A fényforrások osztályozása. 2. rész. Kisülőlámpák nagy és alacsony nyomáshoz
A fényforrások osztályozása. 1. rész Izzólámpák és halogénlámpák
Fénycsövek
A fénycsövek olyan kisnyomású gázkisüléses lámpák, amelyekben a gázkisülés eredményeként az emberi szem számára láthatatlan ultraibolya sugárzást foszforbevonat alakítja látható fénnyé.
A fénycsövek egy hengeres cső elektródákkal, amelyekbe higanygőzt pumpálnak. Elektromos kisülés hatására a higanygőz ultraibolya sugarakat bocsát ki, amelyek viszont a cső falán lerakódott foszfor látható fényt bocsátanak ki.
A fénycsövek lágy, egyenletes fényt adnak, de a fény eloszlása a térben nehezen szabályozható a nagy sugárzási felület miatt. A lineáris, gyűrűs, U alakú és kompakt fénycsövek alakja különbözik. A csőátmérőket gyakran nyolcad hüvelykben adják meg (pl. T5 = 5/8 « = 15,87 mm). A lámpakatalógusokban az átmérőket általában milliméterben adják meg, például a T5 lámpáknál 16 mm.A lámpák többsége nemzetközi színvonalú. Az iparág mintegy 100 különböző szabvány méretű általános célú fénycsövet gyárt. A leggyakoribb lámpák 15, 20,30 W teljesítményű 127 V feszültség esetén és 40,80 125 W 220 V feszültség esetén. A lámpa átlagos égési időtartama 10 000 óra.
A fénycsövek fizikai jellemzői a környezeti hőmérséklettől függenek. Ez a lámpában lévő higanygőznyomás jellemző hőmérsékleti rendszerének köszönhető. Alacsony hőmérsékleten a nyomás alacsony, ezért túl kevés atom tud részt venni a sugárzási folyamatban. Túl magas hőmérsékleten a magas gőznyomás a keletkező UV-sugárzás egyre nagyobb önelnyeléséhez vezet. A lombik falának hőmérséklete kb. A lámpák 40 °C-on elérik a maximális induktív szikrakisülési feszültséget és ezáltal a legmagasabb fényhatékonyságot.
A fénycsövek előnyei:
1. Magas fényhatékonyság, eléri a 75 lm/W-ot
2. Hosszú élettartam, akár 10 000 óra normál lámpák esetén.
3. Különböző spektrális összetételű, jobb színvisszaadású fényforrások lehetősége a legtöbb izzólámpatípushoz
4. Viszonylag alacsony (bár káprázást okozó) fényerő, ami bizonyos esetekben előnyt jelent
A fénycsövek fő hátrányai:
1. Korlátozott egységteljesítmény és nagy méretek adott teljesítményhez
2. A befogadás relatív összetettsége
3. A lámpák egyenáramú táplálásának lehetetlensége
4. A jellemzők függése a környezeti hőmérséklettől. A hagyományos fénycsövek esetében az optimális környezeti hőmérséklet 18-25 C.Ha a hőmérséklet eltér az optimálistól, a fényáram és a fényhatásfok csökken. +10 C alatti hőmérsékleten a gyulladás nem garantált.
5. Fényáramának periodikus pulzációi a kettős frekvenciájú elektromos árammal egyenlő frekvenciával. Az emberi szem a látási tehetetlenség miatt nem tudja észrevenni ezeket a fényrezgéseket, de ha az alkatrész mozgási frekvenciája megegyezik a fényimpulzusok frekvenciájával, akkor az állónak tűnhet, vagy egy stroboszkóp hatás következtében lassan az ellenkező irányba foroghat. Ezért az ipari helyiségekben a fénycsöveket a háromfázisú áram különböző fázisaiban kell bekapcsolni (a fényáram pulzálása különböző félperiódusokban lesz).
A fénycsövek jelölésénél a következő betűket kell használni: L — fluoreszcens, D — nappali fény, B — fehér, HB — hideg fehér, TB — meleg fehér, C — javított fényáteresztés, A — amalgám.
Ha egy fénycső csövét spirálba "csavarja", akkor CFL-t kap - egy kompakt fénycsövet. Paramétereikben a kompakt fénycsövek közel állnak a lineáris fénycsövekhez (fényhatékonyság 75 lm / W-ig). Elsősorban az izzólámpák helyettesítésére szolgálnak a legkülönfélébb alkalmazásokban.
Íves higanylámpák (DRL)
Jelölés: D — ív R — higany L — B lámpa — előtét nélkül világít
Arc Mercury fénycsövek (DRL)
A higany-kvarc fénycsövek (DRL-ek) belül foszforral bevont üvegburából és az izzó belsejében elhelyezett kvarccsőből állnak, amelyet nagynyomású higanygőzzel töltenek meg. A foszfor tulajdonságainak stabilitásának megőrzése érdekében az üvegburát szén-dioxiddal töltik meg.
A higany-kvarc csőben keletkező ultraibolya sugárzás hatására a foszfor izzik, ami a fénynek bizonyos kékes árnyalatot ad, eltorzítva a valódi színeket. Ennek a hátránynak a kiküszöbölése érdekében speciális komponenseket vezetnek be a fénypor összetételébe, amelyek részben korrigálják a színt; ezeket a lámpákat színkorrekciós DRL lámpáknak nevezik. A lámpák élettartama 7500 óra.
