การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดแสง ตอนที่ 2. หลอดดิสชาร์จสำหรับแรงดันสูงและแรงดันต่ำ

การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดแสง ส่วนที่ 1 หลอดไส้และหลอดฮาโลเจน

หลอดฟลูออเรสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดปล่อยก๊าซความดันต่ำ ซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยก๊าซ รังสีอัลตราไวโอเลตที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์จะถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้โดยการเคลือบสารเรืองแสง

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดทรงกระบอกที่มีขั้วไฟฟ้าซึ่งสูบไอปรอทเข้าไป ภายใต้การกระทำของการปล่อยไฟฟ้า ไอปรอทจะปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมา ซึ่งทำให้สารเรืองแสงที่สะสมอยู่บนผนังของหลอดเปล่งแสงที่มองเห็นได้

หลอดฟลูออเรสเซนต์ให้แสงที่นุ่มนวลสม่ำเสมอ แต่การกระจายของแสงในอวกาศนั้นควบคุมได้ยากเนื่องจากพื้นผิวรังสีขนาดใหญ่ หลอดฟลูออเรสเซนต์เชิงเส้น วงแหวน รูปตัวยู และหลอดคอมแพคต่างกันที่รูปร่าง เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อมักแสดงเป็นหน่วยแปดนิ้ว (เช่น T5 = 5/8 « = 15.87 มม.) ในแคตตาล็อกของหลอดไฟ โดยปกติแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางจะมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร เช่น 16 มม. สำหรับหลอด T5โคมไฟส่วนใหญ่ได้มาตรฐานสากล อุตสาหกรรมนี้ผลิตหลอดฟลูออเรสเซนต์เอนกประสงค์ขนาดมาตรฐานที่แตกต่างกันประมาณ 100 หลอด หลอดไฟทั่วไปที่มีกำลังไฟ 15, 20.30 W สำหรับแรงดันไฟฟ้า 127 V และ 40.80.125 W สำหรับแรงดันไฟฟ้า 220 V ระยะเวลาเฉลี่ยของการเผาไหม้ของหลอดไฟคือ 10,000 ชั่วโมง

ลักษณะทางกายภาพของหลอดฟลูออเรสเซนต์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ นี่เป็นเพราะการควบคุมอุณหภูมิที่มีลักษณะเฉพาะของความดันไอปรอทในหลอดไฟ ที่อุณหภูมิต่ำ ความดันต่ำ ดังนั้นจึงมีอะตอมน้อยเกินไปที่สามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการแผ่รังสีได้ ที่อุณหภูมิที่สูงเกินไป ความดันไอที่สูงจะนำไปสู่การดูดซับรังสี UV ที่ผลิตขึ้นเอง ที่อุณหภูมิผนังขวดประมาณ หลอดไฟที่อุณหภูมิ 40 ° C บรรลุแรงดันการปลดปล่อยประกายไฟแบบเหนี่ยวนำสูงสุด และด้วยเหตุนี้จึงมีประสิทธิภาพแสงสูงสุด

ข้อดีของหลอดฟลูออเรสเซนต์:

1. ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงถึง 75 lm / W

2. อายุการใช้งานยาวนานถึง 10,000 ชั่วโมงสำหรับหลอดมาตรฐาน

3. ความสามารถในการมีแหล่งกำเนิดแสงที่มีองค์ประกอบสเปกตรัมต่างกันพร้อมการแสดงสีที่ดีกว่าสำหรับหลอดไส้เกือบทุกประเภท

4. ความสว่างค่อนข้างต่ำ (แม้ว่าจะสร้างแสงสะท้อน) ซึ่งในบางกรณีก็เป็นข้อได้เปรียบ

ข้อเสียเปรียบหลักของหลอดฟลูออเรสเซนต์:

1. กำลังหน่วยจำกัดและขนาดใหญ่สำหรับกำลังที่กำหนด

2. ความซับซ้อนสัมพัทธ์ของการรวม

3. ความเป็นไปไม่ได้ของการเปิดเครื่องด้วยไฟฟ้ากระแสตรง

4. การขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของอุณหภูมิแวดล้อม สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไป อุณหภูมิแวดล้อมที่เหมาะสมคือ 18-25 Cเมื่ออุณหภูมิเบี่ยงเบนไปจากค่าที่เหมาะสม ฟลักซ์การส่องสว่างและประสิทธิภาพการส่องสว่างจะลดลง ที่อุณหภูมิต่ำกว่า +10 C ไม่รับประกันการจุดระเบิด

