Kokios dujos yra kaitinamosios lempos? Spalvos temperatūra kaitinamųjų lempučių

Šiandien sunku įsivaizduoti žmonių gyvenimą be elektros žibinto. Šis gana paprastas įrenginys naudojamas apšviesti skirtingus kambarius ir gatves. Yra daug šviesų lempučių tipų, kurie skiriasi nuo švyti ir darbo principo. Neseniai vis daugiau vartotojai atkreipia dėmesį į energijos taupymo įrenginius, tačiau įprasta kaitinamoji lempa neskuba imtis pozicijų.

Veiklos principas

Kaitinamosios lempos veikimo principas yra gana paprastasKaip šio įrenginio dizainas. Electrotok eina per ugniai atsparią laidininką ir šildo jį iki aukštos temperatūros. Pažymėtina, kad šildymo temperatūra priklauso nuo tiekiamo streso įrenginio. Pagal įstatymų planą šildomas laidininkas gali generuoti elektromagnetines bangas.

Kuo aukštesnė temperatūra, trumpesnis išmetamų spinduliuotės bangos ilgis. Matomo spektro bangos atsiranda, kai dirigentas šildo iki kelių tūkstančių laipsnių Kelvino skalėje. Jei šviesos lemputė Helix šildo iki 5000 k, tada jis bus spindi su neutraliu šviesa (panašus į tai, ką spinduliuoja). Kai temperatūra mažėja, švytėjimo spalva pradės pasikeisti pirmiausia ant geltonos, o tada ant raudonos spalvos.

Lempose vyraujanti energijos dalis transformuojama į šiluminę ir tik nedidelė suma paverčiama šviesos sraute. Taip pat reikėtų nepamiršti, kad žmogaus regėjimo organai gali suvokti tik tam tikrą šviesos bangų asortimentą. Norėdami padidinti kambario apšvietimą, turite pakelti spiralės temperatūrą. Tačiau tai įmanoma tik tam tikru rodikliu, kuris apsiriboja dirigento medžiagos savybėmis.

Šiuo būdu, didžiausia šviesos lemputė yra 3410 laipsnių ant Celsijaus skalės. Tolesnis šildymo volframas sukels medžiagos deformaciją ir lydymą. Tačiau net ir tokia temperatūra gali būti pasiekta tik tam tikromis aplinkos sąlygomis. Jei volframo kontaktas su deguonimi, tada jis virsta oksidu. Kai oras ištraukia iš kolbos, pasirodys gebėjimas sukurti maksimalų didžiausią lempą. Galingi įrenginiai yra inertinių dujų į kolbą.

Dizaino elementai

Nors lempos išsiskiria dizainu, jie turi tris bendras elementus - išvados, dirigentas ir stiklo kolba. Kai kurie specialūs tikslai gali būti trūksta pagrindo, nes naudojama kito tipo turėtojai. Kartais saugiklis yra įterptas į lemputes. Dažniausiai jis montuojamas į koją, todėl po laidininko gedimo kolba nėra sunaikinta.

Kai šilumos siūlai yra sugadintas, pasirodo elektrinis lankas, kuris lydosi medžiagos liekanos. Medžiaga į išlydytą valstybę patenka į stiklinį indą ir gali sutrikdyti jo vientisumą. Saugiklis gali užkirsti kelią spiralinio lydymosi procesui. Tačiau ši technologija nebuvo paplitusi dėl mažo efektyvumo.

Jei kalbame apie tai, kas yra lemputė, būtina atkreipti dėmesį į pagrindinius dizaino elementus. Jie apima:

• kolba, pagaminta iš stiklo;
• dirigentas;
• elektrodai;
• bazė;
• dujų terpė;
• sluoksnio dirigento turėtojai.

Kolba ir dujų terpė

Stiklo bako dėka kaitinamasis yra apsaugotas nuo oksidacijos proceso, atsirandančio dėl skleidžiančio laidininko medžiagos sąveikos su deguonimi. Pirmosios elektrinės kaitinamosios lempos buvo pagamintos su vakuumine kolba. Dabar ši technologija yra tik mažos galios įtaisai. Galingesnių įrenginių gamybai dažniausiai naudojamas nitratavimas-argono mišinys arba vienas argonas. Taip pat kai kurių lempų kolbose gali būti xenon arba krypton. Šilumos spinduliuotės rodiklis kaitinamosios gijimo medžiagos priklauso nuo dujų molinės masės.

Atskira grupė yra halogeninės lemputės, stiklinio indo, kurio buvo švirkščiama halogeninės grupės dujos. Kai šildomas, spinduliuojančio laidininko medžiaga išgaruoja ir reaguoja su šiomis dujomis. Cheminio proceso metu gauta medžiaga greitai pasleidžiama pagal aukštos temperatūros įtaką ir grįžta į šilumos sriegį. Kaip rezultatas, prietaiso efektyvumas yra ne tik didėja, bet ir padidina jo gyvenimą.

Dirigentas

Kaitinamojo kaitinimo forma gali būti bet ir priklauso nuo prietaiso specifikos. Dažniausiai įprastinėje lemputėje dirigentas turi apvalią skerspjūvį, tačiau galite patenkinti juostą. Pažymėtina, kad pirmojoje lempose net naudojama anglisgali sušilti iki 3559 laipsnių temperatūrai Celsijaus skalėje. Tačiau šiuolaikiniuose įrenginiuose pagrindinė kaitinamosios medžiagos medžiaga yra volframa.

Be to, šis elementas gali būti pagamintas iš lydinio osmio su volframo. Spiralės tipo pasirinkimas nėra atsitiktinis, nes jo matmenys priklauso nuo jo. Šiuolaikiniame lempose gali būti naudojami ir net trikspirals. Jie gaunami dėl pakartotinio verpimo. Tai leidžia padidinti prietaiso efektyvumą dėl šilumos gamybos rodiklio sumažėjimo.

