Classificatie van lichtbronnen. Deel 2. Ontladingslampen voor hoge en lage druk

Classificatie van lichtbronnen. Deel 1. Gloeilampen en halogeenlampen

Fluorescentielampen

Fluorescentielampen zijn lagedrukgasontladingslampen waarin door een gasontlading voor het menselijk oog onzichtbare ultraviolette straling door een fosforcoating wordt omgezet in zichtbaar licht.

Fluorescentielampen zijn een cilindrische buis met elektroden waarin kwikdamp wordt gepompt. Onder invloed van een elektrische ontlading zendt de kwikdamp ultraviolette stralen uit, die er op hun beurt voor zorgen dat de op de wanden van de buis afgezette fosfor zichtbaar licht uitzendt.

Fluorescentielampen geven zacht, egaal licht, maar de lichtverdeling in de ruimte is door het grote stralingsoppervlak lastig te beheersen. Lijn-, ring-, U-vormige en compacte fluorescentielampen verschillen in vorm. Leidingdiameters worden vaak aangegeven in achtsten van een inch (bijv. T5 = 5/8 « = 15,87 mm). In lampencatalogi worden diameters meestal in millimeters aangegeven, bijvoorbeeld 16 mm voor T5-lampen.De meeste lampen zijn van internationale standaard. De industrie produceert ongeveer 100 verschillende standaardmaten fluorescentielampen voor algemeen gebruik. De meest voorkomende lampen met een vermogen van 15, 20,30 W voor een spanning van 127 V en 40.80.125 W voor een spanning van 220 V. De gemiddelde brandduur van de lamp is 10.000 uur.

De fysieke kenmerken van fluorescentielampen zijn afhankelijk van de omgevingstemperatuur. Dit komt door het karakteristieke temperatuurregime van de kwikdampdruk in de lamp. Bij lage temperaturen is de druk laag, waardoor er te weinig atomen kunnen deelnemen aan het stralingsproces. Bij een te hoge temperatuur leidt de hoge dampspanning tot een steeds toenemende zelfabsorptie van de geproduceerde UV-straling. Bij een kolfwandtemperatuur van ca. Lampen bereiken bij 40°C de maximale inductieve vonkontladingsspanning en daarmee de hoogste lichtopbrengst.

Voordelen van fluorescentielampen:

1. Hoge lichtopbrengst, tot 75 lm / W

2. Lange levensduur, tot 10.000 uur voor standaardlampen.

3. De mogelijkheid om lichtbronnen met een verschillende spectrale samenstelling te hebben met een betere kleurweergave voor de meeste soorten gloeilampen

4. Relatief lage (wel verblindende) helderheid, wat in sommige gevallen een voordeel is

De belangrijkste nadelen van fluorescentielampen:

1. Beperkt vermogen per eenheid en grote afmetingen voor een bepaald vermogen

2. Relatieve complexiteit van opname

3. Onmogelijkheid om lampen met gelijkstroom te voeden

4. Afhankelijkheid van de kenmerken van de omgevingstemperatuur. Voor conventionele fluorescentielampen is de optimale omgevingstemperatuur 18-25 C.Wanneer de temperatuur afwijkt van het optimum, neemt de lichtstroom en het lichtrendement af. Bij temperaturen onder +10 C is ontsteking niet gegarandeerd.

5. Periodieke pulsaties van hun lichtstroom met een frequentie gelijk aan de elektrische stroom met dubbele frequentie. Het menselijk oog kan deze lichttrillingen niet waarnemen vanwege visuele traagheid, maar als de bewegingsfrequentie van het onderdeel overeenkomt met de frequentie van de lichtpulsen, kan het stationair lijken of langzaam in de tegenovergestelde richting draaien vanwege een stroboscopisch effect. Daarom moeten in industriële gebouwen fluorescentielampen worden ingeschakeld in verschillende fasen van de driefasige stroom (de pulsatie van de lichtstroom zal in verschillende halve perioden zijn).

Bij het markeren van fluorescentielampen worden de volgende letters gebruikt: L - fluorescerend, D - daglicht, B - wit, HB - koud wit, TB - warm wit, C - verbeterde lichttransmissie, A - amalgaam.

Als je de buis van een fluorescentielamp in een spiraal "draait", krijg je een CFL - een compacte fluorescentielamp. In hun parameters liggen CFL's dicht bij lineaire fluorescentielampen (lichtrendement tot 75 lm / W). Ze zijn in de eerste plaats ontworpen om gloeilampen te vervangen in een breed scala aan toepassingen.

Boogkwiklampen (DRL)

Markering: D — boog R — kwik L — lamp B — gaat aan zonder ballast

Arc Mercury-fluorescentielampen (DRL)

Kwikkwarts-fluorescentielampen (DRL's) bestaan ​​uit een glazen bol die aan de binnenkant is gecoat met fosfor en een kwartsbuis die in de lamp is geplaatst en is gevuld met hogedrukkwikdamp. Om de stabiliteit van de eigenschappen van de fosfor te behouden, is de glazen bol gevuld met koolstofdioxide.

Onder invloed van ultraviolette straling die in de kwikkwartsbuis wordt gegenereerd, gloeit de fosfor, waardoor het licht een bepaalde blauwachtige tint krijgt, waardoor de ware kleuren worden vervormd. Om dit nadeel op te heffen, worden speciale componenten in de samenstelling van de fosfor geïntroduceerd, die de kleur gedeeltelijk corrigeren; deze lampen worden DRL-lampen met chrominantiecorrectie genoemd. De levensduur van de lampen is 7500 uur.

