PromSpectr.ru

Промышленность и металлургия

Люминесцентные лампы.

Люминесцентная лампа низкого давления (рис. 52) представляет
собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку 4, на внутреннюю
поверхность которой нанесен тонкий равномерный слой люминофора 1, В
трубку впаяны два электрода 2, которые выполнены в виде вольфрамовой
биспирали. В лампу вводится капля ртути 3 и инертный газ, обычно
аргон, давление которого 3—4 мм рт. ст.

Люминесцентные лампы.

Рис. 52. Люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы.

Рис. 53. Схема
включения люминесцентной лампы в сеть электрического тока:

1 — стартер
(неоновая лампа тлеющего разряда); 2 — микелиновый электрод;
3 — биметаллическая пластинка; 2 — конденсатор; 5 —
люминофорный слой; 6 — дроссель; 7 — пары ртути

Существуют
различные способы зажигания люминесцентных ламп. На рис. 53 приведена
схема включения люминесцентной лампы со стартерным зажиганием.
Стартер служит для включения лампы в сеть и предварительного
подогрева электродов лампы в момент ее зажигания.

При включении
лампы электрический ток идет последовательно через первый электрод —
стартер — второй электрод и обеспечивает необходимый подогрев
электродов. После зажигания лампы стартер автоматически отключается и
между электродами возникает электрический разряд в парах ртути и
аргона, наполняющих трубку. Невидимые
для глаза ультрафиолетовые излучения, возникающие в результате этого
разряда и составляющие около 85% всей энергии излучения, облучают
слой люминофора и вызывают видимое свечение его.

Система зажигания
люминесцентной лампы монтируется в пускорегулирующей аппаратуре,
состоящей из дросселя, служащего для стабилизации напряжения на
лампе, и конденсаторов, которые предназначаются для повышения
коэффициента мощности установки и устранения радиопомех.

Наряду со
стартерным включением люминесцентных ламп существуют также схемы
бесстартерного зажигания. Люминофоры, применяемые в люминесцентных
лампах, определяют спектральный состав излучения люминесцентных ламп
и их световую отдачу. В качестве люминофоров применяют
мелкокристаллический порошок сернистых соединений цинка, магния,
кальция, кадмия и др. Эти вещества специально обрабатываются и
прокаливаются с частицами меди, марганца, висмута и вольфрама.

Преобразуя с
помощью люминофоров ультрафиолетовые излучения в видимые,
люминесцентные лампы обладают более высокой экономичностью в
сравнении с лампами накаливания. Их световой к. п. д. в 2—4
раза выше светового к. п. д. ламп накаливания. Подбирая
соответствующие составы люминофоров, представляется возможным
получить от люминесцентных ламп световой поток нужной цветности либо
приблизить его по качеству к естественному свету.

В настоящее время
нашей промышленностью выпускаются люминесцентные лампы пяти типов,
различающиеся по цветности излучаемого светового потока: лампы
дневного света — ЛД, холодно-белого света — ЛХБ, белого
света — ЛБ, дневного света с улучшенной цветопередачей —
ЛДЦ и тепло-белого света — ЛТБ. Мощность выпускаемых
люминесцентных ламп от 8 до 120 Вт.

Лампы ЛДЦ являются
наилучшими для тех случаев, когда требуется обеспечить при
искусственном освещении различение цвета так же, как в дневных
условиях. Они применяются в цехах лакокрасочных покрытий или там, где
производится отбраковка изделий по цвету.

Излучение ламп ЛД
не обеспечивает тонкого различения цветов, но цветность их все же
близка к лампам ЛДЦ. Лампы ЛБ приблизительно воспроизводят по
цветности солнечный свет, отраженный облаками. Они применяются в
конторских помещениях, в помещениях конструкторских бюро, в цехах
металлообработки. Эти лампы также и наиболее экономичны; световая
отдача лампы мощностью 40 Вт составляет 62 лм/Вт, световой поток 2480
лм (у ламп накаливания той же мощности и напряжения 220 В
соответственно — 9,3 лм/Вт и 370 лм). Лампы ЛХБ по цветности
занимают промежуточное положение между лампами ЛБ и ЛДЦ. Лампы ЛТБ
имеют ярко выраженный розовый оттенок и применяются тогда, когда по
тем или иным соображениям желательно подчеркнуть розовые или красные
тона.

Срок службы
люминесцентных ламп составляет 5000 ч — в 5 раз больше, чем у
ламп накаливания. К концу срока службы их световой поток снижается до
50%.

Режим горения
люминесцентных ламп зависит от температуры окружающего воздуха.
Наиболее благоприятные условия создаются при температуре окружающего
воздуха 18—25° С. Как повышение, так и понижение
температуры вне этих пределов вызывает уменьшение светового потока
лампы. При низких температурах, близких к 0° С, зажигание ламп,
работающих в обычных схемах включения, весьма затруднено.

Колебания
напряжения в сети также вызывают изменение режима горения
люминесцентных ламп. Как повышение, так и снижение напряжения в сети
приводит к сокращению срока службы лампы. Кроме того, при пониженном
напряжении лампы либо не загораются, либо горят неустойчиво —
мигают.

Люминесцентным
лампам, так же как и другим газоразрядным источникам света, при
работе их на переменном токе присущи колебания светового потока во
времени. Это обусловлено малой световой инерцией люминесцентных ламп.
Частота колебаний светового потока ламп соответствует частоте
изменений направлений переменного тока (50 Гц), а глубина колебаний
определяется разностью между максимальным и минимальным значениями
светового потока. У ламп типа ЛБ глубина колебаний составляет 35%, а
у ламп ЛД достигает 65%. Это намного больше, чем у ламп накаливания
(5—15%).

Колебания
светового потока, незаметные для глаза при наблюдении неподвижных
предметов, становятся заметными при наблюдении за движущимися
предметами. При глубоких колебаниях изображение предмета на
сетчатке глаза не только появляется и исчезает (или плохо
просматривается) 100 раз в секунду, но одновременно и перемещается с
одного элемента сетчатки на другие. Поэтому движение предмета
воспринимается глазом как прерывистое, а при некоторой скорости
вращения предмета может создаться иллюзия, что он вращается в
противоположную сторону или находится в покое. Это явление носит
название стробоскопического эффекта.

Наличие
стробоскопического эффекта, т. е. искажения зрительного восприятия от
движущихся и вращающихся предметов, недопустимо в цехах
машиностроительных заводов и нежелательно во всех других случаях. Для
снижения глубины колебаний светового потока люминесцентных ламп
используют специальные схемы их включения:

соседние лампы
включают в разные фазы трехфазной электрической сети;

применяют
специальные двухламповые схемы с искусственным сдвигом фаз при помощи
конденсатора, включенного в цепь одной из пары ламп.