj izvor svjetlosti je sličan analognom DRL-u.

DRI živine lampe

Razlika između njih leži u činjenici da sastav DRI uključuje i specijalizirane komponente koje su strogo dozirane: natrijum halid, indijum i neke druge. Ovo doprinosi značajnom povećanju efikasnosti zračenja.

Tikvica može biti u obliku elipsoida ili cilindra. Živine lampe ovog tipa danas sve više sadrže keramički plamenik umjesto kvarcnog parnjaka. Također, izvori svjetlosti s pražnjenjem u plinu ove grupe imaju napredniji dizajn, posebno oblik unutrašnje sijalice može biti sferičan. DRI živine lampe zahtijevaju uključivanje prigušnice u strujno kolo.

Rasvjetni elementi ovog tipa na plinsko pražnjenje koriste se u organizaciji vanjske rasvjete: parkova, ulica, trgova, koriste se kao rasvjeta zgrada, trgovačkih i izložbenih hala, kao i velikih objekata (sport, fudbalski tereni).

Metal halogenid sa slojem ogledala (DRIZ)

Živine lampe ovog tipa imaju sličan sastav sa DRI analozima: glavno punjenje + zračeći aditivi. Ali pored toga, dizajn pruža zrcalni sloj. Zahvaljujući ovoj osobini, DRIZ sijalice visokog pritiska daju usmereni snop svetlosti.

Metalhalogeni izvori svjetlosti sa slojem ogledala (DRIZ)

Koriste se u uslovima loše vidljivosti, jer visok nivo snage, zajedno sa karakteristikama dizajna, doprinosi organizaciji efikasnog osvjetljenja područja objekta zbog usmjerenog sjaja.

Živo-kvarcni sferni izvori svjetlosti (DRSH)

Takve sijalice visokog pritiska izdvajaju se od brojnih analoga. Tome doprinose sljedeći faktori: sferni oblik sijalice, zračenje povećanog intenziteta. I pored toga, živino-kvarcnu lampu karakteriše ultravisok pritisak.

Sijalice visokog pritiska DRSH

Opseg - visoko specijalizovana područja, posebno projekcijski sistemi, laboratorijska oprema.

živa-kvarc (PRK, DRT)

Ova vrsta sijalica ima drugačiji oblik sijalice od gore navedenih. Na primjer, PRK označava direktni živino-kvarcni svjetlosni element. Ovo je originalna oznaka DRT lampe (lučna živina cevna).

Prelazak na drugu markaciju dogodio se 80-ih godina. prošlog veka. Živo-kvarcna lampa u ovom dizajnu karakterizira oblik sijalice u obliku cilindra, dok su elektrode smještene na krajnjim dijelovima sijalice.

Emisiona boja

Zbog prisustva fosfora u dizajnu, lampe koje sadrže živu na izlazu daju boju što je moguće bližu bijeloj. Neutralna nijansa se dobija mešanjem zračenja gasovitih komponenti sijalice i fosfora. Konkretno, živina para proizvodi sjaj različitih boja: plave, zelene, ljubičaste, narandžaste. A osim toga, emituju ultraljubičasto (meko, tvrdo).

Kombinovani sjaj fosfora i gasovitog punjenja tikvice koja se nalazi unutar visokotlačne sijalice DRI omogućava vam da dobijete različite boje sjaja: zelenu, ljubičastu, itd. To se postiže promenom sastava i odnosa zračećih aditiva. .

Balasts

Fluorescentne živine sijalice su povezane na mrežu u većini slučajeva preko prigušnice (prigušnice). U stvari, ovaj čvor je ograničavač struje koji doprinosi nesmetanom puštanju u rad izvora svjetlosti visokog pritiska. U nedostatku balasta, DRL sijalica će izgorjeti zbog prolaska velikih struja kroz elektrode.

Međutim, postoje analozi direktnog uključivanja. Za njihov normalan rad nije potrebna prigušnica, možete ugraditi lampu visokog pritiska u lampu. Takvi izvori svjetlosti su označeni kao DRV (arc mercury tungsten). Po karakteristikama su slični DRL varijanti. Izbor balasta se vrši na osnovu podataka o snazi ​​sijalice.