5. การเต้นเป็นจังหวะเป็นระยะของฟลักซ์แสงที่มีความถี่เท่ากับกระแสไฟฟ้าความถี่คู่ ตาของมนุษย์ไม่สามารถสังเกตเห็นการแกว่งของแสงเหล่านี้ได้เนื่องจากความเฉื่อยในการมองเห็น แต่หากความถี่ของการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนตรงกับความถี่ของพัลส์แสง ชิ้นส่วนนั้นอาจปรากฏอยู่นิ่งหรือค่อยๆ หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามเนื่องจากเอฟเฟกต์สโตรโบสโคป ดังนั้นในโรงงานอุตสาหกรรม จะต้องเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์ในเฟสต่างๆ ของกระแสสามเฟส (จังหวะของฟลักซ์แสงจะอยู่ในช่วงครึ่งเวลาที่ต่างกัน)

เมื่อทำเครื่องหมายหลอดฟลูออเรสเซนต์จะใช้ตัวอักษรต่อไปนี้: L - ฟลูออเรสเซนต์, D - แสงกลางวัน, B - สีขาว, HB - สีขาวเย็น, TB - สีขาวนวล, C - การส่งผ่านแสงที่ดีขึ้น, A - มัลกัม

หากคุณ "บิด" หลอดฟลูออเรสเซนต์ให้เป็นเกลียว คุณจะได้ CFL ซึ่งเป็นหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ ในพารามิเตอร์ CFL นั้นใกล้เคียงกับหลอดฟลูออเรสเซนต์เชิงเส้น (ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงถึง 75 lm / W) โดยหลักแล้วออกแบบมาเพื่อใช้แทนหลอดไส้ในการใช้งานที่หลากหลาย

อาร์คเมอร์คิวรี่แลมป์ (DRL)

การทำเครื่องหมาย: D — ส่วนโค้ง R — ปรอท L — หลอดไฟ B — เปิดโดยไม่มีบัลลาสต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์อาร์คเมอร์คิวรี (DRL)

หลอดฟลูออเรสเซนต์ปรอท-ควอทซ์ (DRLs) ประกอบด้วยหลอดแก้วเคลือบด้วยสารเรืองแสงด้านในและหลอดควอทซ์ที่วางอยู่ภายในหลอดซึ่งบรรจุไอปรอทความดันสูงไว้ด้านใน เพื่อรักษาเสถียรภาพของคุณสมบัติของสารเรืองแสง หลอดแก้วจะเต็มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ภายใต้อิทธิพลของรังสีอุลตร้าไวโอเลตที่สร้างขึ้นในหลอดควอทซ์ปรอท สารเรืองแสงจะเรืองแสง ทำให้แสงมีโทนสีน้ำเงินจางๆ ทำให้สีที่แท้จริงผิดเพี้ยนไป เพื่อกำจัดข้อเสียนี้จึงมีการนำส่วนประกอบพิเศษเข้ามาในองค์ประกอบของสารเรืองแสงซึ่งแก้ไขสีได้บางส่วน หลอดไฟเหล่านี้เรียกว่าหลอดไฟ DRL ที่มีการแก้ไขสี อายุการใช้งานของหลอดไฟคือ 7500 ชั่วโมง

อุตสาหกรรมผลิตโคมไฟที่มีความจุ 80,125,250,400,700,1000 และ 2000 W พร้อมฟลักซ์ส่องสว่างตั้งแต่ 3200 ถึง 50,000 lm

ข้อดีของหลอดไฟ DRL:

1. ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง (สูงถึง 55 lm / W)

2. อายุการใช้งานยาวนาน (10,000 ชั่วโมง)

3. ความกระชับ

4. ไม่สำคัญต่อสภาพแวดล้อม (ยกเว้นอุณหภูมิต่ำมาก)

ข้อเสียของไฟ DRL:

1. ความเด่นของส่วนสีเขียวอมฟ้าในสเปกตรัมของรังสีซึ่งนำไปสู่การแสดงสีที่ไม่น่าพอใจ ซึ่งไม่รวมการใช้หลอดไฟในกรณีที่วัตถุของการเลือกปฏิบัติคือใบหน้ามนุษย์หรือพื้นผิวที่ทาสี

2. สามารถใช้งานกับไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น

3. จำเป็นต้องเปิดผ่านบัลลาสต์ทำให้หายใจไม่ออก

4. ระยะเวลาการจุดระเบิดเมื่อเปิดเครื่อง (ประมาณ 7 นาที) และการเริ่มต้นการจุดระเบิดอีกครั้งหลังจากการหยุดจ่ายไฟไปยังหลอดไฟเป็นเวลาสั้น ๆ หลังจากเย็นลงเท่านั้น (ประมาณ 10 นาที)

5. ฟลักซ์การส่องสว่างเป็นจังหวะ มากกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์

6. ฟลักซ์แสงลดลงอย่างมากเมื่อสิ้นสุดการบริการ

โคมไฟเมทัลฮาไลด์

หลอดอาร์คเมทัลฮาไลด์ (DRI, MGL, HMI, HTI)

