Izlādes spuldžu raksturojums
Visas lampas, kuru darbība balstās uz gāzes īpašību pārveidošanu, sauc par gāzizlādes lampām. Tie ir dažāda veida un tiek izmantoti daudzās nozarēs. Atšķiras ar efektivitāti, uzticamību un labu krāsu pārsūtīšanu.
Kas ir gāzizlādes spuldzes
Gāzlādes spuldze (GRL) ir neliela elektriskā ierīce, kas izstaro redzamu gaismu noteiktā spektrā.
Katra ierīce ietver šādas sastāvdaļas:
- stikla spuldze ar elektrodiem, kas piepildīti ar gāzi;
- vadības iekārtas elektroniska moduļa vai ierobežojoša rezistora veidā;
- cokols iestrādāšanai iekārtās.
Šķirnes
Izlādes spuldzes iedala GRL zemā un augsta spiediena. Katrai no grupām ir savas īpatnības, kas ietekmē izvēli konkrētajā gadījumā.
Zemspiediena gāzizlādes spuldzes
Slavenākais zema spiediena GRL pārstāvis ir dienasgaismas spuldze. Tā ir caurule, kas no iekšpuses pārklāta ar fosforu. Elektrodi saņem augstsprieguma impulsu un uzsilst.
Sildot, starp kontaktiem veidojas kvēlojošs lādiņš, kolbas gāzveida vidē rodas UV starojums, kas, iedarbojoties uz fosforu, rada spīdumu.
Dažādas dienasgaismas spuldzes (LL) ir kompaktas ierīces, kas marķētas ar saīsinājumu CFL un ne ar ko neatšķiras no iepriekšējā modeļa, izņemot izmēru. Visām ierīcēm pamatnē ir iebūvēts vadības elements.
Atsevišķi ir vērts apsvērt indukcijas apgaismojuma ierīces. To iekšējā daļā nav elektrodu, un jonizācija notiek augstfrekvences magnētiskā lauka ietekmē. Parasti kolbā tiek izmantots argona un dzīvsudraba tvaiku maisījums, kas iedarbojas uz fosforu.
Augstspiediena gāzizlādes spuldzes
Elementus, kuru spiediens spuldzes iekšpusē pārsniedz atmosfēras spiedienu, sauc par augstspiediena lampām.
Pārstāvji ir loka dzīvsudraba lampas (DRL). Ne tik sen tie veidoja lielāko daļu no visa ielu apgaismojuma. Tagad viņi cenšas tos aizstāt ar metālu halogenīdu un nātrija avotiem, kuriem ir augstāka efektivitāte.
Ja ierīcei ir pievienoti jodīdi, tas ir atzīmēts kā DRI. Ierīcē ir kvarca stikla deglis, kurā atrodas elektrodi. Kā funkcionāla viela tiek izmantots argona, dzīvsudraba un dažu metālu jodīdu maisījums. Deglis atrodas retinātā telpā un ļauj radīt spēcīgu starojumu, kas ir pietiekami, lai apgaismotu lielas platības. DRI jauda var būt no 250 līdz 3500 vatiem.
Vēl viens augstspiediena GRL piemērs ir loka nātrija cauruļveida modelis (DNaT). To raksturo ļoti liela gaismas atdeve un salīdzinoši zems enerģijas patēriņš. Gaismai ir izteikta zelta nokrāsa.Ierīces trūkumi ietver ilgu izslēgšanu, kas var ilgt apmēram 10 minūtes.
Ja nepieciešams balts apgaismojums, pēc iespējas tuvāk dienasgaismai, labāk izvēlēties loka ksenona ierīces. Maksimālā jauda var sasniegt 18 kW. Volframa elektrodi ir leģēti ar toriju un spēj izturēt lielas slodzes. Ja nepieciešama UV izvade, izmanto safīra stiklu.
Metālu halogenīdu gāzizlādes spuldzes (MHL) ir kompakti, uzticami un jaudīgi gaismas avoti, kas ir vakuuma kolbā ievietots deglis. Deglis ir izgatavots no kvarca stikla vai keramikas. Iekšpuse ir piepildīta ar dzīvsudraba tvaikiem un metālu halogenīdiem. Radiācija rodas, kad strāvas padeves laikā starp elektrodiem parādās plazma. Ierīču jauda dažos gadījumos var sasniegt 3,5 kW. Paredzēts 12 000 darba stundām. Ieslēgšana uz pilnu jaudu aizņem aptuveni 10 minūtes.
