ما هو ضوء كشاف
من بين أجهزة الإضاءة ، هناك مكانة منفصلة تحتلها الكشافات من الإسقاط اللاتيني "موجه أو موجه للأمام" - وهي أجهزة تركز أشعة الضوء في اتجاه معين باستخدام عاكس عاكس مخروطي الشكل أو مكافئ. انعكست الفكرة لأول مرة في رسومات ليوناردو دافنشي ، وفي روسيا تم إحياؤها على يد إيفان بتروفيتش كوليبين في عهد كاثرين الثانية في القرن التاسع. لقد صنع تلغرافًا ضوئيًا باستخدام نظام مرايا يعيد توزيع الضوء من شموع الشمع العادية إلى شعاع موجه.
تم استخدام الاختراع كإشارة في الأسطول وفي الاتصالات البرية ، حيث أضاء العالم الممرات المظلمة لقصر تسارسكوي سيلو.في المستقبل ، تم تطوير الموضوع في الاتجاه العسكري بالفعل باستخدام مصادر الإضاءة الكهربائية ، وتم استخدام الدائرة العاكسة في جميع تركيبات الإضاءة تقريبًا حيث كانت هناك حاجة إلى حزمة ضوئية مركزة.
لزيادة النطاق ، كان من الضروري زيادة قطر العاكس المكافئ ، وبلغ قطر بعض أنواع الكشافات 2 متر في الحجم. في المستقبل ، بدلاً من الزجاج الواقي ، بدأ تركيب عدسات التركيز. على الرغم من ضياع جزء من طيف اللمعان المفيد في العدسة ، فإن هذا الحل جعل من الممكن توفير مساحة السطح العاكس وتصنيع أجهزة مدمجة ، حتى الأجهزة اليدوية.
مواصفات أضواء كاشفة
بناءً على المهمة الموكلة للجهاز ، يقوم مصنعو معدات الإضاءة بتصنيع منتجات ذات خصائص معينة لا ترتبط كثيرًا بتصميم الجهاز ، ولكن ترتبط مباشرة بالضوء المنبعث منه ، وهي:
- قوة - مستوى استهلاك الكهرباء حسب مصدر الضوء معبراً عنه بالواط (W). كلما زادت القوة ، كلما زاد سطوع المصباح وزاد من لمعانه. في نفس الوقت ، أنواع مختلفة من نفس الطاقة لها كفاءة طاقة مختلفة - نسبة استهلاك الطاقة إلى ناتج الضوء ؛
![ما هو ضوء كشاف]()
- تدفق الضوء - السمة الرئيسية التي تحدد كفاءة مصدر الضوء ، معبراً عنها باللومن (Lm). ومع ذلك ، يتم قياس الكفاءة النهائية للضوء الغامر ، مع الأخذ في الاعتبار جميع الخسائر البصرية ، بوحدة اللوكس باستخدام مقياس الكم ؛
![ما هو ضوء كشاف]()
- زاوية التشتت - اعتمادًا على تصميم وقطر العاكس ، تتشكل زاوية تباعد مخروط الضوء من 6 إلى 160 درجة.كلما كانت الزاوية أصغر ، كلما زاد تألق الجهاز ، لكن الإضاءة الجانبية ستكون ضئيلة. والعكس صحيح: كلما كانت الزاوية أكبر ، زادت المساحة التي تغطيها البقعة الضوئية مع الحد الأدنى من النطاق ؛
![ما هو ضوء كشاف]()
- درجة حرارة الضوء - ظل الأجسام المضيئة ، مقاسة بالكلفن (ك). يختلف من الأحمر إلى الأبيض. يعتمد مؤشر تجسيد اللون على درجة الحرارة - تعتمد المعلمة التي تعتمد عليها على كيفية إدراك العين البشرية للوحة الألوان بشكل طبيعي. الأفضل مؤشر تجسيد اللون تقع في النطاق المحايد 3500-4500 كلفن.
![ما هو ضوء كشاف]()
الضوء الدافئ أضعف ، لكنه يخترق الضباب والثلج والمطر بشكل أفضل. في ظروف الرؤية الجيدة ، يغطي الظل البارد مسافة أكبر ، على الرغم من إمكانية دمج الألوان وخطوط العناصر في مكان واحد.
اعتمادًا على ظروف التشغيل المتوقعة ، تتمتع الأضواء الكاشفة بميزات تصميم معينة:
- مزود الطاقة - يتم تشغيل معظم الأجهزة مباشرة من شبكة 220 فولت ، لكن بعض أنواع المصابيح تتطلب صابورة أو سائق. كقاعدة عامة ، يتم تضمين عناصر الدائرة هذه في تصميم الجهاز مبدئيًا أو متصلة من الخارج. هناك أيضًا كشافات قائمة بذاتها تعمل بالبطاريات أو البنزين أو مولدات الديزل ؛
![سائق]()
يقودها سائق - درجة الحماية - خاصية تحدد العوامل والظروف البيئية التي يضمن الغلاف الخارجي للوحدة في ظلها التشغيل المستقر للنظام. وفقًا للتصنيف الدولي ، يتم قياس IP بالأرقام بالنسبة لدرجة الحماية ضد الجسيمات الصلبة والرطوبة.
