Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

Среди существующих осветительных источников искусственного происхождения широкую нишу занимают разрядные лампы, работа которых основывается на действии разряда электричества в газовой обстановке, и еще в парах металла.

С самого начала их применяли, когда нужно было получить излучение конкретного спектра. Есть широкая ассортимент изделий данного вида.

Отрицательные и положительные стороны ГРЛ

Встречаются ГРЛ как в профессиональной аппаратуре, так и в приборах, которые предназначены для научных исследований. Как важные преимущества источников освещения данного вида как правило называют такие их характеристики:

  • Уровень световые отдачи большой. Данный показатель не очень уменьшает даже толстое стекло.
  • Практичность, выражающаяся в долговечности, что дает возможность использовать их для освещения улиц.
  • Стойкость в трудных условиях климата. До первого уменьшения температуры их применяют с использованием обыкновенных плафонов, а в зимнее время года — с особыми фонарями и фарами.
  • Хорошая цена.

Минусов у данных ламп ненамного. Малоприятной спецификой считается довольно большой уровень пульсирования потока света. Вторым веским минусом считается трудность включения. Для устойчивого горения и правильной работы им очень необходим баласт, ограничивающий напряжение для нужных приборам границ.

3-ий минус заключается в необходимости показателей горения от достигаемой температуры, которая опосредованно оказывает воздействие на давление рабочего пара в колбе. Благодаря этому большое количество разрядников набирает типовые характеристики горения через некоторый период времени после включения.

Излучающий спектр у них ограниченный, благодаря этому цветопередача как у ламп большого напряжения, так и невысокого неидеальна.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

В таблице показаны важная информация о довольно востребованных лампах ДРЛ (дуговых ртутных люминесцентных) и осветительном приборе натриевом. ДРЛ с четырьмя электродами имеет большую световую отдачу, чем с 2-мя

Работа приборов вероятна исключительно в условиях электрического тока. Активируют их с помощью балластного дросселя. Для разогрева нужно некоторое время. Из-за содержания паров ртути, они не очень не опасны.

Приспособление и характеристики газоразрядных ламп

Все важные детали лампы заключены в колбу из стекла. Тут происходит разряд электрических частиц. В середине как правило находиться как пары натрия или ртути, так и какой-нибудь из благородных газов. В качестве газового наполнения используют такие варианты, как аргон, ксенон, неон, криптон. Более востребованы изделия, наполненные парообразной ртутью.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Ключевые узлы разрядной лампы это: конденсатор (1), стабилизатор тока (2), транзисторы переключающие (3), приспособление подавления помех (4), транзистор (5)

Конденсатор в ответе за работу без мигания. Транзистор обладает позитивным температурным показателем, который обеспечивает моментальный пуск ГРЛ без мерцания. Работа внутренней конструкции начинается после того, как в газоразрядной трубке пройдёт генерация электрического поля.

В процессе в газе возникают свободные электроны. Соударяясь с атомами металла, они его ионизируют. При переходе индивидуальных из них, появляется лишняя энергия, порождающая источники свечения — фотоны.

Электрод, являющийся источником свечения, находится в самом центре ГРЛ. Всю систему соединяет цоколь. Лампа может источать неодинаковые световые оттенки, которые может видеть человек — от ультрафиолетовых до инфракрасных. Дабы это есть возможность, внутреннюю часть колбы накрывают люминесцентным раствором.

Области использования ГРЛ

Разрядные лампы популярны в различных областях. Очень часто их можно повстречать на улицах города, в цехах на производстве, магазинах, офисах, вокзалах, больших центрах для торговли. Используют их и для подсветки щитов с рекламой, фасадов строений.

ГРЛ применяют и в фарах автомобилей. Очень часто это лампы, выделяющиеся высокой световой отдачей — неоновые. Некоторые автомобильные фары наполняют металлогалоидными солями, ксеноном.