Opće specifikacije

Određivanje najprikladnijeg tipa svjetiljke vrši se uzimajući u obzir glavne parametre izvora svjetlosti:

• napon napajanja - obično je naznačen za direktno uključene rasvjetne elemente instalirane bez prigušnice (DRV);
• snaga - varira od 80 do 1000 W;
• svjetlosni tok direktno ovisi o nivou generiranog opterećenja: varira od 1.900 do 59.000 lm;
• vrijeme gorenja: od 1.500 do 20.000 sati, dok je najkraći period rada zabilježen kod volframovih sijalica s direktnim upaljanjem;
• tip baze: E27, E40;
• dimenzije proizvoda - variraju u zavisnosti od verzije lampe.

Karakteristike i karakteristike različitih izvora svjetlosti

Za DRL izvore svjetlosti i druge analoge povezane sa prigušivačem, može se naznačiti napon lampe.

Skladištenje i odlaganje

S obzirom da je živa (klasa opasnosti 1) uključena u rasvjetne elemente tipa DRL i druge slične izvedbe, zabranjeno je skladištenje proizvoda sa oštećenim sijalicama u prostorijama nepripremljenim za to. Posebno kada je u pitanju količina opasnog otpada u industrijskim razmjerima. Skladištenje, transport i dalje odlaganje treba da obavljaju organizacije koje imaju odgovarajuću licencu (UNEP).

Stranica 1

Emisioni spektar živine lampe ima maksimum na talasnoj dužini od 365 nm.

Emisioni spektar živinih lampi ima linijsku strukturu, a kada su izloženi fotosenzitivni slojevi koji sadrže diazo jedinjenje, aktivno deluje svetlost talasnih dužina od 3650, 4050 i 4358 A. U intervalima između ovih linija, zračenje lampe (kontinuirana pozadina zračenja) je beznačajna i samo za izvore visokog i ultravisokog pritiska pozadinska vrijednost dostiže 0 1 - 0 25 intenziteta zračenja glavnih vodova. Iz rečenog proizilazi da je čak i uz blagi pomak apsorpcionog područja dijazotipnog materijala u odnosu na položaj glavnih linija živinog spektra moguće smanjenje osjetljivosti materijala. Turner 77] uočio je, posebno, značajna odstupanja između eksperimentalno pronađenih i izračunatih vrijednosti energije prinosa kada je diazo jedinjenje ozračeno monokromatskom svjetlošću s talasnom dužinom od 3650 A i otkrio da je relativna osjetljivost na 3130 A samo 25 % od toga na 3650 A.

Spektar emisije živinih lampi srednjeg pritiska ima mnogo linija visokog intenziteta, ali intenzitet linije od 2537 nm naglo opada.

U emisionim spektrima živinih lampi, zajedno sa linijama, sa povećanjem pritiska, kontinuirani spektar, takozvani pozadinski, postaje sve intenzivniji. Pri vrlo visokim pritiscima (nekoliko desetina atmosfera), spektri postaju kontinuirani sa odvojenim maksimumima na onim mjestima gdje su se linije nalazile pri niskim pritiscima.

Rezultati ovih eksperimenata i drugih zapažanja omogućavaju, uz određenu aproksimaciju istine, da se zaključi da heksahloran gasi onaj dio spektra zračenja živine lampe koji pospješuje stvaranje γ-izomera.

Emisioni spektar živinih lampi ima linijsku strukturu, a kada je izložen fotosenzitivnim slojevima koji sadrže diazo jedinjenja, aktivno deluje svetlost talasnih dužina od 3650, 4050 i 4358 A. U intervalima između ovih linija, zračenje lampe (kontinuirana pozadina zračenja) je beznačajna i samo za izvore visokog i ultravisokog pritiska pozadinska vrijednost dostiže 0 1 - 0 25 intenziteta zračenja glavnih vodova. Iz rečenog proizilazi da je čak i uz blagi pomak apsorpcionog područja dijazotipnog materijala u odnosu na položaj glavnih linija živinog spektra moguće smanjenje osjetljivosti materijala. Turner je posebno uočio značajna odstupanja između eksperimentalno pronađenih i izračunatih vrijednosti energije prinosa kada je diazo jedinjenje ozračeno monokromatskom svjetlošću s talasnom dužinom od 3650 A i otkrio da je relativna osjetljivost na 3130 A samo 25% od osetljivost na 3650 A.

Često se u instrumentima bubanj talasne dužine povezan sa mehanizmom rotacije prizme ili rešetke kalibriše u relativnim jedinicama. Kao standardni spektar u vidljivom i ultraljubičastom području koristi se spektar zračenja živine lampe, koji se sastoji od malog broja intenzivnih linija. Ovakvu kalibraciju prema standardnoj supstanci treba periodično ponavljati, jer se u toku rada naruši utvrđena korespondencija.