![ما هو ضوء كشاف]()
أنواع الأضواء
يتعلق الاختلاف الرئيسي في التصميم بمصدر الضوء.في الأول ، تم تركيب مصابيح كهربائية فعالة نسبيًا ، مصابيح إديسون أو إيليتش بالقوس الكهربائي مع خيوط متوهجة مصنوعة من الكربون والبلاتين والتنغستن. وعلى الرغم من أن خيوط البلاتين أظهرت أكبر مورد وناتج ضوئي ، بسبب عدم الجدوى الاقتصادية ، فقد تم استخدام التنغستن الأرخص ليحل محله. في المستقبل ، تطور تطور المصابيح في اتجاه زيادة الكفاءة والموارد والاكتناز والإنتاج الأرخص.
الهالوجين
كان أول تعديل للمصابيح المتوهجة عبارة عن لمبة زجاجية كوارتز مملوءة بغازات خاملة وهالوجينات اليود. في بيئة خاملة ، لا يحترق الخيط بشكل مكثف ، مما يجعل من الممكن زيادة الجهد وزيادة ناتج الضوء. بالنسبة للأضواء الكاشفة ، غالبًا ما يتم استخدام مصباح هالوجين خطي بقاعدة R7s على الوجهين.
بالنسبة للعاكسات الدائرية ، توجد مصابيح أكثر إحكاما بقواعد مسننة من النوع G.
كفاءة الطاقة الهالوجين المتوسطات 22 لومن / وات مقابل 15 لومن / وات لمصابيح إيليتش. يتم أيضًا زيادة مورد عملهم 1.5 مرة على الأقل. مطلوب محول للطاقة ، ولكن هناك أنواع مصممة للاتصال المباشر بشبكة 220 فولت.
معدن هاليد
وهي عبارة عن قارورة زجاجية مزدوجة تحتوي بداخلها تحت ضغط عالٍ على هاليدات من معادن مختلفة - غازات يمكن أن تتوهج عند تنشيطها بواسطة تفريغ كهربائي. لا يوجد موصل أو خيوط في التصميم. يحتوي النوع الأكثر شيوعًا من المصابيح على قاعدة لولبية E27 أو E40 ، ومع ذلك ، في الاستوديو ، تُستخدم أحيانًا إضاءة المسرح وقواعد الدبوس أحادية الجانب ومزدوجة الوجه.
تتميز MGLs بتقديم ألوان عالية ، ومورد يصل إلى 20000 ساعة وكفاءة في استخدام الطاقة تبلغ 85 Lm / Watt.لبدء تشغيل الجهاز ، يلزم وجود خنق - كوابح ، من بين أشياء أخرى ، الحفاظ على الاستقرار في حالة ارتفاع الطاقة. لا تتطلب المصابيح تدفئة وتبدأ عند درجات حرارة تصل إلى -40 درجة مئوية ، مما يسمح باستخدامها في خطوط العرض الشمالية.
مصابيح الصوديوم (DNaT)
من الناحية الهيكلية ، لا تختلف عمليًا عن هاليد المعدن. تضاف أملاح الصوديوم إلى القارورة الداخلية ، وتبخرها مما يعطي تدفقاً قوياً من الطاقة الضوئية للطيف الأصفر والأحمر. مصابيح الضغط العالي لديها كفاءة طاقة تبلغ حوالي 130 لومن / وات ، وكفاءة منخفضة تصل إلى 180 لومن / وات. في الوقت نفسه ، فإن الطيف أحادي اللون للتوهج يشوه ترجمة اللون ، ولكنه أقرب ما يمكن إلى الطيف الشمسي في النطاقات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي للنبات. غالبًا ما يتم تثبيت هذه الأنواع من الأضواء الكاشفة في البيوت الزجاجية.
تحتوي الأنواع القياسية من المصابيح على قاعدة لولبية ، ولكن هناك أنواعًا ذات دبابيس.
لمحاكاة ضوء النهار وتحسين إعادة إنتاج الألوان ، تتوفر عينات من الزجاج ذي اللون الأبيض.
في درجات حرارة أقل من 35 درجة مئوية ، يتوهج بخار الملح بشكل أقل كثافة. الأجهزة حساسة للغاية لتقلبات التيار الكهربائي ، لذلك من الضروري تشغيلها واشتعالها خنق. يتقلب مورد العمل في نطاق 13000-15000 ساعة ، يليه انخفاض في التدفق الضوئي.