Lempos pagrindas

Šis elementas yra standartizuotas ir turi tam tikrą formą ir matmenis. Kaip rezultatas, galite lengvai pakeisti šviesos lemputę po jo gedimo . Šiandien dažniausiai naudojami įrenginiai su "Cocol E14"., E27, taip pat E40. Šio ženklo dekodavimas yra labai paprastas - numeriai po literatūros e taško į išorinį skersmenį elemento.

Nuo šiol yra daug rūšių lempų, tada kai kurie iš jų skiriasi nuo pagrindo dizaino. Pavyzdžiui, yra įrenginiai, kurie yra laikomi kasetėje dėl trinties galios. Taip pat reikėtų pažymėti, kad kaitinamosios lempos įrenginio pagrindas atlieka šias funkcijas:

• jungia keletą elementų;
• yra vienas iš kontaktų;
• leidžia saugiai apsaugoti prietaisą kasetėje.

Privalumai ir trūkumai

Visi techniniai prietaisai turi ne tik privalumus, bet ir trūkumus. Kaitinamosios lemputės nebuvo išimties.

Teigiami bruožai

Vienas iš pagrindinių šių įrenginių privalumų yra dizaino paprastumas, kuris leidžia sumažinti produkto kainą. Dabar ji yra lengvai įmanoma įsigyti įrenginį norima galia ir matmenis. Taip pat svarbus klasikinių elektros lempučių pranašumas yra jų spinduliavimo elemento švytėjimo spektras. Kadangi jis yra kuo arčiau saulės spindulių, jis negali neigiamai paveikti regėjimo organų.

Šildymo gija šilumos turi šiluminę inerciją, todėl šviesa skleidžiama ji yra beveik atimta ripple. Tai palankiai išskiria įprastas kaitinamasis lemputes nuo kitų rūšių produktų (pvz., Luminescencinės lempos). Šių prietaisų gamyboje nenaudojamos kenksmingos medžiagos, taip nėra specialios technologijos, reikalingos jų šalinimui.

Neigiamos savybės

Vienas iš pagrindinių prietaisų trūkumų gali būti laikoma priklausomybe nuo maitinimo įtampos indikatoriaus. Jei jis padidės ir viršija leistinas ribas, spiralė greitai dėvi. Kai įtampa lašai, prietaiso skleidžiamas šviesos srautas yra sumažintas.

Be to, reikia prisiminti, kad spinduliavimo elementas yra skirtas dirbti visą ilgą laiką segmente. Šaltojo spiralinio atsparumo greitis yra žymiai mažesnis, palyginti su darbo režimu.

Dėl šios priežasties įtraukimo metu yra stiprus šuolis dėl srovės stiprumo, kuris lemia kaitinamosios medžiagos garavimą. Taigi, tarnavimo laikas priklauso nuo intarpų skaičiaus.

Tačiau galite kovoti su šia nepalankioje padėtyje, naudojant specialius lygius starterius - Dimmers. Taip pat su jų pagalba galite reguliuoti šviesos srauto indikatorių gana platus.

Svarbiausias kaitinamosios lempos nepalankumas yra mažas efektyvumas. Pagrindinė elektros energijos dalis konvertuojama į šilumą, kuris yra išsklaidytas aplinkoje. LED lempos vis dažniau naudojamos, leidžiančios sutaupyti elektros energijos.

Nepaisant aktyvios energijos taupymo lempučių įžeidžiančios lempos, kaitinamosios lempos lieka šiandien labiausiai paplitęs šviesos šaltinis. Elektros kaitinamosios lempos sąvoka nesikeičia daugiau nei 100 metų ir susideda iš pagrindo, kontaktinių dirigentų ir stiklo kolbos, kuri pagerina ploną aplinkos gijimo spiralę. Kaitinamosios lempos veikimo principas yra pagrįstas optiniu spinduliuotėmis, gaunamas nuo kaitinimo iki aukšto temperatūros laidininko inertinėje terpėje.

Istorija

Pirmasis elektrinis šviesos šaltinis - elektrinis lankas buvo apšviestas 1802 m. Rusijos mokslininkai V.V. Petrovas. Kaip srovės šaltinis, jis naudojo didžiulį akumuliatorių 2100 vario-cinko elementų, pavadintas po vieno iš Volta Elektros kūrėjų, "Volta". Petrovas naudojo porą anglies strypų, prijungtų prie skirtingų galvaninės akumuliatoriaus stulpų. Kai strypų galai yra glaudaus atstumo galai, oro tarpas vyko su elektros iškrovimu, strypų galai buvo purtant tuo pačiu metu, ir tarp jų atsirado gaisro lankas. Sunku naudoti tokį lempą - anglies strypai greitai ir netolygiai sudegino, o lankas suspaustas per karšta ir ryški šviesa.

Aleksandras Nikolaevich Lododinas 1872 m. Pateikė prašymą ir tada gavo patentą (Nr 1619, liepos 11 d., 1874) ant prietaiso - kaitinamosios lempos ir pigesnio elektros apšvietimo metodas. Šis išradimas pirmiausia patentuota Rusijoje, o tada Austrijoje, Didžiojoje Britanijoje, Prancūzijoje, Belgijoje. Lodagina Lamina, plonas strypas retės anglies buvo patiekiamas kaip stiklo dangtelis. 1875 m. Lodigina lemputės buvo apšviestos floros parduotuvės ant didelės jūros gatvėje Sankt Peterburge, kuris buvo pagerbtas tapti pirmuoju pasaulio parduotuvėje su elektros apšvietimu. Pirmasis Rusijos įrengimas lauko elektrinio apšvietimo su lanko lempomis buvo įvesta į darbą gegužės 10, 1880 ant liejyklų tilto Sankt Peterburge. Laminy lemputės patiekiami apie du mėnesius, kol ritė sudegino (naujame tokių anglių lodo lempa, buvo keturi - kai vienas sudeginto kampas, kitas sulaikytas jo vietoje).

