خصائص مصابيح التفريغ
جميع المصابيح ، التي يعتمد عملها على تحويل خصائص الغاز ، تسمى مصابيح تفريغ الغاز. تأتي في أنواع مختلفة وتستخدم في العديد من الصناعات. تختلف في الكفاءة والموثوقية والتسليم الجيد للألوان.
ما هي مصابيح تفريغ الغاز
مصباح تفريغ الغاز (GRL) هو جهاز كهربائي صغير يصدر ضوءًا مرئيًا في نطاق معين.
يتضمن كل جهاز المكونات التالية:
- لمبة زجاجية بأقطاب كهربائية مملوءة بالغاز ؛
- معدات التحكم في شكل وحدة إلكترونية أو مقاوم مقيد ؛
- قاعدة للتضمين في المعدات.
أصناف
تنقسم مصابيح التفريغ إلى ضغط منخفض وعالي GRL. كل مجموعة لها خصائصها الخاصة ، والتي تؤثر على الاختيار في حالة معينة.
مصابيح التفريغ ذات الضغط المنخفض
أشهر ممثل للضغط المنخفض GRL هو مصباح الفلورسنت. وهو عبارة عن أنبوب مطلي من الداخل بمادة الفوسفور. تستقبل الأقطاب الكهربائية نبضًا عالي الجهد وتسخن.
عند تسخينها ، تتشكل شحنة توهج بين جهات الاتصال ، تنشأ الأشعة فوق البنفسجية في البيئة الغازية للقارورة ، والتي تعمل على الفوسفور ، مما يؤدي إلى توهج.
مجموعة متنوعة من مصابيح الفلورسنت (LL) عبارة عن أجهزة مدمجة يتم تمييزها بالاختصار CFL ولا تختلف في أي شيء عن الطراز السابق باستثناء الحجم. تحتوي جميع الأجهزة على عنصر تحكم مدمج في القاعدة.
بشكل منفصل ، يجدر النظر في أجهزة الإضاءة التعريفي. ليس لديهم أي أقطاب كهربائية في الجزء الداخلي ، ويحدث التأين تحت تأثير مجال مغناطيسي عالي التردد. عادة ، يتم استخدام خليط من الأرجون وبخار الزئبق في القارورة ، والتي تعمل على الفوسفور.
مصابيح تفريغ الضغط العالي
تسمى العناصر التي يتجاوز ضغطها داخل المصباح الضغط الجوي بمصابيح الضغط العالي.
الممثلون هم مصابيح الزئبق القوسية (DRL). منذ وقت ليس ببعيد ، كانوا يشكلون غالبية إنارة الشوارع. الآن يحاولون استبدالها بمصادر الهاليد المعدني والصوديوم ، والتي تتمتع بكفاءة أعلى.
إذا تم توصيل اليود بالجهاز ، فسيتم تمييزه بـ DRI. يحتوي الجهاز على موقد زجاجي كوارتز توجد فيه الأقطاب الكهربائية. يستخدم خليط من الأرجون والزئبق وبعض اليودات المعدنية كمادة وظيفية. يقع الموقد في مساحة نادرة ويسمح لك بإحداث إشعاع قوي ، وهو ما يكفي لإضاءة مناطق كبيرة. يمكن أن يمتلك DRI طاقة تتراوح من 250 إلى 3500 واط.
مثال آخر على GRL عالي الضغط هو النموذج الأنبوبي القوسي للصوديوم (DNaT). يتميز بإخراج ضوء عالٍ للغاية واستهلاك منخفض نسبيًا للطاقة. الضوء له صبغة ذهبية واضحة.تشمل عيوب الجهاز إغلاقًا طويلاً قد يستغرق حوالي 10 دقائق.
إذا كنت بحاجة إلى إضاءة بيضاء ، أقرب ما يمكن إلى ضوء النهار ، فمن الأفضل اختيار أجهزة قوس زينون. يمكن أن تصل الطاقة القصوى إلى 18 كيلو واط. أقطاب التنغستن مخلوطة بالثوريوم وهي قادرة على تحمل الأحمال العالية. يستخدم زجاج الياقوت إذا كان ناتج الأشعة فوق البنفسجية مطلوبًا.
مصابيح تفريغ الهاليد المعدنية (MHL) هي مصادر ضوء مدمجة وموثوقة وقوية ، وهي عبارة عن موقد يوضع في دورق مفرغ. الموقد مصنوع من زجاج الكوارتز أو السيراميك. تمتلئ المناطق الداخلية ببخار الزئبق والهاليدات المعدنية. يحدث الإشعاع عندما تظهر بلازما بين الأقطاب الكهربائية أثناء إمداد الطاقة. يمكن أن تصل قوة الأجهزة في بعض الحالات إلى 3.5 كيلو واط. مصممة للعمل لمدة 12000 ساعة. يستغرق التشغيل بكامل الطاقة حوالي 10 دقائق.