U tu svrhu, umjesto sunčeve svjetlosti, uzorak se osvjetljava lampama čiji se intenzitet može uporediti sa direktnim sunčevim zracima. Uobičajeno, svetiljke su karbonske ili ksenonske sijalice visokog pritiska; ponekad se koriste živine lampe. U spektru zračenja živinih lampi dominiraju ultraljubičaste zrake, koje su najaktivnija komponenta dnevne svjetlosti u procesu blijeđenja; stoga upotreba ovih lampi doprinosi dodatnom ubrzanju testiranja. Ekstrapolacija rezultata korelacije za nepoznate materijale može dovesti do grešaka.

Prije početka mjerenja, instalacija se kalibrira u smislu valnih dužina. Da bi se to postiglo, ulazni dio spektrografa - YSP-51 osvjetljava se izvorom svjetlosti sa linijskim spektrom sa široko razmaknutim linijama, čije su valne dužine dobro poznate. Zatim se snima i dekodira spektar zračenja živine lampe i uspostavlja se odnos između valnih dužina njenih pojedinačnih linija (pikova na praznom snimaču) i podjela bubnja spojenog na motor koji rotira prizme dio spektrografa. Na osnovu ovih podataka konstruiše se disperziona kriva instalacije.

DRL lampe su visokotlačne fluorescentne živine sijalice sa ispravljenim prikazom boja. Neka vas definicija ne zavara. Prikaz boja DRL lampi nije baš pristojan.

Priča

Istorijski gledano, lampe niskog pritiska su se prve pojavile, gde se pražnjenje dešavalo u pari natrijuma. Ne misli se na proces pronalaska, već na industrijski razvoj rasvjetnih uređaja. Uopšteno govoreći, Peter Cooper Hewitt je u industriju uveo komercijalni smisao korištenja lampi na pražnjenje za rasvjetu. I to se dogodilo 1901. Napunjene živom, lampe su se kreatoru učinile toliko uspješnim da je istraživač u novoj godini organizirao kompaniju uz podršku Georgea Westinghousea. Preduzeća ovih potonjih bavila su se proizvodnjom proizvoda.

Potez se čini logičnim iz jednostavnog razloga što je George Westinghouse, zajedno sa Teslom, vodio borbu za uvođenje naizmjenične struje. I radovao se svakom praktičnom izumu, za čiji rad je potrebna spomenuta vrsta struje. Natrijumska lampa se pojavila 1919. godine zahvaljujući naporima Arthura Comptona. Godinu dana kasnije, strukturi je dodano borosilikatno staklo. Karakteriziran niskim koeficijentom toplinske ekspanzije, savršeno je odolijevao agresivnom okruženju pare natrijuma. Praktična upotreba lampi na ulicama gradova datira od početka 30-ih godina (u Holandiji - od 1. jula 1932.).

Svjetlosni tok natrijumskih lampi bio je 50 lm/W, što se smatralo dostojnim pokazateljem. Uprkos specifičnoj žuto-narandžastoj boji zračenja. U SSSR-u razvoj natrijumskih lampi niskog pritiska nije prošao. Merkur se smatrao prihvatljivijim. Osim toga, pojavile su se i natrijumske lampe visokog pritiska. Opisani modeli se odlikuju nepravilnim prikazom boja. Ovo se odnosi na žive objekte i ljude. Nedostatak je djelimično prevaziđen 1938. uvođenjem živinih lampi niskog pritiska u industrijsku proizvodnju. Ključne karakteristike:

1. Snaga svjetlosti - 85 - 104 lm / W.
2. Vijek trajanja - do 60 hiljada sati.
3. Perspektivni emisioni spektar.

DRL lampe su se pojavile početkom 50-ih. Njihove radne karakteristike ne dostižu gore navedene (izlaz 45 - 65 lm/W, radni vek 10 - 20 hiljada sati), ali su prihvatljive. DRL lampe se koriste za vanjsku i unutarnju rasvjetu. Sljedeći korak u razvoju sijalica na pražnjenje bio je HRVI (visokog intenziteta). Ključna razlika je povećana efikasnost. U prvim uzorcima indikator je već bio 100 lm / W. Natrijumske lampe visokog pritiska nadmašuju DRL model.

