Лабораторная работа №2 Распознавание изображений в n-мерном пространствеДОСЛІДЖЕННЯ ГАЗОРОЗРЯДНИХ ЛАМП ВИСОКОГО ТИСКУ ТИПУ ДРТ-400.
І. МЕТА РОБОТИ Одержати практичні навики по експериментальному дослідженню газорозрядних ламп високого тиску.
II.ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕНЬ 2.1. Вивчити конструкцію і принцип дії газорозрядних ламп високого тиску. 2.2. Вивчити вплив ультрафіолетового випромінювання на тварин. 2.3. Зняти основні характеристики ламп високого тиску ДРТ. 2.4. Визначити час охолодження лампи, необхідний для її повторного запалювання. 2.5. Дати аналіз одержаних результатів і зробити висновок по роботі.
III. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Газорозрядні лампи високого тиску типу ДРТ-400 - дугові, ртутні, трубчаті - відносяться до джерел ультрафіолетового (УФ) випромінювання. Характер і ступінь впливу УФ випромінювання залежить від довжин хвилі випромінювання: УФ-А з довжиною хвилі 315-380 нм; УФ - В з довжиною хвиль 280 - 315 нм; УФ - С - з довжиною хвиль 100-280 нм. Ультрафіолетові промені коротші за 100 нм (100-10 нм) поглинаються повітрям і в сільському господарстві не застосовуються. Довгохвильове ультрафіолетове випромінювання (область А) здібне викликати світіння деяких речовин, тому його використовують, в основному, для люмінесцентного аналізу, хімічного складу і біологічного стану продуктів. Середньохвильове ультрафіолетове випромінювання (область -В) сильно впливає біологічно на живі організми. Воно здібне викликати почервоніння шкіри (еритему) і загар, володіє активним діянням і здібностями перетворювати провітамін у вітамін Д. Крім того під впливом УФ випромінювання в шкірі тварин утворюються і інші біологічно активні речовини. Для ліквідування у тварин сезонного і „сонячного голодування” використовують УФ випромінювання. Особливо велике значення штучне УФ випромінювання набуває в зв’язку з переходом тваринництва на промислову основу, під час коли тварини знаходяться в закритому приміщенні. УФ випромінювання впливає на вітамінний, білковий, вуглеводний, газо-енергетичний обмін і імунно-біологічні властивості організму. Дії УФ випромінювання на тваринний організм багатосторонній, ніж препарату вітаміну Д. УФ випромінювання області С впливає на мікроклімат тваринницького приміщення: утворюється озон і його окисли, понижується кількість вологи, аміаку. При УФ опроміненні кількість мікроорганізмів в повітрі зменшується в 10-15 разів, що також благотворно (добродійно) впливає на тварин і сприяє покращенню умов праці обслуговуючого персоналу. Основними умовами для одержання позитивного, тривалого ефекту від втілення УФ опромінення являється вірна його доза. Переопромінення може призвести до негативного ефекту.
IV.КОНСТРУКЦІЯ І ПРИНЦИП ДІЇ ГАЗОРОЗРЯДНИХ ЛАМП.
Одним із найбільш поширених джерел УФ випромінювання в сільськогосподарському виробництві являються газорозрядні лампи високого тиску ДРТ-400. Конструкцію лампи показано на рис. 3.1. Колба 1 виготовлена у вигляді трубки з тугоплавкого скла, яка має високий коефіцієнт пропускання УФ випромінювання. По кінцях колби впаяні електроди самостійного розжарювання 2. В середину колби після викачування повітря уводять точну дозу ртуті і спектрально чистий аргон при тискові 1,5 - 3 кПа. Аргон служить для полегшення запалювання розряду і захисту електродів від розпилення в початковій стадії запалення лампи, тому що при кімнатній температурі тиск парів ртуті дуже низький (близько 1,5 кПа) (тиск ртуті в працюючій лампі - 0,3 мПа). Для кріплення до арматури служать металеві держателі 3, між якими розташована стрічка 4 з мідної фольги, призначена для полегшення запалювання лампи. Лампа вмикається в мережу (рис.3.2) послідовно з дроселем LL. призначеним для обмеження струму і стабілізації розряду в лампі. Кнопка SB і конденсатор С1 служить для одержання запалювання імпульсу високої напруги в результаті взаємодії дроселя LL і конденсатора С1. В момент натиску на кнопку SB утворюється коливальний резонансний контур LL - C1. При цьому на дроселі і конденсаторі С1 буде значно вища напруга мережі і становить приблизно 800 В. При розімкненні кнопки SB в дроселі наводиться ЕРС самоіндукції
1 – кварцева трубчата колба, 2 – електрод, 3 – утримувачі лампи, 4 – стрічка з мідної фольги
Рис. 3.2. – Схема вмикання лампи ДРТ-400
Таблиця 3.1 – Технологічні дані найбільш розповсюджених ламп ДРТ
Випромінювання лампи ДРТ містить лінії, характерні для розряду в парах ртуті, які розташовані як в зоні видимого, так і в широкому діапазоні УФ випромінювання. Лампи ДРТ являються багатоцільовими джерелами оптичного випромінювання, але в умовах сільськогосподарського виробництва використовуються, як правило, в рухомих опромінювальних установках для поповнення УФ недостатності у тварин, в установках для передпосівної обробки посівного матеріалу, в полеводстві, а також для обеззараження води, тари, повітря і т.і. Протягом строку служби потік випромінювання ламп ДРТ зменшується, внаслідок поступового втрачання прозорості колби при стіканні пилу в розжарене до 800 0С скло, внаслідок потускніння скла від осідаючого на нього матеріалу електродів, які розпилюються, і по іншим причинам. До кінця служби потік випромінювання ламп зменшується в два рази. Значний вплив на світлотехнічні і електричні параметри чинить відхилення напруги, при чому потік випромінювання змінюється не тільки кількісно, а й якісно.