Rusijos mokslininkas Pavel Nikolaevich Apple deda anglies strypai lygiagrečiai, dalijant savo molio sluoksnį, kuris palaipsniui išgaruoja. Apple "žvakės" degina gražia rožinė ir violetinė spalva. 1877 m. Viena iš pagrindinių Paryžiaus gatvių buvo padengta su jais. Ir elektrinis apšvietimas pradėjo skambinti "La Lumiere Russe" - "Rusų šviesa".

Nepaisant to, šiuolaikinių elektrinių lempų išradėjas vadinamas Thomas Edison. 1880 m. Sausio 1 d. Menlo-Park (JAV) buvo surengtas Thomas-Park (JAV) siūlomų namų ir gatvių demonstravimas, kuriame dalyvavo trys tūkstančiai žmonių. Edisonas pristatė projektuojant Lodigino kaitinamųjų lempų dizainą. Pagrindiniai patobulinimai: jis pasiekė gerokai pašalinti orą iš lempos, nes anti-sriegis buvo švyti, ne deginti.

Edisonas buvo apibūdinantis visam žinomam šiuolaikinių lempų pagrindui, kuri yra pavadinta jo garbei. Šiandien tik pirmoji raidė "E" jo paskyrime išsaugoma nuo pilno pavadinimo. Be to, Edison pasiūlė tiek elektros energijos gamybą ir platinimą apšvietimui.

Nuoiminančios lempos gerinimas ateina iki šios dienos. Vietoj anglies, šilumos siūlai pradėjo gaminti iš karščiui atsparių metalų - pirmiausia iš Osmijos ir Tantalo, tada nuo volframo. Siekiant sumažinti garavimą ir padidinti jėgą nuo 1910-ųjų, metalo siūlai išmoko pasukti į vieną ir pakartotines spirales. Norint, kad metalo išgaravimas negalėtų atsiskaityti ant kolbų stiklo, jis pradėjo užpildyti azoto arba inertinių dujų.

Visa tai leido padidinti kaitinamųjų lempų šviesą nuo pradinio 4-6-10-15 lm / W, ir tarnavimo laikas nuo 50-100 iki įprastos 1000 valandų vertės. Šviesos gavimo principo kūrimas buvo taikoma halogenų kaitinamosiomis lempomis.

Pastaba. Kodėl karšto metalo švytėjimas? Pasak Quantum teorijos, jei elektronas bet kokiu būdu informuoti pakankamą energiją, tada jis eis į didesnį energijos lygį, o po 10-13, jis grįžta į pradinę pagrindinę būseną, skleidžiančią fotoną. Šis faktas yra susijęs ne tik nuo karšto metalo švytėjimo, bet ir "šalto" šviesų fluorescencija, kurioje elektronai džiaugiasi ATP suskaidymo energija, taip pat fosforų, aplankių saulės spindulių, liuminescenciją žalia šviesa tamsoje.

Technine informacija

Šviesos kaitinamosios lempos grąžinimas yra palyginti mažas. Tai mažiausia tarp šiuolaikinių elektros lempų ir yra nuo 4 iki 15 lm / W. Aukštos kokybės sriegio ryškumas kartu su savo miniatiūriniais dydžiais leidžia naudoti kaitrines lemputes optines sistemas ir prožektorius. Kaitinamosios lemputės turi platų vardinių įtampų ir pajėgumų spektrą. Šis žibintų tipas gali veikti įvairiuose aplinkos temperatūrose, kuri yra ribojama tik pagal jo gamyboje naudojamų medžiagų šiluminiam atsparumui (-100 ... + 300 ° C). Kaitinamosios lempos apšvietimas reguliuojamas keičiant eksploatavimo įtampą, kurią galima pasiekti bet kokio dizaino apšvietimu (reguliatoriumi).

Tuo pačiu metu trūkumas yra didelė darbo temperatūra ir eksploatavimo metu paskirstytos šilumos kiekis. Kaitinamosios lempos yra jautrios vandens suvartojimui, nes dėl staigaus stiklo kolbos vėsinimo atsiranda jo sunaikinimas, ir potencialiai mirksi gaisrai dėl didelės darbinės temperatūros.

Iki šiol pasaulis turi nuolatinę tendenciją sumažinti kaitinamųjų lempų dalį visame apšvietimo įtaisų talpoje. Profesionalioje išsivysčiusių šalių apšvietimo produktų rinkoje ši dalis ši dalis neviršija 10%, apmąstydami daugiau ekonominių halogeno ir LED apšvietimo įtaisų.

Atsiradimo istorija. Įrenginys. Pasirinkite aukštos kokybės lempą.

Istorijos lempos. \\ T. Šiuo metu sunku susitikti su asmeniu, kuris nebūtų susipažinęs su kaitinančiomis lempomis. Pažanga apšvietimo įtaisų srityje Siūlomi alternatyvūs šviesos šaltiniai - Luminescencinė ir diodų lempos, tačiau kai kuriems parametrams dar neįmanoma viršyti įprastą "Iljich lemputės".

Kaitinamosios lempos istorija yra labai paini ir jo išvaizda buvo atlikta daugelio išradėjų mokslininkų išradimas.

Pagal visuotinai pripažintą versiją jis prasidėjo tolimame 1872 m., Kai Rusijos mokslininkas A. N. Lododinas atspėjo praleisti elektros srovę per anglies strypą.

Pats strypas buvo bevielio stiklo skaidrios kolbos erdvėje. Dabartinės jėgos padidėjimas sukėlė intensyvesnę šviesos išvestį, kol buvo pasiektas lydymosi taškas ir lemputė išėjo. Taigi patyrę optimalūs pirmųjų kaitinamųjų lempų darbo būdai buvo įsteigti ir po metų - 1873 m. Sankt Peterburge buvo pirmiausia išbandyti kelios lempos su tokiomis lempomis.