Az ipar 80 125 250 400 700 1000 és 2000 W teljesítményű, 3200 és 50 000 lm közötti fényáramú lámpákat gyárt.
A DRL lámpák előnyei:
1. Magas fényhatékonyság (akár 55 lm / W)
2. Hosszú élettartam (10000 óra)
3. Kompaktság
4. Nem kritikus a környezeti feltételekhez (kivéve a nagyon alacsony hőmérsékletet)
A DRL lámpák hátrányai:
1. A kék-zöld rész túlsúlya a sugarak spektrumában, ami nem kielégítő színvisszaadáshoz vezet, ami kizárja a lámpák használatát olyan esetekben, amikor a megkülönböztetés tárgya emberi arc vagy festett felület
2. Csak váltakozó árammal működik
3. A bekapcsolás szükségessége előtétfojtón keresztül
4. A gyújtás időtartama bekapcsolt állapotban (kb. 7 perc) és az újragyújtás kezdete a lámpa áramellátásának akár nagyon rövid megszakítása után is csak lehűlés után (kb. 10 perc)
5. Pulzáló fényáram, nagyobb, mint a fénycsöveké
6. A fényáram jelentős csökkenése a szolgáltatás vége felé
Fémhalogén lámpák
Íves fémhalogén lámpák (DRI, MGL, HMI, HTI)
Jelölés: D — ív, R — higany, I — jodid.
Fémhalogén lámpák -Ezek a nagynyomású higanylámpák fémjodidok vagy ritkaföldfém-jodidok (diszprozium (Dy), holmium (Ho) és tulium (Tm), valamint céziummal (Cs) és ónhalogenidekkel (Sn) alkotott komplex vegyületekkel. Ezek a vegyületek a központi kisülési ívben lebomlanak, és a fémgőzök stimulálhatják a fény kibocsátását, amelynek intenzitása és spektrális eloszlása a fémhalogenidek gőznyomásától függ.
Külsőleg a metallogén lámpák abban különböznek a DRL lámpáktól, hogy az izzón nincs foszfor. Nagy fényhatékonyság (100 lm/W-ig) és a fény lényegesen jobb spektrális összetétele jellemzi őket, de élettartamuk lényegesen rövidebb, mint a DRL lámpáké, és a kapcsolási séma is bonyolultabb, hiszen amellett, hogy ballasztfojtó, gyújtószerkezetet tartalmaz.
A nagynyomású lámpák gyakori, rövid távú bekapcsolása lerövidíti élettartamukat. Ez hideg- és melegindításra egyaránt vonatkozik.
A fényáram gyakorlatilag nem függ a környezet hőmérsékletétől (a lámpatesten kívül). Alacsony környezeti hőmérsékleten (-50 ° C-ig) speciális gyújtóberendezéseket kell használni.
HMI lámpák
HTI rövidívű lámpák — a megnövelt falterhelésű és nagyon kis elektródák közötti fémhalogén lámpák még nagyobb fényhatékonysággal és színvisszaadással rendelkeznek, ami azonban korlátozza élettartamukat. A HMI lámpák fő alkalmazási területe a színpadi világítás, az endoszkópia, a mozi és a nappali fényképezés (színhőmérséklet = 6000 K). Ezeknek a lámpáknak a teljesítménye 200 W és 18 kW között változik.
A HTI rövid ívű fémhalogén lámpákat kis elektródák közötti távolsággal optikai célokra fejlesztették ki. Nagyon fényesek. Ezért elsősorban fényeffektusokhoz, például helyzeti fényforrásokhoz és endoszkópiában használják.
Nagynyomású nátrium (HPS) lámpák
Jelölés: D — ív; Na – nátrium; T — csőszerű.
A nagynyomású nátriumlámpák (HPS) a látható sugárforrások egyik leghatékonyabb csoportja: az összes ismert gázkisüléses lámpák közül a legnagyobb fényhatékonysággal rendelkeznek (100-130 lm / W), és enyhe fényáram-csökkenéssel rendelkeznek hosszú fényforrás mellett. élettartam . Ezekben a lámpákban egy hengeres üveglombik belsejében polikristályos alumíniumból készült kisülési csövet helyeznek el, amely közömbös a nátriumgőzzel szemben és jól átadja annak sugárzását. A nyomás a csőben körülbelül 200 kPa. Munkaidő - 10-15 ezer óra. A rendkívül sárga fény és az ennek megfelelően alacsony színvisszaadási index (Ra = 25) lehetővé teszi, hogy olyan helyiségekben használják, ahol emberek tartózkodnak, csak más típusú lámpákkal kombinálva.
Xenon lámpák (DKst)
Az alacsony fényhatékonyságú és korlátozott élettartamú DKstT ívű xenoncsöves lámpákat a természetes nappali fényhez legközelebb eső spektrális összetételük és az összes fényforrás közül a legnagyobb egységteljesítmény jellemzi. Az első előnyt gyakorlatilag nem használják fel, mivel a lámpákat nem használják épületeken belül, a második határozza meg széles körű alkalmazásukat nagy nyitott terek megvilágítására, ha magas árbocokra szerelik. A lámpák hátrányai a fényáram nagyon nagy pulzálása, az ultraibolya sugárzás spektrumának feleslege és a gyújtási áramkör bonyolultsága.