Opis blasku lampy neonowej
Co to jest lampa neonowa
Niskociśnieniowa rura wyładowcza wypełniona obojętnym gazem neonowym to klasyczny neon - lampa, która na całej swojej długości wytwarza jednorodne pomarańczowo-czerwone światło neonowe. Gazy obojętne stosowane w urządzeniach oświetleniowych to hel, ksenon, argon, krypton, ale mają one różne widma emisyjne, co pozwala na ich łączenie i tworzenie różnych kolorów.
Strukturalnie neon nie różni się niczym od innych lamp wyładowczych, w tym świetlówkowych. Do uruchomienia urządzenia wymagany jest prąd w zakresie 0,1-1 miliamperów. Czułość ta umożliwiła zastosowanie neonów we wskaźnikach napięcia sieciowego pod warunkiem zastosowania rezystora obniżającego napięcie w celu ochrony przed porażeniem elektrycznym.
Jednocześnie napięcie zapłonu, w zależności od długości, średnicy i wypełnienia kolby gazem, może osiągnąć 12 000 woltów.Dlatego uruchomienie i utrzymanie pracy urządzenia wymaga obecności w obwodzie falownika. Główne zastosowanie oświetlenia neonowego znalazło w dziedzinie reklamy i rozrywki w Europie i Stanach Zjednoczonych. W Rosji moda ta rozprzestrzeniła się z opóźnieniem od dziesięciu do piętnastu lat, chociaż technologia ta jest stosowana w przemysłowych urządzeniach do wyładowań jarzeniowych i urządzeniach wskazujących od lat 50-tych.
Skąd masz neon?
Pierwszy neon wykonał w 1910 roku Georges Claude, ale do swojego wynalazku wykorzystał prace Maurice'a Traversa i Williama Ramsaya, angielskich chemików, którzy uzyskali neon, usuwając go z powietrza jako produkt uboczny. W powietrzu atmosferycznym maksymalne stężenie Ne osiąga 0,00182%. To bardzo mało w skali planetarnej, ale wystarczające do jej produkcji na skalę przemysłową.
Sposobem na uzyskanie neonu jest upłynnienie wszystkich ciężkich składników powietrza, w wyniku czego powstaje szczątkowy nieskroplony składnik - mieszanina helowo-neonowa. Do oddzielenia helu i neonu stosuje się trzy metody:
- adsorpcja neonu przez schłodzony węgiel aktywny;
- zamrażanie ciekłym wodorem;
- podwójna rektyfikacja w skraplaczu-parowniku;
- zimna destylacja sprężonej mieszaniny.
Jest to najnowsza technologia pozwalająca na uzyskanie gazu o czystości 99,9% na skalę przemysłową.
Wideo: Neon jest najbardziej INERTE gazem na ZIEMI
Rodzaje neonów
Każda świecąca kolorowa tuba, czasami zakrzywiona w niezbędny sposób, jest błędnie nazywana neonem. Jednak w swojej klasycznej formie taka lampa wykonana jest z bańki szklanej wypełnionej obojętnym neonem, zakończonej dwiema lub trzema elektrodami.Lampy wskaźnikowe są mniejsze niż element LED, a rury wyładowcze osiągają dziesięć metrów długości i 20 mm średnicy.
Podczas produkcji kolby nadaje się jej niezbędny kształt, ogrzewając szkło na palniku gazowym wypełnionym neonem, a kilka kropel rtęci dodaje się, aby rozjaśnić blask. Urządzenie jest niestabilne na naprężenia mechaniczne, a jego utylizacja wymaga specjalnych środków bezpieczeństwa związanych z toksycznością par rtęci. Jednak prostota urządzenia ogranicza jego trwałość tylko do integralności żarówki, składu elektrod i użyteczności elementów wyjściowych. W klasycznych neonach nie ma dosłownie nic do wypalenia, dzięki czemu ich prawidłowa praca może trwać nieprzerwanie nawet do 80 000 godzin.
Elastyczny
Złożoność operacyjnych lamp szklanych doprowadziła do wynalezienia alternatywnych technologii, które naśladują oświetlenie neonowe. Jako zamiennik popularne stały się taśmy LED montowane w listwach PCV lub silikonowych, które rozpraszają promienie żarówek, dzięki czemu światło jest równomiernie rozprowadzane po powierzchni taśmy. Neon tzw. elastyczny:
- łatwy w montażu - montuje się go w specjalnych łącznikach lub rowkach z zagięciem 180 ° i średnicy zagięcia 10 mm;
- stabilna mechanicznie i szczelna;
- do dyspozycji;
- oszczędna pod względem zużycia energii - listwa o długości 50 cm zasilana jest konwencjonalnym złączem USB o napięciu 3-4 woltów.
Przeziębienie
Rodzaj elastycznego neonu, ale technologicznie wykonany według innej zasady. Jako źródło światła używany jest luminofor, który pokrywa elastyczny przewód miedziany.Cienki drut miedziany jest nawinięty spiralnie na warstwę luminoforu i przezroczystego dielektryka. Cała konstrukcja posiada przezroczystą plastikową powłokę. Spirala z prętem działa na zasadzie cewki magnetycznej i to pole magnetyczne wzbudza blask luminoforu.
Działanie zimnego neonu jest możliwe po podłączeniu do sieci za pomocą specjalnych falowników wytwarzających prąd o częstotliwości do 6000 Hz. Sama lampa to elastyczny, wytrzymały i szczelny przewód o różnej barwie świecenia w zależności od rodzaju luminoforu.
Średnica gwintu jest często regulowana przez producentów jedynie grubością zewnętrznej powłoki, wewnętrzna część pozostaje bez zmian. Dlatego warto wziąć gruby sznur tylko wtedy, gdy jest to uzasadnione wielkością rowka konstrukcyjnego.