Tuo pačiu metu Amerikos išradėjas "Thomas Edison" buvo vykdoma lygiagrečiai su kaitinamosios lempos rašybos raida. 1879 m. Pirmiausia jis pirmą kartą patentuavo kaitinamąją lempą su anglių siūlais, o tai buvo priežastis, dėl kurios jis buvo jam, kad daugelis mano, kad yra tikras "kaitinamosios lempos tėvas".

Tiesą sakant, taip dažnai atsitinka techninių išradimų srityje, lemputė buvo išrasta įvairiose šalyse beveik vienu metu, todėl neįmanoma ginčytis su pasitikėjimu, kuris valdo autorystę.

Darbas su lempos tobulinimu su anglies siūlais, Lododinui 1890 m. Siūloma pakeisti metalo kaitinančią kaitinamąją medžiagą, pagamintą iš ugniai atsparios metalo - volframo. Priešingai nei kiti laidžios elektros srovės, volframas turi labai didelį lydymosi tašką - apie 3410 ° C.

Tuo pačiu metu "Edison" siūlo naudoti lempų dizainą, kurį jis sukūrė su sriegia sistema. Šis dizainas pasiekė mūsų laiką praktiškai, nepadarė jokių reikšmingų pokyčių. Kaitinamoji lempos bazė yra "E-xx", kur "E" yra Edisono varžtas, o "xx" yra išorinis skersmuo mm. Europoje ir po sovietinės erdvės teritorijoje, E27 ir E14 teritorijoje buvo paplitę.

JAV žemyne \u200b\u200bkitos bazės bazės yra naudojamos siekiant išvengti suderinamumo su Europos kolegomis, nes elektros tinklų įtampa yra įvairus (120 V. palyginti su 220 V., atitinkamai). 1910 m., Amerikos fizikas Langmür pasiūlė pakeisti volframo siūlai susukti į ploną spiralę, kuri leido sumažinti stiklo kolbos matmenis, pagerinti lempos veikimą ir padidinti šviesos išėjimą.

Prietaisas. \\ T. Šiuolaikinė kaitinamoji lempa, nepaisant atrodymo paprastumo, iš tikrųjų įkūnija daugybę išradimų ir atradimų. Šiuo metu naudojamas kaitinamųjų spiralių gamybai be brangių volframo, osmio ar junginio. Kolba nustojo būti tik vakuume - labai dažnai jis pradėjo jį užpildyti inertinėmis dujomis (argonu, Crypton, Xenon ir).

Toks sprendimas leido pašalinti atmosferos slėgį dulkių kolboje, taip pat padidinti bendrą lempos trukmę. Faktas yra tai, kad elektros srovė eina palei volframo spiralę sukelia jo šildymą ir švytėjimą. Kai šildomas iki tokios aukštos temperatūros (iki 2900 ° C), be oro kolbos, volframas pradeda intensyviai išgaruoti ir sėti ant stiklo. Stiklas palaipsniui praranda skaidrumą, o šviesos išėjimo intensyvumas mažėja, o sriegio trukmė patenka.

Mes visi žinome, kaip jis yra nemalonus pažvelgti į ryškią šviesą skaidrios kaitinamosios lempos, todėl ne tik skaidrios kolbos gamina pramonės, bet taip pat matinis. Dėl to šviesa tampa šiek tiek išsklaidyta ir minkštesnė, nors ji šiek tiek praranda intensyvumą.

Aukštos kokybės kaitinamosios lempos pasirinkimas nėra toks paprastas uždavinys, nes jis gali atrodyti iš pirmo žvilgsnio. Daugelis namuose vis dar degina lemputes su penkerių metų ir daugiau patirties, ir tai atsitinka, kad visiškai neseniai įsigytas lemputė nudegina. Įprastos kaitinamosios lempos instrumentas rodomas paveiksle:

kur: 1 - stiklo kolba; 2 - kolbos ertmė, užpildyta inertinėmis dujomis; 3 - kaitinamasis spiralas; 4, 5 - elektrodai; 6 - Papildomos spiralinės atramos; 7 - Stiklo kojos; 8 - Išorinis laidininkas; 9 - bazė; 10 - izoliatoriaus pagrindas; 11 - Nizhny kontaktinė bazė.

Kaitinamosios lempos pasirinkimas. Pirkdami lempą, patikrinkite, ar nėra kieto gaubto kolbos, nes užtikrinamas pakankamas stiprumas. Su tinkama praktika naudojamo stiklo kokybė gali būti tikrinama su nedideliu piršto falaikiu ant jo - garsas turi būti šiek tiek nutildytas, "patvarus". Ant metalo pagrindo neturėtų būti žalos - skylių ar dentų.

Mažos skylės buvimas ant pagrindo dar nereiškia visiškai nesuderinamumo lempos, bet leidžia galvoti apie gamybos ar transportavimo procesų teisingumą. Apatinis pagrindo kontaktas gali būti plotas - maždaug 7 mm skersmens ir gali būti siauras 5 mm. Platus kontaktas yra labiau pageidautinas, nes jis suteikia aukštos kokybės kontaktą kasetėje, net ir nedideliu vidinės kontaktinės plokštės poslinkiu (liežuviu).

Tačiau dauguma šiuolaikinių lempų tiekiamos tiksliai su siaurais apatiniais kontaktais, todėl situacija gali būti suformuota, kai ji nėra iš nieko. Kolba turi būti tvirtai pritvirtinta prie kasetės ir neatsilikti prie klijavimo vietose. Išorinis laidininkas (8) gali būti prijungtas prie rūsio arba įprastinio litavimo arba taško suvirinimo.

Litavimas turėtų būti mažas ir tvarkingas, ir kai suvirinimas yra glaudžiai laikomas. Kaitinamasis spiralas (3) neturėtų būti pernelyg išsaugotas. Jei taip atsitiks, tai reiškia, kad lemputė jau buvo išnaudota ir spiralė yra šiek tiek ištempta. Labai svarbus dalykas yra patikrinti spiralinės gofrų kokybę ryšio su elektrodais (4, 5).

