Klassificering av ljuskällor. Del 2. Urladdningslampor för högt och lågt tryck

Klassificering av ljuskällor. Del 1. Glödlampor och halogenlampor

Fluorescerande lampor

Lysrör är lågtrycksgasurladdningslampor där ultraviolett strålning som är osynlig för det mänskliga ögat till följd av en gasurladdning omvandlas till synligt ljus av en fosforbeläggning.

Lysrör är ett cylindriskt rör med elektroder som kvicksilverånga pumpas in i. Under inverkan av en elektrisk urladdning avger kvicksilverångan ultravioletta strålar, vilket i sin tur gör att fosforn som avsätts på rörets väggar avger synligt ljus.

Lysrör ger mjukt, enhetligt ljus, men ljusfördelningen i utrymmet är svår att kontrollera på grund av den stora strålningsytan. Linjära, ring-, U-formade och kompakta lysrör skiljer sig i form. Rördiametrar anges ofta i åttondelar av en tum (t.ex. T5 = 5/8 « = 15,87 mm). I lampkataloger anges vanligtvis diametrar i millimeter, till exempel 16 mm för T5-lampor.De flesta av lamporna är av internationell standard. Industrin tillverkar cirka 100 olika standardstorlekar av lysrör för allmänt bruk. De vanligaste lamporna med en effekt på 15, 20,30 W för en spänning på 127 V och 40,80,125 W för en spänning på 220 V. Den genomsnittliga varaktigheten för att bränna lampan är 10 000 timmar.

De fysiska egenskaperna hos lysrör beror på den omgivande temperaturen. Detta beror på den karakteristiska temperaturregimen för kvicksilverångtrycket i lampan. Vid låga temperaturer är trycket lågt, så det är för få atomer som kan delta i strålningsprocessen. Vid för hög temperatur leder det höga ångtrycket till en ständigt ökande självabsorption av den producerade UV-strålningen. Vid en kolvväggstemperatur av ca. Lampor vid 40 ° C uppnår den maximala induktiva gnistanladdningsspänningen och därmed den högsta ljuseffektiviteten.

Fördelar med lysrör:

1. Hög ljuseffektivitet som når 75 lm / W

2. Lång livslängd, upp till 10 000 timmar för standardlampor.

3. Möjligheten att ha ljuskällor av olika spektral sammansättning med bättre färgåtergivning för de flesta typer av glödlampor

4. Relativt låg (även om det skapar bländning) ljusstyrka, vilket i vissa fall är en fördel

De största nackdelarna med lysrör:

1. Begränsad enhetseffekt och stora dimensioner för en given effekt

2. Relativ komplexitet av inkludering

3. Omöjlighet att driva lampor med likström

4. Egenskapernas beroende av omgivningstemperaturen. För konventionella lysrör är den optimala omgivningstemperaturen 18-25 C.När temperaturen avviker från det optimala reduceras ljusflödet och ljuseffektiviteten. Vid temperaturer under +10 C garanteras inte antändning.

5. Periodiska pulseringar av deras ljusflöde med en frekvens lika med den dubbelfrekventa elektriska strömmen. Det mänskliga ögat kan inte märka dessa ljussvängningar på grund av visuell tröghet, men om delens rörelsefrekvens matchar ljuspulsernas frekvens kan den verka stationär eller långsamt rotera i motsatt riktning på grund av en stroboskopisk effekt. Därför, i industriella lokaler, måste lysrör slås på i olika faser av trefasströmmen (pulseringen av ljusflödet kommer att vara i olika halvperioder).

Vid märkning av lysrör används följande bokstäver: L — lysrör, D — dagsljus, B — vit, HB — kallvit, TB — varmvit, C — förbättrad ljusgenomsläpplighet, A — amalgam.

Om du "vrider" röret på ett lysrör till en spiral får du en CFL - ett kompaktlysrör. I sina parametrar ligger CFL nära linjära lysrör (ljuseffektivitet upp till 75 lm / W). De är främst designade för att ersätta glödlampor i en mängd olika applikationer.

Arc Mercury Lamps (DRL)

Märkning: D — båge R — kvicksilver L — lampa B — tänds utan ballast

Arc Mercury Fluorescent Lamps (DRL)

Mercury-Quartz Fluorescent Lamps (DRLs) består av en glasglödlampa belagd med fosfor på insidan och ett kvartsrör placerat inuti glödlampan som är fylld med högtryckskvicksilverånga. För att bibehålla stabiliteten hos fosforens egenskaper fylls glaskolven med koldioxid.

Under påverkan av ultraviolett strålning som genereras i kvicksilverkvartsröret lyser fosforn, vilket ger ljuset en viss blåaktig nyans, vilket förvränger de sanna färgerna. För att eliminera denna nackdel introduceras speciella komponenter i fosforns sammansättning, som delvis korrigerar färgen; dessa lampor kallas DRL-lampor med krominanskorrigering. Lampornas livslängd är 7500 timmar.