Karakteristike lampe za pražnjenje sa ispravljenim prikazom boja

Osvetljenost sijalice

Gore je rečeno da se pojedinačne lampe sa pražnjenjem (i fluorescentne) odlikuju niskim prikazom boja. Okolni svijet postaje blago izobličen, što brzo zamara psihu. Dodatni faktor je fiziološka osjetljivost očiju. Nije isto u vidljivom spektru, neki ljudi mogu vidjeti auru. Ali kod većine pojedinaca, maksimum osetljivosti je na talasnoj dužini od 555 nm (zelena boja). A prema rubovima, osjetljivost očiju jenjava.

Stoga istraživači pozivaju na prilagođavanje snage lampi fiziološkim karakteristikama osobe. Kao rezultat, 1 vat na 555 nm je ekvivalentan 10 na 700 nm. Ljudi ne percipiraju infracrveno zračenje. Svjetlina se procjenjuje svjetlosnim tokom, koji uzima u obzir učinak svake valne dužine. Mjerna jedinica bio je lumen, što je ekvivalentno snazi ​​od 1/683 W za talasnu dužinu od 555 nm. A svjetlosni učinak (lm / W) pokazuje koliki udio snage u sijalici postaje optičko zračenje. Maksimalna vrijednost doseže 683 lm / W i promatra se isključivo na valnoj dužini od 555 nm.

Nemoguće je zanemariti jedinicu osvjetljenja - lux. Brojčano jednak 1 lm / m2. Poznavajući svjetlosni tok, visinu lampe, ugao njenog otvaranja, moguće je izračunati osvjetljenje. Parametar za sobe je normaliziran prema GOST-u. U svjetlu navedenog, razumljivo je zašto se DRL lampe s korigovanim prikazom boja još uvijek nalaze na tržištu, uprkos relativno nezavidnim karakteristikama.

Lokus se koristi za procjenu prikaza boja. Ovo je figura koja liči na obrnutu parabolu, malo prekrivena na lijevoj strani. U njemu boja pokazuje dvije koordinate od 0 do 1. Da bi lampa pokazala dobar prikaz boja, pozicija njenog integralnog zračenja teži centru lokusa. Dodajte da će povećanje temperature boje pomaknuti spektar iz crvene u ljubičastu:

• 2880 - 3200 K - toplo žuta;
• 3500 K - neutralno bijela;
• 4100 K - hladno bijela;
• 5500 - 7000 K - dnevna svjetlost.

U tom smislu, žuto-narandžaste natrijumske lampe niskog pritiska smatraju se nesretnim izborom. Od njih, hemijska neravnoteža u retini oka uzrokuje umor. Međutim, zapamtite da spektar, a ne temperatura boje, i dalje igra odlučujuću ulogu: svaka sijalica je inferiornija od Sunca. Stoga, u slabom spektru natrijumske lampe niskog pritiska (dva spektra u žutoj oblasti), objekti izgledaju crno, sivo ili žuto. To se zove neslaganje boja.

Uobičajeno je da se parametar karakteriše indeksom na osnovu vizuelnog poređenja uzoraka osvetljenih sijalicom sa standardom. Vrijednost je u rasponu od 1 (najgori slučaj) do 100 (idealno). U praksi je moguće pronaći maksimalnu lampu u rasponu od 95 - 98. Ovo će vam pomoći da odaberete DRL lampu na šalteru (tipična vrijednost je 40 - 70).

Color Correction

Pražnjenje sija u okruženju jonizovanog gasa. Cijeli princip djelovanja. Ostalo se svodi na uslove za postizanje gorenja luka između elektroda. Uvjeti jonizacije zahtijevaju povećan napon, koji više nije potreban u budućnosti. Često lampe na pražnjenje zahtijevaju prigušnicu. Atmosfera je ispunjena inertnim gasom i malom količinom elastičnih metalnih para (živa, natrijum, njihovi halogenidi). U praksi lampi uglavnom se koriste sljedeće vrste pražnjenja:

1. Sjaj - sa malom gustinom struje pri niskom pritisku gasa ili pare. Pad napona na katodi dostiže 400 V. Tamne mrlje su vizualno vidljive u području katode.
2. Luk - sa velikom gustinom struje pri različitim pritiscima. Pad napona na katodi je relativno mali (do 15 V). Stub luka niskog pritiska je sličan onom koji tinja.
3. Lukovi visokog intenziteta su specifičan fenomen koji se koristi u reflektorima. Na primjer, korišteni su za otkrivanje neprijateljskih zračnih ciljeva tokom Drugog svjetskog rata. Zasnovan je na posebnom načinu rada karbonske šipke, koju je 1910. otkrio G. Beck.