Nepakankamas deginimas, lempos tarnavimo laikas žymiai sumažėja. Aukštos kokybės lempos kojos (7) neturi skylių ant šono. Nurodyta eksploatavimo įtampa turi būti didesnė už faktinį. Tai yra, nepaisant standarto 220 V., tai yra pelningiau pasirinkti lempas su 230-240 V. Ypač reikia pažymėti, kad daugiau nei 2 įtampa stipriai sumažina lempos gyvenimą.

Kaitinamosios lempos - apšvietimo įtaisas, dirbtinis šviesos šaltinis. Šviesos spinduliuoja šildoma metalinė spiralė, kai elektros srovė teka.

Veiklos principas

Kaitinamosios lempos, šildymo dirigento (kaitinamųjų sriegių) poveikis naudojamas, kai elektros srovės teka per jį. Volframo kaitinimo temperatūra smarkiai padidėja po to, kai įjungiama srovė. Siūlai skleidžia elektromagnetinę spinduliuotę pagal įstatymą Plank. Baro funkcija turi maksimalų, kurio padėtį bangos ilgio skalėje priklauso nuo temperatūros. Šis maksimalus kiekis perkeliamas su temperatūros padidėjimu mažesniais bangos ilgiais (poslinkio įstatymu Vynai). Norint gauti matomą spinduliuotę, būtina, kad temperatūra buvo apie kelis tūkstančius laipsnių, idealiai 6000 K (paviršiaus temperatūra Saulė.). Mažesnė temperatūra, tuo mažiau matomos šviesos ir daugiau "raudonos" dalis atrodo spinduliuojama.

Dalis elektros energijos suvartotos, kaitinamosios lempos konvertuoja į spinduliuotę, dalis yra dėl šilumos laidumo ir konvekcinių procesų. Tik nedidelė spinduliuotės dalis slypi akivaizdoje šviesoje, pagrindinė dalis patenka į infraraudonųjų spindulių spinduliuotę. Norėdami padidinti lempos efektyvumą ir gauti didžiausią "baltą" šviesą, būtina padidinti dujų siūlų temperatūrą, kuri savo ruožtu riboja lydymo temperatūros medžiagos savybes. Ideali 6000 k temperatūra yra nepasiekiama, nes tokia temperatūra, bet kokia medžiaga lydosi, sunaikina ir nustoja atlikti elektros srovę. Šiuolaikinės kaitinamosios lempos, naudojamos medžiagos su didžiausia lydymosi temperatūra - volframas (3410 ° C) ir, labai reti, osmium (3045 ° C).

Su beveik pasiekiama temperatūra, 2300-2900 ° C yra toli nuo baltos, o ne dienos šviesos. Dėl šios priežasties kaitinamosios lempos skleidžia šviesą, kuri atrodo labiau "geltonai raudona" nei dienos šviesa. Už šviesos kokybės charakteristiką, t. N. Spalvinga temperatūra.

Į paprastą orą tokios temperatūros, volframas iš karto virsta oksidu. Dėl šios priežasties volframo siūlai yra apsaugoti stiklo lempute, užpildytu neutraliu dujomis (paprastai argonu). Pirmosios lemputės buvo pagamintos su dulkių kolbomis. Tačiau vakuume esant aukštai temperatūrai, volframas greitai išgaruoja, todėl siūlų plonesnis ir tamsesnės stiklo kolbas, kai jį nusodinama. Vėliau kolbos pradėjo užpildyti chemiškai neutralias dujas. Vakuuminės kolbos dabar naudojamos tik mažos galios lempoms.

Dizainas

Kaitinamosios lempos susideda iš pagrindo, kontaktinių dirigentų, dujų siūlų, saugiklio ir stiklo kolbos, kuri apsaugo siūlą nuo aplinkos.

Kolbas

Stiklo kolba apsaugo sriegį nuo degimo į aplinkinį orą. Kolbos dydžiai nustatomi pagal sriegio medžiagos kritulių kiekį. Didesnės galios lempoms reikalingos didesnės kolbos, kad nusodintos siūlai būtų paskirstyta dideliam plotui ir neturi didelės įtakos skaidrumui.

Buferinės dujos

Pirmųjų lempų kolbos buvo evakuotos. Šiuolaikinės lempos yra užpildytos buferinėmis dujomis (išskyrus mažų galingumo žibintus, kurie vis dar gaminami vakuume). Tai sumažina grindžiamos medžiagos garavimo greitį. Atsižvelgiant į tai, dėl šilumos laidumo, šilumos nuostolių, sumažinti dujų pasirinkimą pasirinkdami, jei įmanoma, su sunkiausiomis molekulėmis. Azoto mišiniai su Argonu yra kompromisas, kai mažina išlaidas. Daugiau brangesnių lempų yra krypton arba ksenonas (atominiai svoriai: azotas: 28,0134 g / mol; argonas: 39,948 g / mol; Crypton: 83,798 g / mol; Xenon: 131,293 g / mol)

Kaitinamasis

Šviesos gija pirmųjų lempučių buvo pagaminta iš anglies (sublimacijos taškas 3559 ° C). Šiuolaikinės lemputės, beveik išskirtinai spiralės iš Osmievo-volframo lydinio yra naudojami. Viela dažnai turi dvigubą spiralę, siekiant sumažinti konvekciją dėl Langmürch sluoksnio sumažėjimo.

Lempos gaminamos įvairiems darbiniams įtempiams. Dabartinės jėgos stiprumą lemia OHM įstatymas (I \u003d U / R) ir galia pagal formulę P \u003d u a cdot i arba p \u003d U2 / R. su 60 W galia ir darbinė įtampa 230 V, 0,26 A srautas turi tekėti per šviesos lemputę. I.E. kaitinamojo kaitinimo atsparumas turėtų būti 882 omų. T. K. Metalai turi nedidelį atsparumą, kad būtų pasiektas toks atsparumas, reikalingas ilgas ir plonas viela. Vielos storis įprastinėmis lemputėmis yra 40-50 mikronų.