Cechą charakterystyczną zimnego neonu jest całkowity brak nagrzewania się żarnika podczas długotrwałej pracy. Jedyną wadą tej technologii jest to, że przy częstych zagięciach pod ostrymi kątami na małej średnicy powłoka luminoforu zostaje zerwana z powstawaniem ciemnych stref na przewodzie.
Gdzie są używane lampy neonowe, przykłady ze zdjęciami
Początkowo właściwości żarówek neonowych determinowały ich zastosowanie w dziedzinie elektrotechniki jako:
- wskaźniki napięcia sieciowego w urządzeniach elektrycznych;
- urządzenia kontrolne i wskaźnikowe do określania obecności napięcia na przewodach;
- wskaźniki obecności promieniowania elektromagnetycznego - w urządzeniu Balizor neon świeci pod wpływem pola elektromagnetycznego;
- bezpiecznik w obwodach alarmowych.
Lampy neonowe w dzisiejszych czasach są wykorzystywane w większości w handlu, projektowaniu i rozrywce.
Jak działa lampa neonowa
Klasyczny neon gazowo-wyładowczy wykorzystuje zdolność neonu do emitowania fotonów światła, gdy cząsteczki gazu wymieniają energię w rozrzedzonym ośrodku pod wpływem elektryczności. Po podłączeniu prądu zmiennego blask jest równomiernie rozprowadzany w całej żarówce. Jeśli prąd jest stały, to jarzenie koncentruje się wokół katody.
Schemat połączeń
Kontrolki są połączone za pomocą rezystora obniżającego zgodnie z poniższym schematem.
Na przykład urządzenia oświetleniowe oparte na elementach LED wymagają bardziej złożonego schematu połączenia przez statecznik, jak na poniższym rysunku.
Podłączenie neonu wyładowczego oznacza obecność odpowiedniej mocy w obwodzie falownika.
Pierwszy schemat jest uważany za standardowy. Drugi pozwala skrócić długość przewodów, a w przypadku awarii jednej ze stron obwodu, druga nadal działa.
W zależności od długości i średnicy rury wyładowczej do jej uruchomienia wymagany jest transformator podwyższający o mocy podanej w tabeli.
Podłączanie opraw elektrycznych do urządzeń wysokiego napięcia wymaga znajomości elektrotechniki i elektrotechniki. Przy nieprawidłowym obliczeniu wyładowanie może przekształcić się w łuk, po którym nastąpi pęknięcie żarówki.
Zimny neon jest podłączony za pomocą falownika do zasilacza 12 lub 24 V, w zależności od długości przewodu świetlnego.
Neon LED łączy się w taki sam sposób, jak taśmy LED, ale wszystkie połączenia wykonuje się przez złącza, a następnie uszczelnienie złącza, jak na filmie.
Jak uzyskać inne spektrum blasku
Taśmy RGB w obecności kontrolera są w stanie zmienić kolor, tryby i intensywność blasku elastycznego neonu z imitacją girlandy lub światła stroboskopowego. W lampach wyładowczych stosuje się różne gazy obojętne lub ich kombinacje z kolorem szkła bańki, aby uzyskać różne kolory. Na przykład, aby uzyskać zieloną poświatę, ksenon świecący na niebiesko jest pompowany do żółtej kolby.
Zalety i wady
Neon wyładowania emituje miękkie i, jeśli mogę tak powiedzieć, bardziej analogiczne światło w porównaniu do innych typów urządzeń. Wśród zalet tych lamp są:
- równomierność świecenia wraz z możliwością skupienia światła na jednej z elektrod przy zastosowaniu prądu stałego;
- trwałość - brak materiałów eksploatacyjnych w projekcie;
- obsługa małych lampek sygnalizacyjnych bezpośrednio z sieci 220 V;
- możliwość wykonania kolb i katod o różnych kształtach;
Jednocześnie urządzenie lamp wyładowczych nie jest pozbawione wad i jest uważane za przestarzałe z następujących powodów:
- hałas podczas pracy z transformatora podwyższającego;
- kruchość szklanej kolby;
- złożoność recyklingu spowodowana obecnością toksycznych oparów rtęci wewnątrz konstrukcji.
Główne różnice w stosunku do taśmy LED
Przewód, który działa na zasadzie świecenia luminoforu pod wpływem pola elektromagnetycznego, emituje światło 360° tak jak rura wyładowcza, ale jednocześnie wygina się w dowolnym kierunku i zużywa mniej energii. Elastyczny pasek na elementach LED emituje światło 180° w jednym kierunku i wygina się tylko w jednej płaszczyźnie. Zaletą elastycznej taśmy LED imitującej neon jest jej stabilność mechaniczna, łatwość obsługi oraz możliwość sterowania trybem poprzez sterownik.
Oczywiście system taśm RGB jest ograniczony kierunkiem i promieniem gięcia, a także wąskim wektorem poświaty, ale te niedociągnięcia rekompensuje możliwość tworzenia unikalnych pokazów świetlnych przy użyciu programowalnych sterowników o różnych trybach pracy. Jednocześnie neonowa nitka świecąca jest cieńsza (do 2 mm), co pozwala montować ją w wąskich spoinach i szczelinach, co jest ważne przy autotuningu i dekoracyjnych ulepszeniach różnych urządzeń.
Należy dodać, że teraz powraca moda na retro, w tym na analogowe, dzięki czemu stare lampy wyładowcze nie tracą na znaczeniu w dziedzinie wzornictwa i marketingu. Cena i trudność w eksploatacji sprawiły, że klasyczny neon to wybór dla zamożnych nabywców, którzy chcą wyróżniać się swoim statusem i dobrym gustem.