Charakterystyka lamp wyładowczych
Wszystkie lampy, których działanie opiera się na przemianie właściwości gazu, nazywane są lampami wyładowczymi. Występują w różnych typach i są wykorzystywane w wielu branżach. Różnią się wydajnością, niezawodnością i dobrym odwzorowaniem kolorów.
Czym są lampy wyładowcze
Lampa wyładowcza (GRL) to małe urządzenie elektryczne, które emituje światło widzialne w określonym widmie.
Każde urządzenie zawiera następujące elementy:
- bańka szklana z elektrodami wypełnionymi gazem;
- sprzęt sterujący w postaci modułu elektronicznego lub rezystora ograniczającego;
- cokół do wbudowania w sprzęt.
Odmiany
Lampy wyładowcze dzielą się na niskociśnieniowe i wysokociśnieniowe GRL. Każda z grup ma swoją własną charakterystykę, która wpływa na wybór w konkretnym przypadku.
Lampy wyładowcze niskociśnieniowe
Najbardziej znanym przedstawicielem niskociśnieniowego GRL jest świetlówka. Jest to rurka pokryta od wewnątrz luminoforem. Elektrody otrzymują impuls wysokiego napięcia i nagrzewają się.
Po podgrzaniu między stykami powstaje ładunek jarzeniowy, w gazowym środowisku kolby powstaje promieniowanie UV, które działając na luminofor powoduje jarzenie.
Różnorodne świetlówki (LL) to kompaktowe urządzenia, które są oznaczone skrótem CFL i nie różnią się niczym od poprzedniego modelu poza rozmiarem. Wszystkie urządzenia posiadają wbudowany w podstawę element sterujący.
Osobno warto rozważyć indukcyjne urządzenia oświetleniowe. Nie posiadają elektrod w części wewnętrznej, a jonizacja zachodzi pod wpływem pola magnetycznego o wysokiej częstotliwości. Zazwyczaj w kolbie stosuje się mieszaninę par argonu i rtęci, która działa na luminofor.
Lampy wyładowcze wysokociśnieniowe
Elementy, których ciśnienie wewnątrz bańki przekracza ciśnienie atmosferyczne, nazywane są lampami wysokociśnieniowymi.
Przedstawicielami są łukowe lampy rtęciowe (DRL). Nie tak dawno temu stanowiły większość oświetlenia ulicznego. Teraz starają się zastąpić je źródłami metalohalogenkowymi i sodowymi, które mają wyższą wydajność.
Jeśli do urządzenia podłączone są jodki, jest ono oznaczone jako DRI. Urządzenie zawiera palnik ze szkła kwarcowego, w którym znajdują się elektrody. Jako substancję funkcjonalną stosuje się mieszaninę argonu, rtęci i niektórych jodków metali. Palnik znajduje się w rozrzedzonej przestrzeni i pozwala na wytworzenie silnego promieniowania, które wystarcza do oświetlenia dużych powierzchni. DRI może mieć moc od 250 do 3500 watów.
Innym przykładem wysokociśnieniowego GRL jest łukowy model rurowy sodu (DNaT). Charakteryzuje się bardzo dużą mocą świetlną oraz stosunkowo niskim poborem mocy. Światło ma wyraźny złoty odcień.Wady urządzenia obejmują długie wyłączenie, które może zająć około 10 minut.
Jeśli potrzebujesz białego oświetlenia, jak najbliżej światła dziennego, lepiej wybrać łukowe urządzenia ksenonowe. Maksymalna moc może osiągnąć 18 kW. Elektrody wolframowe są stopione z torem i są w stanie wytrzymać duże obciążenia. Szkło szafirowe jest używane, jeśli wymagane jest promieniowanie UV.
Lampy wyładowcze metalohalogenkowe (MHL) to kompaktowe, niezawodne i mocne źródła światła, które są palnikiem umieszczonym w termosie. Palnik wykonany jest ze szkła kwarcowego lub ceramiki. Wnętrze wypełnione jest parami rtęci i metalohalogenkami. Promieniowanie występuje, gdy plazma pojawia się między elektrodami podczas zasilania. Moc urządzeń w niektórych przypadkach może osiągnąć 3,5 kW. Zaprojektowany na 12 000 godzin pracy. Włączenie do pełnej mocy zajmuje około 10 minut.