T. K. Kai įjungiamos šilumos siūlu yra kambario temperatūroje, jo atsparumas yra daug mažesnis už impedansą. Todėl, kai įjungiamos, labai didelės srovės srautai (nuo dviejų iki trijų kartų). Kai sriegis šildomas, jo atsparumas padidėja ir dabartinis sumažėjimas. Priešingai nei šiuolaikinės lempos, ankstyvosios kaitinamosios lempos su anglies siūlais, kai įjungta, dirbo priešingu principu - kai šildant, jų pasipriešinimas sumažėjo, o švytėjimas lėtai padidėjo.

Mirksinimuose žibintuose bimetalinis jungiklis yra įterptas į mirksinčių lemputes. Dėl to tokie lemputės veikia savarankiškai mirksi.

Cocol.

Siūloma įprastinės kaitinamosios lemputės pagrindo forma Thomas Alva Edison.. BŽŪP dydžiai yra standartizuoti.

Lydusis saugiklis

Saugiklis (plonosios vielos segmentas) yra kaitinamųjų lempų pagrindas, skirtas užkirsti kelią elektros lanko atsiradimui lempos deginimo metu. Namų lempoms, kurių vardinė įtampa yra 220 V, tokie saugikliai paprastai skaičiuojami dabartiniams 7 A.

Efektyvumas ir ilgaamžiškumas

Beveik visa lemputė tiekiama į spinduliuotę. Nuostoliai dėl šilumos laidumo ir konvekcijos yra mažos. Žmogaus akims, bet tik nedidelis šios spinduliuotės bangų ilgių asortimentas. Didžioji spinduliuotės dalis slypi nematomame infraraudonųjų spindulių diapazone ir suvokiama kaip šiluma. Veiksmingumo koeficientas kaitinamasis pasiekia maždaug 3,400 k jo didžiausia vertė 15% temperatūroje. Su beveik reaguota temperatūra 2700 K, efektyvumas yra 5%.

Didėjant efektyvumo temperatūrai, kaitinamoji lempa didėja, tačiau jo ilgaamžiškumas yra žymiai sumažintas. Esant 2700 K sriegio temperatūroje, lempos gyvavimo laikas yra maždaug 1000 valandų, esant 3,400 k, tik kelioms valandoms. Didėjant įtampa 20%, ryškumas padidėja du kartus. Tuo pačiu metu, gyvenimas yra sumažintas 95%.

Įtampos sumažinimas du kartus (pavyzdžiui, su nuosekliu įjungimu), nors jis sumažina efektyvumą, tačiau jis padidina visą gyvenimą beveik tūkstantį kartų. Šis efektas dažnai naudojamas, kai būtina užtikrinti patikimą judesio apšvietimą be specialių ryškumo reikalavimų, pavyzdžiui, laiptų.

Iš kaitinamosios lemputės gyvenime apribojimai yra susiję su mažesniu mastu garinant sriegio medžiagos eksploatavimo metu ir didesnį nehomogeniškumą. Netolygus garinimas sriegio medžiagos sukelia skiedžiamų plotų atsiradimą su padidėjusiu elektriniu atsparumu, kuris savo ruožtu sukelia dar didesnį šildymą ir išgaravimą tokiose vietose. Kai vienas iš šių susiaurintų pajuto tiek daug, kad siūlai šioje vietoje medžiaga lydosi arba visiškai išgaruoja, srovė nutraukiama ir lemputė nepavyksta.

Halogeninės lempos. \\ T

Bromo ar jodo halogenų pridėjimas į buferines dujas padidina lempos visą gyvenimą iki 2000-4000 valandų. Tuo pačiu metu, darbo temperatūra yra maždaug 3000 K. halogeninių lempų veiksmingumas siekia 28 lm / W.

Jodas (kartu su likučiu deguonimi) patenka į cheminį junginį su išgarintais volframo atomais. Šis procesas yra grįžtamas - esant aukštai temperatūrai, junginys suskaido į medžiagos komponentus. Volframo atomai tokiu būdu išleidžiami į pačią spiralę arba šalia jo.

Pridedant halogenus apsaugo nuo volframo kritulių ant stiklo, su sąlyga, kad stiklo temperatūra yra didesnė nei 250 ° C. Dėl didėjančios kolbos stokos, halogeninės lempos gali būti atliekamos labai kompaktišku forma. Nedidelis kolbos kiekis leidžia, viena vertus, naudokite daugiau darbinio slėgio (kuris vėl sukelia kaitinamojo kaitinimo siūlui sumažėjimą) ir, kita vertus, be didelio kolbos užpildymo kainos padidėjo Sunkios inertinės dujos, dėl kurių atsiranda energijos nuostolių dėl šilumos laidumo sumažėjimo. Visa tai pailgina halogeninių lempų tarnavimo laiką ir padidina jų veiksmingumą.

Dėl aukštos kolbos temperatūros, bet koks paviršiaus užteršimas (pvz., Pirštų atspaudai) greitai sudegina darbo procese, paliekant juodinimą. Tai lemia vietinių temperatūros svyravimus, kurie gali sukelti jo sunaikinimą. Taip pat dėl \u200b\u200baukštos temperatūros kolbos yra pagamintos iš kvarco.

Nauja lempų vystymosi kryptis yra T. N. IRC halogeninės lempos (IRC sumažinimas reiškia "infraraudonųjų spindulių danga"). Speciali danga taikoma tokių lempų kolbose, kurios eina matoma šviesa, tačiau vėluoja infraraudonųjų spindulių (terminė) spinduliuotė ir atspindi jį atgal į spiralę. Dėl šios priežasties šilumos nuostoliai mažėja ir, kaip rezultatas, lempos efektyvumas didėja. Pasak OSRAM, energijos suvartojimas sumažinamas 45%, o eksploatavimo trukmė yra dvigubai (palyginti su įprastu halogenine lempa).