การทำเครื่องหมาย: D - ส่วนโค้ง, R - ปรอท, I - ไอโอไดด์

โคมไฟเมทัลฮาไลด์ - เป็นหลอดปรอทความดันสูงที่มีการเติมไอโอไดด์ของโลหะหรือไอโอไดด์ของธาตุหายาก (ดิสโพรเซียม (Dy) โฮลเมียม (Ho) และทูเลียม (Tm) รวมทั้งสารประกอบเชิงซ้อนที่มีซีเซียม (Cs) และดีบุกเฮไลด์ (Sn) สารประกอบเหล่านี้สลายตัวในส่วนโค้งการคายประจุส่วนกลาง และไอของโลหะสามารถกระตุ้นการเปล่งแสง ซึ่งความเข้มและการกระจายสเปกตรัมขึ้นอยู่กับความดันไอของเมทัลฮาไลด์

ภายนอก หลอดไฟที่เป็นโลหะจะแตกต่างจากหลอดไฟ DRL ในกรณีที่ไม่มีสารเรืองแสงบนหลอดไฟ โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง (สูงถึง 100 lm / W) และองค์ประกอบสเปกตรัมของแสงที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่อายุการใช้งานสั้นกว่าหลอด DRL อย่างมากและรูปแบบการสลับซับซ้อนกว่าเนื่องจากนอกเหนือจาก บัลลาสต์ทำให้หายใจไม่ออก, มีอุปกรณ์จุดระเบิด

การเปิดหลอดไฟแรงดันสูงในระยะเวลาสั้นๆ บ่อยๆ จะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งการสตาร์ทเย็นและร้อน

ฟลักซ์การส่องสว่างแทบไม่ขึ้นกับอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม (ภายนอกโคม) ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ (สูงถึง -50 ° C) ต้องใช้อุปกรณ์จุดระเบิดพิเศษ

โคมไฟ HMI

หลอดไฟอาร์คสั้น HTI — หลอดไฟเมทัลฮาไลด์ที่มีภาระผนังเพิ่มขึ้นและระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดสั้นมาก มีประสิทธิภาพแสงและการแสดงสีที่สูงขึ้น ซึ่งจำกัดอายุการใช้งาน พื้นที่ใช้งานหลักของหลอด HMI คือไฟเวที กล้องส่องกล้อง โรงภาพยนตร์ และการถ่ายภาพในเวลากลางวัน (อุณหภูมิสี = 6000 K) กำลังไฟของหลอดไฟเหล่านี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 200 W ถึง 18 kW

หลอดเมทัลฮาไลด์แบบอาร์คสั้น HTI ที่มีระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าน้อยได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางแสง พวกเขาสดใสมาก ดังนั้นจึงใช้เป็นหลักสำหรับเอฟเฟกต์แสง เช่น แหล่งกำเนิดแสงแบบกำหนดตำแหน่งและในการส่องกล้อง

หลอดโซเดียมความดันสูง (HPS)

การทำเครื่องหมาย: D - ส่วนโค้ง; นา — โซเดียม; T — ท่อ

หลอดโซเดียมความดันสูง (HPS) เป็นหนึ่งในกลุ่มแหล่งกำเนิดรังสีที่มองเห็นได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด: มีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงสุดในบรรดาหลอดปล่อยก๊าซที่รู้จักกันทั้งหมด (100-130 lm / W) และฟลักซ์การส่องสว่างลดลงเล็กน้อยด้วยความยาว อายุการใช้งาน. ในหลอดเหล่านี้ ท่อจ่ายที่ทำจากอะลูมิเนียมโพลีคริสตัลไลน์จะอยู่ภายในขวดแก้วทรงกระบอก ซึ่งเฉื่อยกับไอโซเดียมและส่งผ่านรังสีได้ดี แรงดันในท่อประมาณ 200 kPa ระยะเวลาการทำงาน — 10-15,000 ชั่วโมง แสงสีเหลืองมากและดัชนีการเรนเดอร์สีต่ำ (Ra = 25) ช่วยให้สามารถใช้ในห้องที่มีผู้คนได้ โดยใช้ร่วมกับหลอดไฟประเภทอื่นเท่านั้น

หลอดไฟซีนอน (DKst)

หลอดไฟซีนอนอาร์ค DKstT ที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำและอายุการใช้งานที่จำกัดมีความโดดเด่นด้วยองค์ประกอบทางสเปกตรัมของแสงที่ใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติมากที่สุดและกำลังหน่วยสูงสุดของแหล่งกำเนิดแสงทั้งหมด ข้อได้เปรียบประการแรกไม่ได้ใช้งานจริง เนื่องจากหลอดไฟไม่ได้ใช้ภายในอาคาร ประโยชน์ประการที่สองกำหนดการใช้งานที่กว้างขวางเพื่อให้แสงสว่างในพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่เมื่อติดตั้งบนเสากระโดงสูง ข้อเสียของหลอดไฟคือการเต้นของฟลักซ์แสงที่มีขนาดใหญ่มาก, ส่วนเกินในสเปกตรัมของรังสีอัลตราไวโอเลตและความซับซ้อนของวงจรจุดระเบิด