Spektar živinog pražnjenja nalazi se u ultraljubičastom području za 40%. Fosfor pretvara ovo područje u crveni sjaj, dok većina ljubičastih i plavih dijelova slobodno prolazi. Kvalitet korekcije spektra je određen crvenim omjerom (povećava se povećanjem debljine sloja, kao i cijena, traženi parametri se određuju eksperimentalno zbog složenosti proračuna). Živin plamenik je napravljen od kvarcnog stakla (ne emituje gasovite materije tokom rada), a spoljna boca, obložena fosforom iznutra, je od običnog, ali vatrostalnog. Edison baza. Kao fosfor koristi se itrijum-fosfat-vanadat aktiviran europijumom. Materijal detektuje spektar luminiscencije od četiri crvene trake: 535, 590, 618 (max), 650 nm. Optimalni režim rada postiže se na temperaturama od 250 do 300 stepeni (vreme izlaza je oko četvrt sata).

Prije nanošenja fosfor se melje i kalcinira. Itrijum vanadat fosfat je izabran s razlogom, savršeno podnosi obradu. Znatan trošak se često nadoknađuje zajedničkom upotrebom s drugim materijalima. Na primjer, stroncij-cink ortofosfat. Oni bolje apsorbuju talasnu dužinu od 365 nm, moguće je postići prihvatljive karakteristike (uzimajući u obzir specifičnosti primene u oblasti industrijske rasvete sa visinom ugradnje od 3 do 5 metara).

Poznati su slučajevi upotrebe magnezijum fluorogermanata aktiviranog tetravalentnim manganom. Izlaz svjetlosti i odnos crvene boje (6-8%) su neznatno smanjeni. Optimalni temperaturni režim je postavljen oko 300 stepeni Celzijusa. Daljnjim zagrijavanjem efikasnost uređaja se smanjuje. Materijal je u svim aspektima, osim po cijeni, inferioran u odnosu na itrijum vanadat fosfat: apsorbira dio ljubičasto-plave regije spektra, detektuje spektar sjaja u dalekom crvenom području (gdje oko pokazuje nisku osjetljivost), i gubi sjaj tokom obrade.

Dizajn obično predviđa jednu ili dvije elektrode za paljenje, od kojih je udaljenost od katode relativno mala. Dakle, vanjski balast nije potreban. U kombinaciji sa standardnim postoljem, dobiva se zgodna zamjena za žarulje sa žarnom niti s povećanom efikasnošću. Tikvica se tokom rada jako zagrijava zbog intenzivne apsorpcije zračenja fosforom. Proračun geometrijskog oblika vrši se na osnovu ovog parametra. S jedne strane, potrebno je da zračenje gorionika pada na fosfor, s druge strane, temperatura u radnom režimu ne bi trebala prelaziti optimalnu (vidi gore).

Boca se češće puni argonom. Jeftin je i donosi male gubitke toplote. 10-15% dušika se miješa da bi se povećao napon proboja. Ukupni pritisak je približno jednak atmosferskom pritisku. Ulazak kiseonika (uništava metalne delove) ili vodonika (povećava napon paljenja luka) je neprihvatljiv. Bilo koji položaj gorenja je dozvoljen, ali horizontalni se ne preporučuje. Luk je blago savijen, kvarcno staklo je u nepovoljnom temperaturnom režimu. Temperatura medija utiče na probojni napon. Zimi je teže zapaliti luk, živa se taloži, a proces se odvija u okruženju gotovo čistog argona (iz tog razloga ponekad se moraju koristiti uređaji za pokretanje).

Za DRL lampe, baza je relativno vruća. Temperatura može premašiti tačku ključanja vode. To se mora uzeti u obzir pri odabiru uloška i lustera (lanterna) za ugradnju svjetiljke. Vrijeme je da se prisjetimo savjeta autora patenta za prve halogene svjetiljke. Temperatura plamenika je relativno niska, ali lako će rastopiti aluminijum.

Označavanje

U domaćoj praksi, brojka iza DRL označava potrošnju energije u vatima. Zatim slijedi crveni omjer: odnos crvenog fluksa (od 600 do 780 nm) prema ukupnom - izraženo u procentima. Broj razvoja se stavlja kroz crticu. Omjer crvene boje karakterizira prikaz boja, više od deset se smatra dobrim vrijednostima.