أجهزة إضاءة بالأشعة تحت الحمراء
على عكس أجهزة الإضاءة الأخرى ، تصدر مصابيح الأشعة تحت الحمراء فقط نطاق الأشعة تحت الحمراء غير المرئي للعين البشرية من 800 نانومتر. بالاقتران مع كاميرات الفيديو المصممة للعمل في هذه النطاقات ، فإنها تمثل نظام مراقبة فيديو ليليًا سريًا.
تلتقط الكاميرا فقط الأشعة المنعكسة من كشافات الأشعة تحت الحمراء بالأبيض والأسود ، وتبدو المساحة المتبقية غير مضاءة. كمصدر للضوء لهذه الأجهزة ، تفريغ الغاز أو قاد مصابيح ذات طيف معين من اللمعان.
ملحوظة! هناك حالات شاذة نادرة في تطور الأعضاء البشرية للرؤية حيث تكون الأشعة تحت الحمراء مرئية جزئيًا.
قاد
لقد أصبحت منتشرة على نطاق واسع في العشرين عامًا الماضية نظرًا لاكتنازها وتكلفتها المنخفضة وكفاءتها في استخدام الطاقة في النطاق من 70 إلى 130 لومن / واط. هناك نوعان من مصابيح LED المستخدمة في الأضواء الكاشفة:
- البوليفيين - بلورات تقع بالقرب من بعضها البعض ومليئة بالفوسفور. إنها تعطي دفقًا منتظمًا من الضوء ، لكنها تصبح شديدة الحرارة ، وبالتالي فهي بحاجة إلى مشعاع هائل أو تبريد قسري.
![ما هو ضوء كشاف]()
- smd - مصفوفات بمجموعة من العناصر الموجهة بنفس القوة.
![ما هو ضوء كشاف]()
لديهم انتشار أكبر ، ولكن بسبب وجود مسافة بين العناصر ، لديهم تبديد أفضل للحرارة. مع الاتصال التسلسلي ، إذا انطفأ أحد LED ، فستفشل اللوحة بأكملها. في موازى الخيار ، يقع الحمل بالكامل على المصابيح الكهربائية المتبقية ، مما يؤدي إلى تسريع تآكلها.
بعد ارتفاع درجة الحرارة بشكل متكرر ، عناصر LED ، إذا لم تحترق ، فقم بإعطاء انخفاض يصل إلى 30 ٪. في هذا الصدد ، يولي المصنعون مزيدًا من الاهتمام لمصفوفات SMD ، والتي لا تتطلب الكثير من تبديد الحرارة. تنتج مصابيح Cree LED الأمريكية أو Nichia اليابانية أو مصابيح Osram الألمانية في المتوسط 100 لومن / واط ولديها مورد يصل إلى 50000 ساعة من التشغيل.
جهاز كشاف
تقليديا ، يتكون التصميم من العناصر التالية:
- الإطار - مصنوعة من البلاستيك أو المعدن.أفضل حل هو إذا كان الجسم مصنوعًا بالكامل من الألومنيوم: خفيف ومقاوم للتآكل وموصلية حرارية كافية. الجزء الخلفي مجهز بمبرد معدني.
- العاكس - عاكس مصنوع من المعدن اللامع أو رقائق البلاستيك ، يعمل كمرآة لتركيز الشعاع ؛
- زجاج واقي - أحيانًا تكون مصنوعة من البولي كربونات المقاومة للحرارة. في النماذج ذات زاوية التشتت العريضة ، يكون لها تموج لتوزيع أفضل لبقعة الضوء. في بعض العينات ، يتم تثبيت عدسة تركيز بدلاً من الزجاج ؛
- مصدر ضوء;
- وحدة الطاقة - يمثلها محول أو سائق أو خنق ، حسب نوع المصباح. قد يكون غائبًا إذا كان الجهاز يعمل مباشرة من شبكة 220 فولت أو متصل خارجيًا.
مكانة منفصلة تشغلها أجهزة مستقلة تمامًا مع لوحة شمسية وبطارية. تم تجهيز بعض العينات بأجهزة استشعار للضوء والحركة من أجل التنشيط التلقائي في الليل أو عند دخول جسم متحرك إلى مجال رؤية المستشعر.
اعتمادًا على الغرض ، تحتوي الأجهزة على عدة أنواع من التثبيت:
- إلى وحدة التحكم.
![ما هو ضوء كشاف]()
- قوس.
![ما هو ضوء كشاف]()
- حامل ثلاثي القوائم.
![ما هو ضوء كشاف]()
- تعليق.
![ما هو ضوء كشاف]()
- حصة الأرض.
![ما هو ضوء كشاف]()
- خيار محمول.
![ما هو ضوء كشاف]()
- وحدة دوارة.
![ما هو ضوء كشاف]()
نطاق التطبيق
تستخدم الكشافات على نطاق واسع في جميع مجالات الحياة حيث يكون من الضروري إضاءة مساحات كبيرة أو لمسافات طويلة.