Первые газоразрядные приборы освещения для ТС имели обозначение D1R, D1S. Следующие — D2R и D2S, где S указывает на прожекторную оптическую схему, а R — рефлекторную. Используют лампочки ГР и при фотосъемках.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

На фото импульсные ГРЛ, используемые при фотосъемках: ИФК120 (а), ИКС10 (б), ИФК2000 (в), ИФК500 (г), ИСШ15 (д), ИФП4000 (г)

В процессе фотографирования эти лампы дают возможность контролировать поток света. Они небольшие, светлые и экономные. Плохим фактором считается неумение зрительно управлять светотенями, которые образовывает сам источник освещения.

В сельскохозяйственной сфере ГРЛ применяют для облучения животных, растений, для стерилизации и обеззараживания продуктов. Для данной цели лампы должны содержать длину волн соответствующего диапазона. Концентрация мощности излучения в данном варианте также немаловажна. Благодаря этому более подходящими считаются изделия мощные.

Виды разрядных ламп

Разделяют ГРЛ на виды по типу свечения, этому параметру, как давление, касательно к цели применения. Они все создают определенный поток света. Если из этого исходить признака, они могут быть: газосветными, люминесцентными, электродосветными.

В первых из них световым источником являются атомы, молекулы или их конфигурации, возбуждаемые разрядом в газовой обстановке. Во вторых — неорганические люминесцентные пигменты, электрический ток в газах активирует покрывающий колбу фотолюминесцентный слой, в итоге светильник начинает излучать свет. Лампы 3-го вида функционируют за счёт свечения электродов, раскаленные от электрического тока в газах.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Ксеноновые лампы, предназначающиеся для автомобильных фар, по световой отдаче и яркости превышают галогенные аналоги более чем вдвое

В зависимости от наполнения дугоразрядные устройства разделяют на ртутные, натриевые, металлогалогенные, ксеноновые, иные. Исходя из давления в середине колбы происходит их последующее зонирование. Начиная от значения давления от 3х104 и до 106 Па их относят к лампам большого давления. В категории невысокого устройства проникают при величине параметра от 0,15 до 104 Па. Более чем 106 Па — очень высокого.

Лампы большого давления

Выделяются РЛВД тем, что содержание колбы склонно большому давлению. Для них свойственно наличие существенного потока света в комбинировании с маленькими энергозатратами. В большинстве случаев это ртутные образцы, благодаря этому их наиболее активно используют для освещения улиц.

Такие газоразрядные лампы владеют солидной световой отдачей и производительной работой в условиях неприятной погоды, но невысокие температуры они переносят плохо. Существует несколько базисных категорий ламп большого давления: ДРТ и ДРЛ (ртутные дуговые), ДРИ — аналогичные, как и ДРЛ, однако с йодидами и ряд модификаций, созданных на их основе. В данный же ряд входят также дуговые натриевые (ДНаТ) и ДКсТ — дуговые ксеноновые.

Первая разработка — модель ДРТ. В маркировке Д означает дуговая, символ Р — ртутная, на то, что данная модель трубчатая, указывает буква Т в маркировке. Зрительно это прямая трубка, сделанная из стекла на основе оксида кремния. С 2-ух ее сторон — неплавкие электроды. Применяют ее в облучательных установках. В середине — немножко ртути и аргона.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

По краешкам лампы ДРТ есть хомутики с держателями. Соединяет их железная полоска, которая предназначена для более легкого зажигания лампы

Подсоединение лампы в сеть исполняют постепенно с дросселем с применением резонансной схемы. Поток света лампы ДРТ состоит на 18% из излучения ультрафиолета и на 15% — из инфракрасного. Такой же процент составляет заметный свет. Остальное — потери (52%). Главное использование — как хороший источник излучения ультрафиолета.

Для освещения мест, где качество цветоотдачи не принципиально важно, используют устройства освещения ДРЛ (дуговые ртутные). Тут почти что нет излучения ультрафиолета. Инфракрасное составляет 14%, видимое — 17%. На потери тепла приходится 69%.

Конструкционной особенности ламп ДРЛ дают возможность поджигать их от 220 В без использования высоковольтного импульсного поджигающего устройства. Благодаря тому, что в схеме есть дроссель и конденсатор, колебания потока света становятся меньше, показатель мощности увеличивается. Когда лампа подключена постепенно с дросселем, происходит тлеющий разряд между добавочными электродами и ключевыми смежными.