Nors IRC halogeninės lempos nepasiekia dienos šviesos lempų efektyvumo, jų privalumas yra tas, kad jie gali būti naudojami kaip tiesioginis įprastinių halogeninių lempų pakeitimas.

Specialios lempos. \\ T

Projektavimo lempos - dia- ir kino projektoriams. Turėti didesnę temos temperatūrą (ir atitinkamai, padidėjęs ryškumas ir sumažintas aptarnavimo tarnavimo laikas); Paprastai siūlai yra išdėstyti taip, kad šviesos sritis yra stačiakampis.

Dvigubos automobilių priekinių žibintų lempos. Vienas sriegis ilgai sumontuotai šviesai, kita šalia. Be to, tokie lempos yra ekrano, kad artimiausiame šviesos režime sumažina spindulius, kuriuos galima apakinti priešais vairuotojus.

Išradimo istorija

1854 m. Vokiečių išradėjas Heinrich Gabel. Sukurta pirmoji "šiuolaikinė" šviesos lemputė: Charred bambuko siūlai vakuuminiame laive. Per ateinančius 5 metus jis sukūrė, kad daugelis yra vadinami pirmoji praktinė lemputė.

1874 m. Liepos 11 d. Rusijos inžinierius Aleksandras Nikolaevičius LODYGIN. Jis gavo patentą už numerį 1619 ant sriegio žibinto. Kaitinimo kokybėje jis naudojo anglies strypą į vakuuminį indą

Anglų išradėjas Joseph Wilson Svan. 1878 m. Gauta britų patentas ant lempos su anglies gijimu. Savo lempose, kaiamentas buvo ratuojamoje deguonies atmosferoje, kuri leido gauti labai ryškią šviesą.

Antroje 1870-ųjų pusėje, Amerikos išradėjas Tomas Edisonas Vykdo mokslinių tyrimų darbą, kuriame ji bando įvairius metalus kaip sriegį. Galų gale jis grįžta į anglies pluoštą ir sukuria lemputę su 40 valandų gyvenimu. Nepaisant tokio trumpo jo šviesos lemputės, dujų šviesos buvo perkeltos.

1890-aisiais "Lododagin" kviečia keletą tipų lempų su metaliniais protektoriais.

1906, Lodiodagin parduoda patentą už volframo gijos generalinio elektrinių. Dėl didelių volframo kainos patentas nustato tik ribotą naudojimą.

1910 m William David Kulkj. Paleiskite geresnį volframo siūlų gamybos metodą. Vėliau volframo siūlai išstumia visus kitų tipų siūlus.

Likusi problema, susijusi su sparčiuoju vakuumu vakuume, išspręsta Amerikos mokslininkai. Irving Langmür.kuris, dirbantis nuo 1909 m. įmonėje General Electric., Išrado užpildymo kolbos su inertinėmis dujų lempomis, kurios žymiai padidino lempų tarnavimo laiką.

Tai ne paslaptis, kad net ir dabar su daugelio naujų energijos taupymo šviesos šaltinių, kaitinamosios lempos (jis taip pat vadinamas "Iljich lemputė" arba volframo lempa), išlieka labai populiarus, ir daugelis dar nėra pasirengę atsisakyti tai. Labiausiai tikėtina, kad užtruks dar daugiau laiko ir šis šviesos įrenginys beveik imsis elektros inžinerijos iš rinkos, tačiau, žinoma, nebus pamiršta. Galų gale, iš tiesų, su įprastos kaitinamosios lempos atidarymu, nauja era prasidėjo apšvietimu.

Kas daro volframo lemputę?

Kaitinamosios lempos su volframo siūlu dizainas yra labai paprastas. Tai susideda iš:

• kolbos, t.y. pats stiklas arba evakuuotas arba užpildytas dujas;
• Šviesos kūnai (kaitinamosios) - spiralės iš volframo lydinio;
• du elektrodai, kuriems įtampa tiekiama į spiralę;
• volframo siūlų kabliukai, pagaminti iš molibdeno;
• Šviesos lemputės kojos;
• išoriniai srovės tiekimai, aptarnaujantys saugiklį;
• atvejo pagrindas;
• stiklo izoliatoriaus pagrindas;
• susisiekite su asilų baze.

Taip pat paprasta naudoti kaitinamosios lempos veikimo principas. Šviesa gaminama dėl to, kad volframo siūlai yra šildomi iš jo įtampos. Toks švytėjimas, nors ir mažesniais kiekiais, galima pamatyti, kai elektros plytelės su atviro šildymo elementu yra iš nichromo. Šviesa iš Helix yra labai silpnas, tačiau šis pavyzdys tampa aišku, kaip veikia kaitinamosios lempos.

Be įprastos formos, šios šviesos prietaisai gali būti dekoratyvūs, žvakių, lašų, \u200b\u200bcilindro ar rutulio pavidalu. Kadangi šviesa iš volframo visada yra ta pati spalva, gamintojai gamina tokius apšvietimo prietaisus su skirtingais, kartais dažytais akiniais.

Įdomios lemputės su kaitinančiomis siūlomis su veidrodžio danga. Kaitinamosios lempos veikimo principas gali būti lyginamas su taškinių žibintais, nes jie apšviečia krypties apibrėžtą teritoriją.

Orumas.

Žinoma, pagrindiniai kaitinamosios lemputės privalumai yra minimalūs sudėtingi jų gamybai. Nuo čia, natūraliai ir maža kaina, nes šiandien neįmanoma pateikti paprastesnio elektros prietaiso. Tos pačios istorijos ir įtraukiant tokį elementą tinkle. Tam nereikia įdiegti papildomos įrangos, gana paprasčiausios kasetės.

Kai kuriais atvejais, net su jo nebuvimu, žmonės prisijungia kaitinamosios lempos, pastatė kasetę nuo medžio, plastiko greitosios pagalbos rankoje arba prijunkite lempą viela, naudodamiesi izoliacine juosta. Žinoma, tokie force majeure ryšiai turi teisę egzistuoti, tačiau jie yra nesaugūs ugnies ir elektros apsaugos prasme (būtina užtikrinti, kad bazė nebūtų šildoma).