Prema međunarodnom standardu IEC 1231, koristi se ILCOS sistem. Riječ je o konkurentima njemačkog LBS oznake i panevropskog ZVEI. Tržište je u potpunom rasulu. Prema ILCOS-u:

1. QE označava elipsoidni oblik tikvice.
2. QR označava tikvicu s unutrašnjim reflektirajućim slojem, u obliku gljive.
3. QG je skraćenica za sferičnu tikvicu.
4. QB označava proizvode sa ugrađenim balastom.
5. QBR označava proizvode sa ugrađenim balastom i reflektirajućim slojem.

Philips ima svoj način gledanja na stvari, ali General Electric ne želi čuti za oboje. Zapravo, bolje je fokusirati se na referentne knjige ili pročitati informacije na pakovanju. Zapamtite da je postolje standardnih i drugih veličina. Udio proizvodnje DRL svjetiljki stalno se smanjuje, tako da nema smisla previše detaljno proučavati složene oznake. A s obzirom na ulazak na LED tržište, za dom i baštu bolje je pronaći nešto moderno i stalno u razvoju. Što se tiče efikasnosti, spor se očito neće riješiti u korist sijalica na pražnjenje, iako su one neko vrijeme uspješno taložile žarnu nit.

Za imenovanje svih vrsta takvih izvora svjetlosti u domaćoj rasvjetnoj tehnici, koristi se izraz "sijalica s pražnjenjem" (RL), koji je uključen u Međunarodni rječnik rasvjete koji je odobrila Međunarodna komisija za osvjetljenje. Ovaj termin treba koristiti u tehničkoj literaturi i dokumentaciji.

U zavisnosti od pritiska punjenja, razlikuju se radar niskog pritiska (RLND), visokog pritiska (RLHP) i ultravisokog pritiska (RLSVD).

RLND uključuju živine lampe sa parcijalnim pritiskom živine pare u stacionarnom stanju manjim od 100 Pa. Za RLSVD ova vrijednost je oko 100 kPa, a za RLSVD - 1 MPa ili više.

Živine sijalice niskog pritiska (RLND) Živine lampe visokog pritiska (RVD)

RVD se dijele na svjetiljke opće i posebne namjene. Prvi od njih, koji uključuju, prije svega, široko rasprostranjene DRL svjetiljke, aktivno se koriste za vanjsku rasvjetu, ali ih postupno zamjenjuju efikasnije natrijeve i metal-halogene svjetiljke. Lampe posebne namjene imaju uži spektar primjene, koriste se u industriji, poljoprivredi i medicini.

Spektar zračenja

Živina para emituje sledeće spektralne linije koje se koriste u lampama na gasno pražnjenje:

Najintenzivnije linije su 184,9499, 253,6517, 435,8328 nm. Intenzitet preostalih linija zavisi od načina (parametara) pražnjenja.

Vrste

Živine sijalice visokog pritiska tipa DRL

DRL (D kutak R dud L luminescent) - oznaka RLVD usvojena u domaćoj tehnologiji rasvjete, u kojoj se za korekciju boje svjetlosnog toka, s ciljem poboljšanja prikaza boja, koristi fosforno zračenje naneseno na unutrašnju površinu žarulje. Da bi dobio svjetlost, DRL koristi princip stalnog sagorijevanja pražnjenja u atmosferi zasićenoj živinom parom.

Koristi se za opšte osvetljenje radionica, ulica, industrijskih preduzeća i drugih objekata koji ne postavljaju visoke zahteve za kvalitet reprodukcije boja i prostorija bez stalnog prisustva ljudi.

Uređaj

Prve DRL lampe su napravljene sa dve elektrode. Za paljenje takvih lampi bio je potreban izvor visokonaponskih impulsa. Kao što je korišten uređaj PURL-220 (Start Device for Mercury Lamps za napon od 220 V). Elektronika tog vremena nije dopuštala stvaranje dovoljno pouzdanih uređaja za paljenje, a PURL je uključivao plinski pražnik, koji je imao kraći vijek trajanja od same lampe. Stoga je 1970-ih. industrija je postepeno obustavila proizvodnju dvoelektrodnih lampi. Zamijenjeni su četveroelektrodnim koji ne zahtijevaju eksterne upaljače.

