Характеристики на газоразрядните лампи
Всички лампи, чието действие се основава на преобразуването на свойствата на газа, се наричат газоразрядни лампи. Те се предлагат в различни видове и се използват за най-различни приложения. Те се отличават с ефективност, надеждност и добро цветопредаване.
Какво представляват газоразрядните лампи?
Газоразрядната лампа (ГРЛ) е малко електрическо устройство, което излъчва видима светлина в определен спектър.
Всяко устройство съдържа следните компоненти:
- Стъклена колба с електроди, напълнена с газ;
- апарат за управление под формата на електронен модул или ограничителен резистор
- Базата за вграждане в оборудването.
Разнообразие
Газоразрядните лампи се разделят на газоразрядни лампи с ниско и високо налягане. Всяка група има свои специфични характеристики, които влияят върху избора на конкретно приложение.
Разрядни лампи с ниско налягане
Най-известният пример за ГРЛ с ниско налягане е флуоресцентната лампа. Той се състои от тръба, която отвътре е покрита с фосфор. Електродите получават импулс с високо напрежение и се нагряват.
При нагряване между контактите се генерира нажежен заряд, а в газовата среда на крушката се генерира ултравиолетово лъчение, което въздейства върху фосфора и го кара да свети.
Вариант на луминесцентните лампи (LL) са компактни устройства, които се обозначават с абревиатурата CLL и не се различават от предишния модел, освен по размера. Всички устройства имат вграден в основата елемент за управление.
Индукционните осветителни тела заслужават отделно разглеждане. Те нямат електроди отвътре, а йонизацията се предизвиква от високочестотно магнитно поле. Обикновено в крушката се използва смес от аргон и живачни пари, която влияе на луминофора.
Разрядни лампи с високо налягане
Компонентите, при които налягането в колбата е по-високо от атмосферното, се наричат лампи с високо налягане.
Те са представени от дъгови живачни лампи (ДЖЛ). Не толкова отдавна те представляваха по-голямата част от уличното осветление. Сега обаче те се заменят с металохалогенни и натриеви източници, които имат по-висока ефективност.
Ако към приспособлението са свързани йодиди, то се обозначава като DRI. Устройството съдържа горелка от кварцово стъкло, в която са разположени електродите. Като функционално вещество се използва смес от аргон, живак и някои метални йодиди. Горелката е разположена в разредено пространство и генерира силно излъчване, което е достатъчно за осветяване на големи площи. Мощността на HID лампите може да бъде между 250 W и 3500 W.
Друг пример за GDL с високо налягане е моделът на натриевата дъгова тръба (DNaT). Той се характеризира с много висока светлинна мощност и относително ниска консумация на енергия. Светлината има характерен златист оттенък. Недостатъкът е дългото време за изключване, което може да отнеме до 10 минути.
Ако искате бяла светлина, която да е възможно най-близка до дневната светлина, най-добре е да изберете ксенонови дъги. Максималната мощност може да достигне 18 kW. Волфрамовите електроди са легирани с торий и могат да издържат на високи натоварвания. Сапфиреното стъкло се използва, ако на изхода се изисква ултравиолетово излъчване.
Металохалогенните газоразрядни лампи (МХЛ) са компактни, здрави и мощни източници на светлина, състоящи се от вакуумна тръбна горелка. Горелката е изработена от кварцово стъкло или керамика. Вътрешността е запълнена с живачни пари и метални халогениди. Радиацията се получава от появата на плазма между електродите при подаване на енергия. В някои случаи мощността на устройствата може да достигне до 3,5 kW. Те са проектирани за експлоатационен живот от 12 000 часа. Включването до пълна мощност отнема около 10 минути.
Принцип на действие на лампата
Принципът на работа на GRL се основава на въздействието на електрически разряд върху йонизиран газ. Най-често използваните газове са аргон, неон, криптон, ксенон и различни смеси. Често се добавя натрий или живак.
Видеоклип по темата: Конструкция, принцип и характеристики на работа на лъчисти тръби
Веднага след като контактите се задействат, в тръбата се създава електрическо поле. Той предизвиква движение на електрони и тяхното взаимодействие с частиците на газа. При сблъсъка на частиците се освобождава енергия, която се превръща в лъчение с определен спектър. Точният спектър зависи от състава на газа и от конкретното оборудване.
Превръщането на ултравиолетовата радиация във видима светлина се подпомага от фосфорно покритие върху крушката.
Понякога има модели с вграден бета източник. По този начин газът в крушката се йонизира, като по този начин се намалява зарядът на светене.
Как да изберем газова лампа
При избора на газова лампа е добре да се вземат предвид нейният вид, мощност и нюанс на излъчваната светлина. Популярни са метал-халогенните лампи, които се отличават с високо налягане и мощно и ярко светене. Боросиликатното стъкло напълно премахва ултравиолетовата светлина, което я прави по-безопасна.
Сиянието на газоразрядния елемент ще бъде близко до бялата дневна светлина, но в зависимост от пълнежа има различни нюанси. Натрият дава жълт цвят, талият - зелен, а индият - син.
На пазара можете да намерите крушки за осветяване на аквариуми или оранжерии. Те имат специфичен спектър, който е по-благоприятен за околната среда от стандартните флуоресцентни или натриеви лампи.
Натриевите лампи издържат приблизително 25 000 часа, което е сравнимо с LED осветителните тела. Излъчваната бяла светлина е възможно най-близка до дневната и позволява детайлно разглеждане на обектите без изкривяване на цветовете.
Луминесцентните модели са популярни в промишлеността и бита. В тези елементи има живак. При избора е важно да се вземе предвид дългото време за стартиране и значителното загряване по време на работа.
Приложения
Газоразрядните лампи се използват в много различни сектори. Особено се открояват ксеноновите фарове в автомобилите. Използват ги повечето известни производители на автомобили (Toyota, Opel, BMW).
Ефективни устройства за осветяване на големи складове, промишлени цехове и улици, за осветяване на рекламни табла и фасади на сгради.
Предимства и недостатъци
Подобно на всички други лампи, газоразрядните осветителни тела имат предимства и недостатъци. Препоръчваме всяка точка да бъде взета предвид за правилното проектиране на осветителната система.
Предимства:
- Моделите са доста издръжливи и имат значителен почасов експлоатационен живот;
- Предлагат се различни стойности на спектъра и мощността, което улеснява избора на подходящото устройство за работа;
- Изходната мощност на газоразрядните лампи е значително по-висока от тази на други устройства.
Недостатъци на конвенционалните газоразрядни лампи:
- За работата на устройството е необходим регулиращ апарат;
- Лампите са трудни за сглобяване, което затруднява поправката и оскъпява ремонта;
- Моделите са чувствителни към колебания на околната температура и скокове на напрежението;
- Някои лампи изискват значително време за стартиране;
- живачните уреди трябва да се изхвърлят.
Има и недостатъци, но мощността и ефективността на газоразрядните лампи им позволяват все още да заемат надеждна позиция на пазара.