Билет 11

1. Лампа розжарювання. Будова, принцип дії, основні характеристики,

структура позначень, переваги та недоліки

В світі виробляється і споживається декілька сотень міліардів електричних ламп, левову частину яких поки що складають лампи розжарювання.

Незважаючи на низький світловий потік, низький світловий ккд (2...2,5%) лампи розжарювання широко застосовуються в промисловості і сільському господарстві, на транспорті. Вони широко використовуються для сигналізації та індикації. На рис. 3 показано декілька конструкцій ламп розжарювання загального призначення. Лампа розжарювання складається із скляної колби, діаметр якої визначається потужністю лампи. Колба заповнена інертним газом (аргон, азот або криптон). Колба з’єднана з цоколем спеціальною мастикою. На цоколі є гвинтова нарізка для кріплення в патроні, за допомогою якого лампа включається в мережу. У колбі розташована скляна ніжка лампи, в верхню частину якої впаяні молібденові гачки, на яких закріплено тіло розжарювання (вольфрамова нитка розжарення). Для з'єднання тіла розжарення з цоколем служать нікелеві електроди, платинові вводи та мідні виводи.

 

Рисунок 2.3 - Конструкція ЛР загального призначення

а) моноспіральна; б) біспіральна; в) біспіральна криптонова: 1 - скляна колба; 2 - вольфрамова нитка розжарювання; 3 - електроди (нікель, сплави, платинід); 4 - молібденові тримачі; 5 - стакан цоколя (сплав заліза); 6 - контактна шайба.

Колба лампи розжарювання представляє собою скляний балон, призначений для ізолювання тіла розжарювання від зовнішнього середовища. Форма колби ламп розжарювання може бути різною. Крім прозорих колб, освітлювальні лампи розжарювання можуть мати колби з матованого, опалового або «молочного» скла. Такі колби мають значно більший коефіцієнт поглинання в порівнянні з прозорими, але дозволяють позбавитися від сліпучої яскравості тіла розжарення. Якщо треба отримати від лампи спрямований світловий потік, частина внутрішньої поверхні колби покривають дзеркальним шаром зі срібла або алюмінію. Залежно від форми відбиваюча частина колби можне отримувати різний характер розподілу світлового потоку в просторі. Дзеркальні освітлювальні лампи розжарення можуть виконувати одночасно функції джерела оптичного випромінювання та освітлювальної арматури.

Принцип дії: при проходженні електричного струму по вольфрамовій нитці розжарювання вона нагрівається до температури 2400 - 2700⁰К і випромінює світло.

Типова для ЛР світлова віддача 10 - 22 лм/Вт. Більша частина електроенергії в нитці розжарювання перетворюється в тепло. В зв’язку цим суцільний спектр ламп розжарювання має максимум в інфрачервоній області і плавно спадає із зменшенням

довжини хвилі. Такий спектр визначає теплий тон випромінювання (Т_кол = 2400 - 27 00⁰К при кольоропередачі (Р_а =100).

Лампи розжарювання відрізняються друг від друга електричними, світлотехнічними і експлуатаційними характеристиками. До електричних характеристик відносять номінальну напругу живлячої мережі, номінальну електричну потужність, рід струму (постійний або змінний).

Основна світлотехнічна характеристика ламп розжарювання - світловий потік Ф_с. Світловий потік лампи розжарювання залежить від електричної потужності, напруги живлення і температури нитки розжарювання. Нормований в каталогах світловий потік лампи розжарювання повинен випромінювати в перші години роботи при її включенні в мережу на номінальну напругу, при цьому ГОСТ 2239-79 допускає відхилення нормованого світлового потоку однотипних ламп на 5... 10%. У процесі експлуатації лампи робоча температура тіла розжарювання і прозорість колби знижуються. Той же ГОСТ для ламп, які пропрацювали 75% свого номінального терміну служби (середньої тривалості горіння), допускає зменшення світлового потоку до 72... 85% номінального в залежності від типу ламп, потужності і категорії виготовлення.

Експлуатаційними характеристиками, які визначають економічні показники роботи ламп розжарювання, є світлова віддача і номінальний термін служби. Світлова віддача досягла в даний час 7,5... 19,1 лм-Вт"¹. Під номінальним строком служби розуміють їх середню тривалість горіння ї_с, яка визначається як середньоарифметичний час повних термінів служби групи (не менше десяти) ламп. Номінальний термін служби ламп розжарювання дорівнює 1000 год. Відхилення напруги живлення від його номінального значення істотно впливає на характеристики ламп розжарювання (рис. 2.4).

Якщо напруга живлення лампи вище номінальної, то зростає значення сили струму, потужності, світлового потоку і світлової віддачі, при цьому різко зменшується середня тривалість горіння.

 

2. Стабілізація розряду в люмінесцентній лампі при допомозі активного