Za usklađivanje električnih parametara lampe i napajanja, gotovo sve vrste radara koji imaju opadajuću eksternu strujno-naponsku karakteristiku moraju koristiti prigušnicu, koja u većini slučajeva koristi prigušnicu spojenu serijski sa lampom.

DRL lampa sa četiri elektrode (vidi sliku desno) sastoji se od vanjske staklene sijalice 1 opremljene navojnom bazom 2. Montira se kvarcni gorionik (odvodna cijev, RT) 3, napunjen argonom sa dodatkom žive. na nozi lampe postavljenoj na geometrijsku os vanjske sijalice. Lampe sa četiri elektrode imaju glavne elektrode 4 i pomoćne (zapaljive) elektrode 5. Svaka elektroda za paljenje je povezana sa glavnom elektrodom koja se nalazi na suprotnom kraju RT-a preko otpora koji ograničava struju 6. Pomoćne elektrode olakšavaju paljenje lampu i učinite njen rad tokom perioda pokretanja stabilnijim. Provodnici u lampi su napravljeni od debele žice od nikla.

Nedavno su brojne strane firme proizvodile troelektrodne DRL lampe opremljene samo jednom elektrodom za paljenje. Ovaj dizajn se razlikuje samo po većoj produktivnosti u proizvodnji, bez drugih prednosti u odnosu na četveroelektrodne.

Princip rada

Gorionik (RT) lampe izrađen je od vatrostalnog i hemijski otpornog prozirnog materijala (kvarcno staklo ili specijalna keramika), a punjen je strogo doziranim porcijama inertnih gasova. Osim toga, metal se unosi u plamenik, koji u hladnoj lampi ima oblik kompaktne kugle ili se taloži u obliku premaza na zidovima tikvice i (ili) elektrodama. Svjetleće tijelo RLVD-a je stup električnog pražnjenja.

Proces paljenja lampe opremljene elektrodama za paljenje je sljedeći. Kada se na lampu dovede napon napajanja, između blisko raspoređenih glavne i elektrode za paljenje dolazi do užarenog pražnjenja, što je olakšano malim razmakom između njih, koji je znatno manji od udaljenosti između glavnih elektroda, pa stoga probojni napon ovog jaza je takođe manji. Pojava u RT šupljini dovoljno velikog broja nosilaca naboja (slobodnih elektrona i pozitivnih iona) doprinosi razbijanju jaza između glavnih elektroda i paljenju svjetlećeg pražnjenja između njih, koje se gotovo trenutno pretvara u lučno pražnjenje .

Stabilizacija električnih i svjetlosnih parametara lampe dolazi 10-15 minuta nakon uključivanja. Za to vrijeme struja lampe značajno premašuje nazivnu struju i ograničena je samo otporom balasta. Trajanje startnog režima u velikoj meri zavisi od temperature okoline - što je hladnije, lampa će duže paliti.

Električno pražnjenje u plameniku žarulje sa živinim lukom proizvodi vidljivo plavo ili ljubičasto zračenje, kao i snažno ultraljubičasto zračenje. Potonji pobuđuje sjaj fosfora taloženog na unutrašnjem zidu vanjske sijalice lampe. Crvenkasti sjaj fosfora, miješajući se s bijelo-zelenkastim zračenjem plamenika, daje jarku svjetlost blizu bijele.

Promjena mrežnog napona gore ili dolje uzrokuje promjenu svjetlosnog toka: odstupanje napona napajanja za 10-15% je prihvatljivo i praćeno odgovarajućom promjenom svjetlosnog toka svjetiljke za 25-30%. Kada napon napajanja padne ispod 80% nazivnog napona, lampa se možda neće upaliti, a zapaljena se može ugasiti.

Kada gori, lampa postaje veoma vruća. To zahtijeva upotrebu žica otpornih na toplinu u rasvjetnim uređajima sa živinim lučnim svjetiljkama i nameće ozbiljne zahtjeve za kvalitetu kontakata uloška. Budući da se pritisak u gorioniku vruće lampe značajno povećava, povećava se i njen probojni napon. Napon mreže nije dovoljan da zapali vruću lampu, tako da se lampa mora ohladiti prije ponovnog paljenja. Ovaj efekat je značajan nedostatak živinih lampi visokog pritiska: čak i vrlo kratak prekid napajanja ih gasi, a za ponovno paljenje potrebna je duga pauza hlađenja.

