Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Главными недостатками ЛН являются сравнительно низкая световая отдача (6,7—19,1 лм/Вт), обычно невысокая продолжительность горения (не более 2000 ч), не всегда приемлемая цветопередача и недостаточная механическая прочность ряда типов специальных ламп. Уровень качества ЛН непрерывно повышается (рис. 4.2), и имеются еще неиспользованные резервы для дальнейшего роста.
Устройство ЛН показано на рис. 4.3. Главной частью является тело накала 1. Оно может представлять собой нить, спираль, биспираль, триспираль, иметь разнообразные размеры и форму (рис. 4.4).
Тело накала изготавливается из вольфрамовой проволоки [4.6, 4.7] по ГОСТ 19671-74. Вольфрам имеет высокую температуру плавления (3650±50 К) и малую скорость испарения [9,9-10-3 г/(м2-с) при 3000 К]; формоустончив при высокой рабочей температуре; устойчив к механическим нагрузкам; обладает высокой пластичностью в горячем состоянии, что позволяет получать из него нити весьма малых диаметров путем протяжки проволоки через калиброванные отверстия; гонкие проволоки хорошо спирализуются.
Вольфрам является селективным излучателем; максимум излучения его сдвинут по сравнению с черным телом в сторону более коротких волн при одинаковой температуре излучателей (рис. 4.5). Из рисунка видно, что спектральный коэффициент теплового излучения вольфрама увеличивается с уменьшением длины волны. Поэтому световой КПД излучеиия и световая отдача вольфрама больше, чем у черного тела при тай
же температуре (рис. 4.6). Наибольшая световая отдача, которая может быть получена при температуре плавления вольфрама, равиа примерно 50 лм/Вт.
Для расчета размеров спирального и биспирально-го тела накала (диаметр и длина проволоки; диаметр
Годы 137S 1965
Рис. 4.2. Динамика роста световой отдачи ЛН 100 Вт, 200 В. / — вакуумная ЛН с прямой вольфрамовой нитью; 2—4— аргоновое наполнение, моноспираль; 5—8 — аргоновое наполнение, бнепнраль: 9—7/ — криптоновое наполнение, биспираль. Линия А характеризует тенденцию роста Заштрихована область возможных значений п„- Отдельно стоящие -очки — оценки экспертов для бисьиральных ЛН с аргоновым наполнением.
керна и шаг спирали; коэффициенты керна и шага; диаметр и длина спирали и биспирали и т. п.), а также для определения их формы, разработаны особые методы. Они излагаются в специальной литературе [4.1,29].
Тело накала / фиксируют в пространстве с помощью внутренних звеньев токовых вводов (электродов) 2 и держателей 3 (см. рис. 4.3). В зависимости от типа ламп вводы могут быть одно-, двух- и трехзвенными. Трехзвенные вводы состоят из внутреннего звена, изготовленного из никеля, ферроникеля, меди или платинита — в зависимости от вида ламп, среднего звена, впаиваемого в стекло (большей частью из платинита) 4 и внешнего звена (вывода) 5, обычно медного илн платинового.
Вводы и дзржатели являются частью так называемой ножки.
Это стеклянный конструктивный узел лампы, который кроме вводов и держателей включает в себя стеклянный цельный или пустотелый штабик 6 с линзой 7, стеклянный пустотелый штенгель 8 и стеклянную трубку-тарелку 9, развернутую в нижией части (развертка 10), соединенные в единую конструкцию расплавлением и заштамповкой стеклянных элементов в зоне лопатки II. Ножка служит опорой для тела накала лампы и вместе с колбой 12 обеспечивает герметизацию лампы.
Для обеспечения нормальной работы раскаленного вольфрамового тела накала необходимо изолировать его от кислорода воздуха. Для этого тело накала нужно разместить либо в безвоздушной среде (такие лампы называются вакуумными), либо в среде так называемых инертных газов или их смесей, не реагирующих с материалом тела накала (газополные лампы). Конст-
Рис. 4.3. Схематическое (принципиальное) изображение электрической лампы накаливания.
56
Источники оптического излучения
(Разд. 4
руктивно эта задача решается следующим образом: ножку с телом накала помещают в стеклянную колбу 12: горло колбы 13 герметично спаивают с разверткой тарелки; через штенгель и откачное отверстие 14 из пространства внутри колбы откачивают воздух (в случае газополной лампы затем вводят инертный газ); на-
Рис. 4.4. Наиболее распростргненные формы тел накала, о—спирали (/ — прямолинейная. 2 — дуговая. 3 — в виде зигзага); б —секционные (двухсехционные) (/ — под углом, 2 — дужкой); в — многосекционные, формованные в одной плоскости,— «моноплан»; г — миогосекционные. формованные в двух плоскостях. — «биплан»; д — плоские, изготавливаемые иа керие в виде цлгстнны.
fflwW
К
40 30
го
ю
*"4 ч -
V/ -
\. 1 ¦
j 1 I
ш
V
А*
0,3
о,г
3 %,тн
ЛИ/Вт V/
Wy MoV
Та Os ч\ Jy//t ерное тело
'Уголь
1500 2000 2500 3000 Т,К
ных ЛН ножка представляет собой стеклянную бусинку с впаянными в нее двумя платинитовыми электродами, у сверхминиатюрных ножка отсутствует, а штен-гелем служит сама колба, суженная в зоне отпайки. Однако главные фукции отдельных узлов и деталей для всех электрических ЛН остаются неизменными.
О
Рис. 4.7. Основные виды колб ламп накаливания.
а — каплеобразная (шар — конус}: б — грибообразная; в — свв-чеобразная; г —шаровая; о — цилиндрическая; «—параболическая.