مبدأ المصباح
يعتمد مبدأ تشغيل GRL على تأثير التفريغ الكهربائي على الغاز المتأين. غالبًا ما تستخدم الأجهزة الأرجون والنيون والكريبتون والزينون ، بالإضافة إلى الخلائط المختلفة. في كثير من الأحيان يضاف الصوديوم أو الزئبق.
الفيديو ذو الصلة: الجهاز ومبدأ التشغيل وخصائص تشغيل مصابيح DRL
بمجرد تنشيط جهات الاتصال ، يتم إنشاء مجال كهربائي في الأنبوب. يثير حركة الإلكترونات وتفاعلها مع جزيئات الغاز. عندما تتصادم الجسيمات ، يتم إطلاق الطاقة ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى إشعاع من طيف معين. يعتمد الطيف المحدد على تكوين الغاز وخصائص تشغيل الجهاز.
يساعد طلاء الفوسفور على اللمبة في تحويل الأشعة فوق البنفسجية إلى ضوء مرئي.
في بعض الأحيان توجد نماذج ذات مصدر داخلي لإشعاع بيتا. يوفر تأينًا للغاز داخل القارورة ، مما يقلل من شحنة التوهج.
كيفية اختيار مصباح الغاز
عند اختيار مصباح الغاز ، يجدر النظر في نوعه وقوته وظل الضوء المنبعث. مصابيح الهاليد المعدنية الشهيرة ، والتي تتميز بضغط عالٍ ، فضلاً عن توهج قوي ومشرق. يزيل زجاج البوروسيليكات ضوء الأشعة فوق البنفسجية تمامًا ، مما يجعل الضوء أكثر أمانًا.
سيكون توهج عنصر تفريغ الغاز قريبًا من ضوء النهار الأبيض ، ومع ذلك ، اعتمادًا على التعبئة ، هناك ظلال مختلفة. الصوديوم أصفر ، والثاليوم أخضر ، والإنديوم أزرق.
للبيع هناك مصابيح لإضاءة أحواض السمك أو الدفيئات. لديهم طيف خاص أكثر صداقة للبيئة من مصابيح الفلورسنت القياسية أو مصابيح الصوديوم.
مصابيح الصوديوم قادرة على العمل لحوالي 25000 ساعة ، وهو ما يمكن مقارنته بعناصر LED. في الوقت نفسه ، يكون التوهج الأبيض المنبعث أقرب ما يكون إلى ضوء النهار ويسمح لك بفحص الكائنات بالتفصيل دون تشويه الألوان.
نماذج الإنارة المستخدمة في الصناعة وفي الحياة اليومية شائعة. داخل هذه العناصر يوجد الزئبق. عند الاختيار ، من المهم مراعاة بدء التشغيل الطويل والتدفئة الكبيرة أثناء التشغيل.
منطقة التطبيق
أصبحت مصابيح التفريغ منتشرة في مختلف الصناعات. تبرز مصابيح زينون الأمامية للسيارة بشكل خاص. يتم استخدامها من قبل أشهر مصنعي السيارات (تويوتا ، أوبل ، بي إم دبليو).
أجهزة فعالة لإضاءة المستودعات الكبيرة والورش الصناعية والشوارع وإضاءة اللوحات الإعلانية وواجهات المباني.
المميزات والعيوب
مثل المصابيح الأخرى ، فإن أجهزة الإضاءة بتفريغ الغاز لها مزايا وعيوب. من أجل التنظيم السليم لنظام الإضاءة ، يوصى بمراعاة كل عنصر.
مزايا:
- الموديلات متينة للغاية ولها مورد كبير للساعة ؛
- تتوفر الأجهزة ذات المعلمات الطيفية المختلفة ومؤشرات الطاقة ، مما يتيح لك بسهولة تحديد جهاز لحل مشكلة معينة ؛
- قوة مصابيح تفريغ الغاز أعلى بكثير من طاقة الأجهزة الأخرى.
عيوب مصابيح تفريغ الغاز التقليدية:
- للتشغيل ، يتطلب الجهاز معدات تحكم ؛
- يصعب تجميع المصابيح ، مما يجعل الإصلاحات صعبة ويزيد من التكلفة ؛
- النماذج حساسة للتغيرات في درجة الحرارة المحيطة والارتفاعات المفاجئة في الطاقة ؛
- تستغرق بعض المصابيح وقتًا طويلاً للبدء ؛
- يجب إعادة تدوير أجهزة الزئبق.
هناك عيوب ، لكن قوة وكفاءة مصابيح تفريغ الغاز تسمح لها بالحفاظ على مكانة موثوقة في السوق.