De industrie produceert lampen met een vermogen van 80,125,250,400,700,1000 en 2000 W met een lichtstroom van 3200 tot 50.000 lm.

Voordelen van DRL-lampen:

1. Hoge lichtopbrengst (tot 55 lm/W)

2. Lange levensduur (10000 uur)

3. Compactheid

4. Niet kritisch voor omgevingsomstandigheden (behalve zeer lage temperaturen)

Nadelen van DRL-lampen:

1. De overheersing van het blauwgroene deel in het spectrum van stralen, wat leidt tot onbevredigende kleurweergave, wat het gebruik van lampen uitsluit in gevallen waarin de objecten van discriminatie menselijke gezichten of geverfde oppervlakken zijn

2. Mogelijkheid om alleen op wisselstroom te werken

3. De noodzaak om in te schakelen via een ballastsmoorspoel

4. Ontstekingsduur bij inschakelen (ca. 7 minuten) en start van herontsteken na zelfs zeer korte stroomonderbreking van de lamp pas na afkoeling (ca. 10 minuten)

5. Pulserende lichtstroom, groter dan die van fluorescentielampen

6. Aanzienlijke vermindering van de lichtstroom tegen het einde van de dienst

Metaalhalogenidelampen

Boogmetaalhalogenidelampen (DRI, MGL, HMI, HTI)

Markering: D - boog, R - kwik, I - jodide.

Metaalhalogenidelampen -dit zijn hogedrukkwiklampen met toevoegingen van metaaljodiden of zeldzame-aardejodiden (dysprosium (Dy), holmium (Ho) en thulium (Tm), evenals complexe verbindingen met cesium (Cs) en tinhalogeniden (Sn). Deze verbindingen vallen uiteen in de centrale ontladingsboog en de metaaldampen kunnen de emissie van licht stimuleren waarvan de intensiteit en spectrale verdeling afhangen van de dampdruk van de metaalhalogeniden.

Extern verschillen metallogene lampen van DRL-lampen door de afwezigheid van fosfor op de lamp. Ze worden gekenmerkt door een hoge lichtopbrengst (tot 100 lm/W) en een aanzienlijk betere spectrale samenstelling van het licht, maar hun levensduur is aanzienlijk korter dan die van DRL-lampen en het schakelschema is ingewikkelder, omdat naast ballast smoorspoel, bevat een ontstekingsapparaat.

Frequent kortstondig inschakelen van hogedruklampen zal hun levensduur verkorten. Dit geldt voor zowel koude als warme starts.

De lichtstroom is praktisch niet afhankelijk van de temperatuur van de omgeving (buiten de armatuur). Bij lage omgevingstemperaturen (tot -50 °C) moeten speciale ontstekingsinrichtingen worden gebruikt.

HMI-lampen

HTI-lampen met korte boog - metaalhalogeenlampen met verhoogde wandbelasting en zeer korte afstand tussen elektroden hebben een nog hoger lichtrendement en kleurweergave, wat echter hun levensduur beperkt. Het belangrijkste toepassingsgebied van HMI-lampen is podiumverlichting, endoscopie, bioscoop en daglichtopnamen (kleurtemperatuur = 6000 K). Het vermogen van deze lampen varieert van 200 W tot 18 kW.

Voor optische doeleinden zijn HTI-metaalhalogenidelampen met korte boog met kleine interelektrode-afstanden ontwikkeld. Ze zijn erg helder. Daarom worden ze voornamelijk gebruikt voor lichteffecten, zoals positionele lichtbronnen en bij endoscopie.

Hogedruknatriumlampen (HPS).

Markering: D — boog; Na — natrium; T - buisvormig.

Hogedruknatriumlampen (HPS) behoren tot de meest efficiënte groepen zichtbare stralingsbronnen: ze hebben de hoogste lichtopbrengst van alle bekende gasontladingslampen (100-130 lm/W) en een lichte vermindering van de lichtstroom bij een lange levensduur. Bij deze lampen is een ontladingsbuis van polykristallijn aluminium in een cilindrische glazen kolf geplaatst, die inert is voor natriumdamp en zijn straling goed doorlaat. De druk in de leiding is ongeveer 200 kPa. Duur van het werk — 10-15 duizend uur. Door het extreem gele licht en de bijbehorende lage kleurweergave-index (Ra = 25) kunnen ze worden gebruikt in ruimtes waar mensen zijn, alleen in combinatie met andere soorten lampen.

Xenonlampen (DKst)

DKstT arc xenonbuislampen met een laag lichtrendement en een beperkte levensduur onderscheiden zich door de spectrale samenstelling van het licht dat het dichtst bij natuurlijk daglicht ligt en het hoogste eenheidsvermogen van alle lichtbronnen. Het eerste voordeel wordt praktisch niet gebruikt, aangezien de lampen niet in gebouwen worden gebruikt, het tweede bepaalt hun brede gebruik voor het verlichten van grote open ruimtes wanneer ze op hoge masten zijn gemonteerd. De nadelen van de lampen zijn zeer grote pulsaties van de lichtstroom, een overmaat in het spectrum van ultraviolette stralen en de complexiteit van het ontstekingscircuit.