Tradicionalna primena DRL lampe

Osvetljenje otvorenih površina, industrijskih, poljoprivrednih i magacinskih prostora. Gdje god je to zbog potrebe velike uštede energije, ove lampe postepeno zamjenjuju NLVD (rasvjeta gradova, velika gradilišta, visoke proizvodne hale, itd.).

Osram HWL serija (analog DRV-a) ima prilično originalan dizajn, koji ima konvencionalnu nit kao ugrađenu prigušnicu, smještenu u evakuirani cilindar, pored kojeg je u istom cilindru smješten odvojeno zatvoreni gorionik. Filament stabilizira napon napajanja zbog baretter efekta, poboljšava karakteristike boje, ali, očigledno, vrlo primjetno smanjuje i ukupnu efikasnost i resurs zbog trošenja ovog filamenta. Takvi RLVD se također koriste kao kućni, jer imaju poboljšane spektralne karakteristike i uključeni su u običnu lampu, posebno u velikim prostorijama (najmanji predstavnik ove klase stvara svjetlosni tok od 3100 Lm).

Lučne živine metal-halogene lampe (DRI)

Lampe DRI (D kutak R dud sa I zračeći aditivi) je strukturno sličan DRL, međutim, u njegov gorionik se dodatno unose striktno dozirani dijelovi specijalnih aditiva - halogenidi određenih metala (natrijum, talij, indij, itd.), zbog čega se svjetlosna snaga značajno povećava (oko 70 - 95 lm / W i više) s dovoljno dobrom kromatikom zračenja. Lampe imaju sijalice elipsoidnog i cilindričnog oblika, unutar kojih se nalazi kvarcni ili keramički plamenik. Vijek trajanja - do 8 - 10 hiljada sati.

Moderne DRI lampe uglavnom koriste keramičke plamenike, koji su svojom funkcionalnom tvari otporniji na reakcije, zbog čega s vremenom gorionici potamne mnogo manje od kvarcnih plamenika. Međutim, potonji se također ne ukidaju zbog njihove relativne jeftinosti.

Još jedna razlika između modernih DRI-a je sferični oblik plamenika, koji omogućava smanjenje pada izlazne svjetlosti, stabilizaciju brojnih parametara i povećanje svjetline "tačkastog" izvora. Postoje dvije glavne verzije ovih svjetiljki: sa E27, E40 i sofitom - sa Rx7S i sl.

Da bi se zapalile DRI lampe, neophodan je razbijanje međuelektrodnog prostora visokonaponskim impulsom. U "tradicionalnim" krugovima za uključivanje ovih parnih lampi, pored induktivne balastne prigušnice, koristi se i impulsni upaljač - IZU.

Promjenom sastava nečistoća u DRI lampama moguće je postići "monokromatske" sjaje različitih boja (ljubičasta, zelena itd.) Zbog toga se DRI široko koristi za arhitektonsku rasvjetu. DRI lampe s indeksom "12" (sa zelenkastom nijansom) koriste se na ribarskim brodovima za privlačenje planktona.

Lučne živine metal-halogene lampe sa zrcalnim slojem (DRIZ)

Lampe DRIZ (D kutak R dud sa I zračećih aditiva i W zrcalni sloj) je obična DRI lampa, čiji je dio sijalice s unutarnje strane djelomično prekriven zrcalnim reflektirajućim slojem, zbog čega takva lampa stvara usmjereni tok svjetlosti. U poređenju sa upotrebom konvencionalne DRI lampe i ogledalnog reflektora, gubici su smanjeni zbog smanjenja rerefleksije i prolaska svetlosti kroz sijalicu. To također rezultira visokom preciznošću fokusiranja baklje. Da bi se nakon uvrtanja lampe u grlo promijenio smjer zračenja, DRIZ lampe su opremljene posebnim postoljem.

Živo-kvarcne kuglice (DRSH)

Lampe DRS (D ugaona R dud W arc) su lučne živine lampe ultravisokog pritiska sa prirodnim hlađenjem. Imaju sferni oblik i daju jako ultraljubičasto zračenje.

Živo-kvarcne lampe visokog pritiska (PRK, DRT)

Vrsta živine lučne lampe visokog pritiska DRT (D ugaona R dud T rebrasti) su cilindrična kvarcna boca sa elektrodama zalemljenim na krajevima. Tikvica je napunjena odmjerenom količinom argona, osim toga, u nju se uvodi metal.