Zasada działania lampy
Zasada działania GRL opiera się na wpływie wyładowania elektrycznego na zjonizowany gaz. Najczęściej urządzenia wykorzystują argon, neon, krypton, ksenon, a także różne mieszanki. Często dodaje się sód lub rtęć.
Powiązane wideo: Urządzenie, zasada działania i cechy działania lamp DRL
Gdy tylko styki są zasilane, w rurze wytwarzane jest pole elektryczne. Prowokuje ruch elektronów i ich interakcję z cząsteczkami gazu. Kiedy cząstki zderzają się, uwalniana jest energia, która jest następnie przekształcana w promieniowanie o określonym spektrum. Specyficzne widmo zależy od składu gazu i specyfiki pracy sprzętu.
Powłoka luminoforowa żarówki pomaga w konwersji promieniowania UV na światło widzialne.
Czasami zdarzają się modele z wbudowanym źródłem promieniowania beta. Zapewnia jonizację gazu wewnątrz kolby, co minimalizuje ładunek jarzeniowy.
Jak wybrać lampę gazową
Wybierając lampę gazową warto wziąć pod uwagę jej rodzaj, moc i odcień emitowanego światła. Popularne lampy metalohalogenkowe, które charakteryzują się wysokim ciśnieniem, a także mocnym i jasnym blaskiem. Szkło borokrzemowe całkowicie usuwa światło UV, czyniąc je bezpieczniejszym.
Blask elementu wyładowczego będzie zbliżony do białego światła dziennego, jednak w zależności od wypełnienia występują różne odcienie. Sód jest żółty, tal jest zielony, a ind jest niebieski.
W sprzedaży dostępne są lampy do oświetlania akwariów lub szklarni. Mają specjalne widmo, które jest bardziej przyjazne dla środowiska niż standardowe świetlówki lub lampy sodowe.
Lampy sodowe mogą działać przez około 25 000 godzin, co jest porównywalne z elementami LED. Jednocześnie emitowana biała poświata jest jak najbardziej zbliżona do światła dziennego i pozwala na szczegółowe zbadanie obiektów bez zniekształceń kolorów.
Popularne są modele luminescencyjne stosowane w przemyśle iw życiu codziennym. Wewnątrz tych pierwiastków znajduje się rtęć. Przy wyborze ważne jest, aby wziąć pod uwagę długi rozruch i znaczne nagrzewanie się podczas pracy.
Obszar zastosowań
Lampy wyładowcze są szeroko rozpowszechnione w różnych gałęziach przemysłu. Szczególnie wyróżniają się ksenonowe reflektory samochodowe. Stosowane są przez najbardziej znanych producentów samochodów (Toyota, Opel, BMW).
Skuteczne urządzenia do oświetlania dużych magazynów, warsztatów przemysłowych i ulic, do oświetlania billboardów i elewacji budynków.
Zalety i wady
Podobnie jak inne lampy, wyładowcze urządzenia oświetleniowe mają zalety i wady. Dla prawidłowej organizacji systemu oświetleniowego zaleca się rozważenie każdego elementu.
Zalety:
- modele są dość trwałe i mają znaczny zasób zegarków;
- dostępne są urządzenia o różnych parametrach spektralnych i wskaźnikach mocy, co pozwala w łatwy sposób wybrać urządzenie do rozwiązania konkretnego problemu;
- Moc lamp wyładowczych jest znacznie wyższa niż moc innych urządzeń.
Wady tradycyjnych lamp wyładowczych:
- do działania urządzenie wymaga sprzętu sterującego;
- lampy są trudne w montażu, co utrudnia naprawy i zwiększa koszty;
- modele są wrażliwe na zmiany temperatury otoczenia i skoki napięcia;
- uruchomienie niektórych lamp zajmuje dużo czasu;
- urządzenia rtęciowe należy poddać recyklingowi.
Są wady, ale moc i sprawność lamp wyładowczych pozwala im nadal utrzymać niezawodną pozycję na rynku.