Industrin tillverkar lampor med en kapacitet på 80,125,250,400,700,1000 och 2000 W med ett ljusflöde från 3200 till 50 000 lm.

Fördelar med DRL-lampor:

1. Hög ljuseffektivitet (upp till 55 lm / W)

2. Lång livslängd (10 000 timmar)

3. Kompakthet

4. Inte kritiskt för miljöförhållanden (förutom mycket låga temperaturer)

Nackdelar med DRL-lampor:

1. Den blågröna delens dominans i strålspektrumet, vilket leder till otillfredsställande färgåtergivning, vilket utesluter användningen av lampor i de fall där föremålen för diskriminering är mänskliga ansikten eller målade ytor

2. Möjlighet att endast arbeta med växelström

3. Behovet av att slå på genom en ballastchoke

4. Tändningstid när den slås på (ca 7 minuter) och start av återtändning efter även ett mycket kort avbrott av strömförsörjningen till lampan först efter kylning (ca 10 minuter)

5. Pulserande ljusflöde, större än det för lysrör

6. Betydande minskning av ljusflödet mot slutet av tjänsten

Metallhalogenlampor

Bågmetallhalogenlampor (DRI, MGL, HMI, HTI)

Märkning: D — båge, R — kvicksilver, I — jodid.

Metallhalogenlampor -detta är högtryckskvicksilverlampor med tillsatser av metalljodider eller sällsynta jordartsmetalljodider (dysprosium (Dy), holmium (Ho) och thulium (Tm), samt komplexa föreningar med cesium (Cs) och tennhalogenider (Sn). Dessa föreningar sönderdelas i den centrala urladdningsbågen och metallångorna kan stimulera emissionen av ljus vars intensitet och spektrala fördelning beror på metallhalogenidernas ångtryck.

Externt skiljer sig metallogena lampor från DRL-lampor i frånvaro av fosfor på glödlampan. De kännetecknas av hög ljuseffektivitet (upp till 100 lm / W) och en betydligt bättre spektral sammansättning av ljuset, men deras livslängd är betydligt kortare än för DRL-lampor, och omkopplingsschemat är mer komplicerat, eftersom förutom ballastchoke, innehåller en tändanordning.

Frekvent kortvarig tändning av högtryckslampor kommer att förkorta deras livslängd. Det gäller både kall- och varmstart.

Ljusflödet beror praktiskt taget inte på omgivningens temperatur (utanför armaturen). Vid låga omgivningstemperaturer (upp till -50 ° C) måste speciella tändanordningar användas.

HMI-lampor

HTI kortbågslampor — metallhalogenlampor med ökad väggbelastning och mycket kort avstånd mellan elektroderna har ännu högre ljuseffektivitet och färgåtergivning, vilket dock begränsar deras livslängd. Det huvudsakliga användningsområdet för HMI-lampor är scenbelysning, endoskopi, bio och dagsljusfotografering (färgtemperatur = 6000 K). Effekten på dessa lampor varierar från 200 W till 18 kW.

HTI kortbågiga metallhalogenlampor med små interelektrodavstånd har utvecklats för optiska ändamål. De är väldigt ljusa. Därför används de främst för ljuseffekter, såsom positionella ljuskällor och vid endoskopi.

Högtrycksnatrium (HPS) lampor

Märkning: D — båge; Na — natrium; T — rörformig.

Högtrycksnatriumlampor (HPS) är en av de mest effektiva grupperna av synliga strålkällor: de har den högsta ljuseffektiviteten bland alla kända gasurladdningslampor (100-130 lm / W) och en liten minskning av ljusflödet med en lång livslängd. I dessa lampor placeras ett urladdningsrör av polykristallint aluminium inuti en cylindrisk glaskolv, som är inert mot natriumånga och överför sin strålning väl. Trycket i röret är ca 200 kPa. Arbetets varaktighet - 10-15 tusen timmar. Det extremt gula ljuset och det motsvarande låga färgåtergivningsindexet (Ra = 25) gör att de kan användas i rum där det finns människor, endast i kombination med andra typer av lampor.

Xenonlampor (DKst)

DKstT bågxenonrörslampor med låg ljuseffektivitet och begränsad livslängd kännetecknas av den spektrala sammansättningen av ljus närmast naturligt dagsljus och den högsta enhetseffekten av alla ljuskällor. Den första fördelen används praktiskt taget inte, eftersom lamporna inte används i byggnader, den andra bestämmer deras breda användning för att belysa stora öppna utrymmen när de är monterade på höga master. Nackdelarna med lamporna är mycket stora pulsationer av ljusflödet, ett överskott i spektrumet av ultravioletta strålar och komplexiteten i tändkretsen.