Lampas darbības princips
GRL darbības princips ir balstīts uz elektriskās izlādes ietekmi uz jonizētu gāzi. Visbiežāk ierīcēs izmanto argonu, neonu, kriptonu, ksenonu, kā arī dažādus maisījumus. Bieži tiek pievienots nātrijs vai dzīvsudrabs.
Saistītais video: Ierīce, darbības princips un DRL lampu darbības iezīmes
Tiklīdz kontakti ir iedarbināti, caurulē tiek ģenerēts elektriskais lauks. Tas provocē elektronu kustību un to mijiedarbību ar gāzes daļiņām. Daļiņām saduroties, izdalās enerģija, kas pēc tam tiek pārvērsta noteikta spektra starojumā. Konkrētais spektrs ir atkarīgs no gāzes sastāva un iekārtas darbības specifikas.
Spuldzes fosfora pārklājums palīdz pārvērst UV starojumu redzamā gaismā.
Dažreiz ir modeļi ar iebūvētu beta starojuma avotu. Tas nodrošina gāzes jonizāciju kolbā, kas samazina mirdzuma lādiņu.
Kā izvēlēties gāzes lampu
Izvēloties gāzes lampu, ir vērts ņemt vērā tās veidu, jaudu un izstarotās gaismas toni. Populāras metālu halogenīdu lampas, kas lepojas ar augstu spiedienu, kā arī jaudīgu un spilgtu spīdumu. Borsilikāta stikls pilnībā noņem UV gaismu, padarot gaismu drošāku.
Gāzlādes elementa spīdums būs tuvu baltai dienas gaismai, tomēr atkarībā no pildījuma ir dažādi toņi. Nātrijs ir dzeltens, tallijs ir zaļš, un indijs ir zils.
Pārdošanā ir lampas akvāriju vai siltumnīcu apgaismošanai. Tiem ir īpašs spektrs, kas ir videi draudzīgāks nekā standarta dienasgaismas vai nātrija spuldzēm.
Nātrija lampas spēj darboties aptuveni 25 000 stundu, kas ir salīdzināms ar LED elementiem. Tajā pašā laikā izstarotais baltais spīdums ir pēc iespējas tuvāks dienas gaismai un ļauj detalizēti izpētīt objektus bez krāsu kropļojumiem.
Populāri ir luminiscējošie modeļi, ko izmanto rūpniecībā un ikdienā. Šo elementu iekšpusē ir dzīvsudrabs. Izvēloties, ir svarīgi ņemt vērā ilgo palaišanu un ievērojamu apkuri darbības laikā.
Pielietojuma zona
Izlādes spuldzes ir kļuvušas plaši izplatītas dažādās nozarēs. Īpaši izceļas ksenona auto priekšējie lukturi. Tos izmanto slavenākie auto ražotāji (Toyota, Opel, BMW).
Efektīvas ierīces lielu noliktavu, rūpniecisko darbnīcu un ielu apgaismošanai, reklāmas stendu un ēku fasāžu apgaismošanai.
Priekšrocības un trūkumi
Tāpat kā citām lampām, gāzizlādes apgaismes ierīcēm ir priekšrocības un trūkumi. Lai pareizi organizētu apgaismojuma sistēmu, ieteicams apsvērt katru priekšmetu.
Priekšrocības:
- modeļi ir diezgan izturīgi un tiem ir ievērojams pulksteņu resurss;
- pieejamas ierīces ar dažādiem spektrālajiem parametriem un jaudas indikatoriem, kas ļauj ērti izvēlēties ierīci konkrētas problēmas risināšanai;
- Gāzizlādes spuldžu jauda ir daudz lielāka nekā citu ierīču jauda.
Tradicionālo gāzizlādes spuldžu trūkumi:
- darbībai ierīcei ir nepieciešams vadības aprīkojums;
- lampas ir grūti montējamas, kas apgrūtina remontu un palielina izmaksas;
- modeļi ir jutīgi pret apkārtējās vides temperatūras izmaiņām un jaudas pārspriegumiem;
- dažām lampām ir nepieciešams ilgs laiks, lai iedarbinātu;
- dzīvsudraba ierīces ir jāpārstrādā.
Ir trūkumi, taču gāzizlādes spuldžu jauda un efektivitāte ļauj tām joprojām saglabāt uzticamu pozīciju tirgū.