V.ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ Лабораторна установка по дослідженню ультрафіолетової лампи високого тиску ДРТ-400 змонтована на лабораторному стенді, електрична схема якої показана на рис. 3.4. Лампа ДРТ-400 встановлена в спеціальній арматурі, котра закріплена на вертикальній панелі стенда. При дослідженні лампи необхідно користуватись захисними окулярами, щоб захистити очі від впливу ультрафіолетового випромінювання.
Рис. 3.3. – Принципова електрична схема установки для дослідження лампи ДРТ-400
VІІ. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ.
1.Вивчити призначення, конструкцію і принцип дії ламп типу ДРТ-400. 2. Зібрати схему лабораторної установки згідно рис. 3.4. 3. Зняти дослідним шляхом залежність де Рзаг. - потужність споживаюча установкою; Рл - потужність лампи; I - струм, який протікає через лампу; Uдр - напруга на дроселі; Uл - напруга на лампі. Заміри проводити через 1 хвилину, протягом 8 хвилин. По результатам експерименту обчислити коефіцієнт потужності установки.
де Uм = сonst = 220 В. Результати замірів і обчислювань занести в таблицю 3.2.
Таблиця 3.2 – Результати дослідження електротехнічних характеристик лампи ДРТ-400
На єдиному рисунку побудувати графіки залежності:
Визначити час необхідний для охолодження лампи, який забезпечує можливість її повторного запалення після погашення. Зробити висновок по роботі.
VII.КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Назвіть області застосування ультрафіолетового опромінення. 2. Розкажіть конструкцію лампи ДРТ-400. 3. Для чого електричне коло лампи ДРТ вмикають індуктивно-баластний опір? 4. Розкажіть процес запалювання лампи ДРТ-400. 5. Чому зменшується струм лампи ДРТ в процесі її запалювання? 6. Чому неможливе повторне запалення лампи ДРТ зразу після її вимикання? 7. Чому колба лампи виготовлена з кварцового скла? 8. Чому зменшується потік випромінювання лампи ДРТ в процесі її експлуатації.
Примітки Лабораторная работа №2 Распознавание изображений в n-мерном пространстве
|
, котра разом з напругою мережі прикладається до електродів лампи. Конденсатор С2 призначений для приєднання стрічки 4 (рис. 3.2.) до нульового проводу мережі. Після виникнення дугового розряду відбувається нагрівання колби і випаровування ртуті. Тиск її парів стає більшим, разом з тим змінюються характеристики розряду: росте напруга на лампі, струм стягується в яскравий шнур, який світиться по осі трубки з температурою 6000 - 8000 0К, зростає потік випромінювання і ККД. Цей процес продовжується протягом 5-7 хвилин, до тих пір, поки не випарується ртуть, після чого усі характеристики стабілізуються. Зміна характеристик в процесі розпалювання показана на рис.3.3. Повторне запалення лампи після її погашення можливо лише через 5-10 хвилин, тоді як вона достатньо охолоне і тиск в лампі зменшиться до значення, при якому напруга запалювання лампи буде дорівнювати (або менша) напрузі імпульсу запалювання.
Рис. 3.1. Конструкція лампи ДРТ-400
; 
; 
; 
; 
.
.