Разрядный зазор ионизируется в результате появляется разряд между главными неплавящимися электродами. Работа поджигающих электродов заканчивается.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

В состав лампы ДРЛ входит: колба (1), электроды основные (2), подсобные электроды (3), резисторы (4), горелка (5), цоколь (6)

Горелки ДРЛ как правило имеют 4-ре электрода — два рабочих, два поджигающих. Внутренность их наполнена благородными газами с добавлением в их смесь конкретного количества ртути.

Металлогалогенные лампы ДРИ также относятся к категории приборов большого давления. Их цветовой КПД и качество передачи цвета больше, чем у предыдущих. На вид спектра излучения действует состав добавок. Форма колбы, отсутствие добавочных электродов и люминофорного покрытия — основные отличия ламп ДРИ от ДРЛ.

Схема, по которой включают ДРЛ в сеть, имеет ИЗУ — импульсное зажигающее приспособление. В трубках ламп присутствуют составляющие, входящие в галогенную группу. Они увеличивают качество спектра видимого излучения.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Благородный газ в колбе МГЛ служит буфером. Благодаря этому переменный ток идет через горелку даже в том случае, когда она содержит маленькую температуру

По мере прогревания как ртуть, так и добавки испаряются, меняя таким образом сопротивление лампы, поток света, излучающий спектр. На основе приборов данного типа сделаны ДРИЗ и ДРИШ. Первую из ламп применяют в запыленных влажных помещениях, и еще в сухих. Второй — освещают разноцветные телевизионные съемки.

Самыми эффективными являются лампы ДНаТ— натриевые . Это связывают с длиной излучаемых волн — 589 – 589,5 нм. Устройства натриевые большого давления функционируют при величине данного параметра около 10 кПа.

Для разрядных трубок ламп такого типа применяется особенный материал — прозрачная керамика. Обычное стекло для данной цели негодно, т.к. пары натрия очень опасны для него.

Рабочие пары натрия, вводимого в колбу, владеют давлением от 4 до 14 кПа. Для них отличительны маленькие потенциалы ионизации и возбуждения.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Электрические характеристики натриевых ламп зависимы от напряжения сети, длительности эксплуатации. Для длительного горения нужна пускорегулирующая аппаратура

Дабы компенсировать потери натрия, непременно появляющиеся в процессе горения, нужен некоторый его излишек. Это порождает пропорциональную зависимость показателей давления ртути, натрия и температуры холодной точки. В последней происходит конденсация излишка амальгамы.

Когда лампа горит, на ее торцах оседают продукты испарения, что ведет к потемнению кончиков колбы. Процесс сопровождается изменением в сторону роста температуры катода, увеличением давления натрия и ртути. В результате становится больше потенциал и напряжение лампы. При установке ламп натриевых балласты от ДРЛ и ДРИ негодны.

Лампы малого давления

Во внутренней пустоты этих устройств находится газ под давлением более невысоким, чем внешнее. Делят их на ЛЛ и КЛЛ и используют не только для освещения точек торговли, но и для обустройства домов. Лампы дневного света в этом ряду — очень распространены.

Переустройство энергии электричества в световую происходит в 2 этапа. Ток между электродами провоцирует излучение в парах ртути. Ключевым составляющим лучистой энергии, появляющейся при этом, считается коротковолновое Ультрафиолетовое излучение. Заметный свет составляет недалеко 2%. Дальше, излучение дуги в светонакопительном пигменте светящемся в темноте трансформируется в световое.

Маркировка ламп люминесцентных имеет как буквы, так и цифры. Первый символ — это характеристика спектра излучения и конструктивные признаки, второй — мощность в ваттах. Расшифровка букв:

  • ЛД — люминесцентная естественного света;
  • ЛБ — белого света;
  • ЛХБ — также белого, но холодного;
  • ЛТБС — тёплого белого.