Taip pat lemputės su didelio pajėgumo kaitintuvu (150 W) yra labai plačiai naudojami šiltnamių apšvietimui. Galų gale, be to, kad jie duoda šviesos, kaip kaitinamosios volframo gijų, lemputė yra labai karšta. Be to, apšvietimas iš jų yra arčiausiai saulės spindulių, šiuolaikinė šviesos lemputė ant šviesos diodų arba luminescencinio energijos taupymo negali pasigirti. Dėl tos pačios priežasties, kaitinamoji lempa turi pranašumą įtakos žmogaus vizijai klausimu.

Trūkumai

Tokių įrenginių trūkumai gali būti priskirti į kaitinamųjų laboratorijų drėgmę, tai tiesiogiai priklauso nuo tokio parametro kaip tinklo įtampos. Jei padidinate srovę, "Helix" pradės dėvėti greičiau, o tai sukels klavingumą plonesniame. Na, jei sumažinsite įtampą, apšvietimas taps daug silpnesnis, nors, žinoma, jis padidins žibinto gyvenimą.

Pagrindiniai kaitinamųjų lempų trūkumai taip pat gali būti priskirti neigiamam poveikiui ant aštrių įtampos šuolių šilumos. Bet iš šio trūkumo galite atsikratyti įvadinio stabilizatoriaus įrengimo. Žinoma, klausimas lieka su apšvietimu. Iš tiesų, tiekiant įtampą metu, šilumos siūlai yra šalta, o tai reiškia, kad jo pasipriešinimas yra mažesnis. Ši problema išspręsta diegiant paprasčiausią rotacinį reguliatorių. Tada, su rankenos posūkiu, siūlai bus nubausti sklandžiau, (i.e. Nebus trumpas aštrių įtampos pasiūla), o tai reiškia, kad tai truks daug ilgiau.

Tačiau, žinoma, pagrindinė šių įrenginių trūkumas gali būti laikomas jų mažu efektyvumu, ty faktu, kad darbo lempa sunaudoja didžiulę energijos dalį šildyti, nes tai tampa labai karšta. Šie nuostoliai yra iki 95%, tačiau toks volframo lempučių darbo algoritmas. Taigi, perkant šią šviesos priemonę, reikėtų atsižvelgti į visus kaitinamosios lempos privalumus ir trūkumus.

Kaitinamųjų lempų tipai

Šviesos lemputės naudojant volframo siūlus gali būti ne tik vakuume. Kaitinamosios lempos įrenginys išskiria keletą panašių apšvietimo įrenginių tipų, kurių kiekvienas naudojamas tam tikrose pramonės šakose. Jie gali būti:

• vakuumas, t. y., paprasčiausias;
• argonas arba azoto-argonas;
• crypton, kuris šviečia 13-15% stipresnis argonas;
• ksenonas (dažniau naudojamas paskutinį kartą automobiliams ir šviesinamaisiais žibintais 2 kartus su ryškesniu argonu);
• halogenas - kaitinamosios lempos kolba užpildoma bromo ar jodo halogenu. Šviesa yra 3 kartus šviesiau nei argonas, tačiau šie žibintai netoleruos stiklinių kolbų įtampos ir išorinės taršos;
• halogenas su dviguba kolba - su padidėjusiu halogenų efektyvumu dėl volframo santaupų kaitinant;
• ksenono halogenas (dar ryškesnis) - jie yra užpildyti be halogeno jodo arba bromo, taip pat ksenoną, nes kas dujos yra kolboje, tiesiogiai priklauso nuo to, kiek laipsnių bus šildoma lemputė, todėl priklauso nuo jo šviesumo.

Efektyvumas

Kaip minėta, atsižvelgiant į tai, kad kaitinamosios lempos struktūra reiškia spiralės šildymą, 95% energijos tiekiamos į apšvietimo įtaisą patenka į jo eksploatavimo metu skiriamą šilumą, ir tik 5% eina tiesiogiai apšvietimas. Ši šiluma yra infraraudonųjų spindulių, kuriai nėra suvokiama asmens akys. Todėl tokių apšvietimo įtaisų efektyvumas didinant kaitinamosios lempos temperatūrą iki 3400 k bus 15%. Kai jis yra sumažintas iki 2,700 k (kuris atitinka 60 vatų žibinto temperatūrą), lempų efektyvumas bus 5% jau. Pasirodo, kad efektyvumo efektyvumas didėja su temperatūros režimų padidėjimu, tačiau tarnavimo laikas gerokai mažėja. Tai reiškia, kad, atsižvelgiant į dabartinę sumažinimą, efektyvumas taip pat mažėja, tačiau prietaiso ilgaamžiškumas padidės tūkstančiais kartų. Šis žibintų trukmės didinimo metodas dažnai naudojamas daugiabučių namų įėjimuose, kur maitinimas šaltiniams tiekiama nuosekliai į dvi apšvietimo priemones, arba diodas yra nuosekliai prijungtas prie lempos, kuri leidžia nuleisti tinklo srovę.

Ką pasirinkti: LED arba volframo lempos?

Tai yra klausimas, atsakymas, į kurį kiekvienas atsiduria už save, vertindamas kaitinamųjų lempų, jų privalumų ir trūkumų. Sovietai čia negali. Viena vertus, šviesos diodai daug kartų sunaudoja mažiau elektros ir patvarus darbe, o tai negali būti pasakyta apie "Iljich lemputes", ir kita vertus, kaitinamosios lempos turi didesnį poveikį žmogaus regėjimui.

Ir vis dėlto yra statistikos, ir pagal IT, pardavimo LED ir energijos taupymo lempos neseniai padidėjo daugiau nei 90%, nes asmuo yra būdinga išlaikyti pažangą, todėl ne toli, kai kaitinamosios lempos bus Eikite į praeitį.