У определенных осветительных приборов спектральный состав излучения улучшен с целью получения намного совершеннее светопередачи. В их маркировке есть символ «Ц». Лампы дневного света снабжают помещения одинаковым, рассеянным светом.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Преимущество ЛЛ ламп состоит в том, что они для создания одного и того же с ЛН потока света просят мощности во много раз меньшей. Больший у них и эксплуатационный период, а спектр излучения намного благоприятнее

Поверхность излучения ЛЛ очень высока, благодаря этому тяжело управлять пространственным рассредоточением света. В оригинальных условиях, например, при большой запыленности, используют лампы рефлекторные. В данном варианте внутреннюю площадь колбы не полноценно закрывает диффузный отражающий слой, а исключительно на две третьих ее.

Неорганическим люминесцентным пигментом накрывают 100% поверхности внутри. Часть колбы, не имеющая рефлекторного покрытия, пропускает поток света значительно больший, чем аналогичная по объему трубка обыкновенной лампы — около 75%. Узнать лампы такого типа можно по маркировке — в нее включена буква «Р».

В некоторых случаях главной характеристикой ЛЛ выступает температура цвета Тц. Уподобляют ее к температуре черного тела, выдающего ту же цветность.

По очертаниям ЛЛ бывают линейными, U-образными, в форме символа W, кольцевыми. В обозначение ламп такого типа входит соответственная буква. Очень распространены устройства, которые имеют мощность 15 — 80 Вт. При световой отдаче 45 – 80 лм/Вт горение ЛЛ продолжается минимум 10 000 часов.

На качество работы ЛЛ очень действует внешняя среда. Рабочей для них считается внешняя температура от 18 до 25?. При отклонениях уменьшается как поток света, так и результативность световые отдачи, и напряжение зажигания. При отрицательной температуре шанс на зажигание приближается до нуля.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Пускорегулирующий прибор КЛЛ намного компактней, чем у лампы дневного света. При помощи ЭПРА свечение стало намного ровнее, а гудение пропало (+)

К лампам малого давления принадлежат и люминесцентные небольшие — КЛЛ. Приспособление их точно также обыкновенным ЛЛ:

  1. Проходит большое напряжение между электродами.
  2. Загораются ртутные пары.
  3. Появляется ультрафиолетовое свечение.

Светонакопительный пигмент светящийся в темноте в середине трубки выполняет лучи ультрафиолета незаметными для человеческого зрения. Доступным становится только видимое свечение. Компактное выполнение прибора есть возможность после изменения состава неорганического люминесцентного пигмента. КЛЛ, как и традиционные ЛН, имеют разнообразную мощность, но показатели первых намного меньше.

газоразрядный, лампа, устройство, высокого давления, светового потока, низкого давления

Информацию о мощности КЛЛ заложены в маркировку прибора освещения. Там же есть сведения о виде цоколя, температуре цветов, виде ЭПРА (встроенный или наружный), индексе передачи цвета

Измерение температуры цветов происходит в кельвинах. Значение 2700 – 3300 К указывает на цвет тёплый оттенка желтого. 4200 – 5400 — белый обыкновенный, 6000 – 6500 — белый холодный с синевой, 25000 — сиреневый. Регулировку цветности выполняют путем изменения составляющих неорганического люминесцентного пигмента.

Индекс передачи цвета даёт характеристику этому параметру, как идентичность натуральности цвета со стандартом, приближенным по максимуму к солнечному. Полностью черный — 0 Rа, самая большая величина — 100 Rа. Приборы освещения КЛЛ входят в диапазон от 60 до 98 Rа.

Лампы натриевые, которые относятся к группе малого давления, владеют большой температурой максимально холодной точки — 470 К. Очень низкая не сумеет помогать сохранению требуемого уровня концентрации паров натрия.

К собственному пика резонансное излучение натрия подходит при температуре 540 – 560 К. Эта величина соизмерима с давлением испарений натрия 0,5 – 1,2 Па. Световая отдача ламп данной категории наивысшая если сравнивать с другими приборами освещения общего использования.

Нужное видео по теме

Сведения о ГЛ. Что это такое, рабочий принцип, преимущества, и недостатки:

Востребовано о лампах дневного света:

Не обращая внимания на возникновение все очень совершенных источников освещения, разрядные лампы не теряют собственной популярности. В определенных сферах они просто ценны. На протяжении какого-то времени ГРЛ в первую очередь найдут новые сферы использования.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика