Norėdami sukurti dirbtinį apšvietimą, dažnai naudojama įprasta kaitrinė lempa. Šis elementas visiems pažįstamas nuo SSRS laikų. Stiklo lemputė, užtaisas ir spiralė yra pagrindinės matomos gaminio dalys. Tai, kaip kaitrinė lempa yra išdėstyta viduje, įdomu tiek pradedančiajam meistrui, tiek profesionalui.
Lemputės išradimo istorija
Produktą skirtingais laikotarpiais suprojektavo ir sukūrė daugelis mokslininkų. Pirmąjį elektros lanką uždegė mokslininkas Petrovas V.V. 1802 m. Išradimą sudarė du anglies strypai, sujungti su galvaninės baterijos poliais. Jų artėjimo metu atsirado elektros iškrova, virš elementų susiformavo šviesos lankas. Tokios lempos naudojimas kasdieniame gyvenime buvo neįmanomas dėl daugelio priežasčių - dizaino nepatogumų, greito anglies strypų deginimo. Tačiau pasaulio mokslininkai pradėjo suprasti, iš ko pasigaminti lempą.
Po 70 metų 1872 metais Lodyginas A.N. gavo patentą už kaitinamąją lempą. Jame kaip spiralė buvo panaudota retorto anglies lazdele, kuri buvo po stikliniu gaubtu.
Jau 1880 m., Gegužės 10 d., Lodygino lemputė buvo įrengta gatvių apšvietimu Sankt Peterburge ant Liteini tilto. Šviesos šaltinio tarnavimo laikas buvo tik 2 mėnesiai (kol anglies lazdelė sudegė).
1880 m. Tomas Edisonas JAV pristatė patobulintą kaitinamąją lempą „Lodygin“. Jam pavyko pasiekti, kad iš stiklinės lemputės būtų pašalintas oras, kuris užtikrino ilgesnį spiralės degimą ir ryškesnį spindesį. Edisonas taip pat suprojektavo srieginį lizdą, skirtą įsukti lempą į lizdą.
1910 m. Buvo nuspręsta volframo giją susukti spirale, kad padidėtų jo tarnavimo laikas. Taigi produktas dabar veikia vietoj pradinių 50–100 valandų net 1000 valandų.
Šiluminės spinduliuotės principas taip pat naudojamas gaminant halogenines fluorescencines lempas.
Iš ko priklauso lempa
Kaitinamosios lempos struktūra ir schema atrodo taip:
- kriaušės arba apvalios formos stiklinė lemputė;
- švytėjimo kūnas (volframo arba medžio anglis), esantis jame ant dviejų kablių laikiklių;
- du elektrodai;
- lydusis saugiklis;
- koja;
- lizdas (dėklas) su izoliatoriumi;
- jo kontaktas (apačia).
Dėl volframo gijos (spiralės, švytėjimo korpuso) oksidacijos negalima, nes ji patenka į vakuuminę ar dujinę terpę. Jie užpildo stiklinę kolbą.
Elektriniai parametrai
Visos lemputės pagamintos skirtingoms įtampoms. Kadangi ugniai atsparių metalų iš volframo atsparumas yra mažas, šviesos elemento įtaisui reikia ilgos vielos. Taigi kaitrinė lemputė dažnai siekia 50 mikrometrų. Kai įjungiama šviesa, pro žėrintį kūną praeina srovė, 10–14 kartų viršijanti darbinę. Kuo daugiau sriegis įšyla, tuo stipresnis sriegio pasipriešinimas padidėja, o srovė sumažėja.
Elektrinės kaitrinės lempos veikimo principas
Apsvarsčius, iš ko susideda lemputė, svarbu suprasti jos veikimo principą:
- Kai įjungiama šviesa, per dangtelio dugną srovė teka į švytėjimo korpusą.
- Uždarius grandinę volframo siūlas yra labai karštas, o tai lemia jo švytėjimą.
- Šioje vietoje siūlų temperatūra siekia 570 laipsnių.
- Taigi lempučių spindesio spektras pasislenka link šiltos temperatūros.
Nuoroda: kuo mažesnis volframo / medžio anglies siūlelio laipsnis, tuo mažesnė bus energijos dalis, kuri patenka į švytinčią kūną ir išprovokuoja jo matomą radiaciją. Retro lempos skiriasi tuo, kad jos šildo spiralę lėčiau ir silpniau.
Šviesos elementų įvairovė
Visi produktai klasifikuojami pagal skirtingus parametrus. Pagal lemputės užpildymo tipą išskiriamos šios lempos:
- paprasčiausias vakuumas (kai jie gaminami iš kolbos, visas oras išsiurbiamas);
- užpildytos argono dujomis;
- ksenono halogenas;
- užpildytas kriptonu.
Pagal paskirtį lemputės skirstomos į šias rūšis:
- Dekoratyviniai. Jie dirba pagal įprastą principą. Kolba pagaminta žvakės ar rutulio pavidalu.
Dekoratyvinės kaitrinės lemputės - Pagrindinis tikslas. Tai yra žinoma visiems įprastiems elementams, įsukamiems į liustra ar sietą. Dažnai meistrams rūpi klausimas, kiek vatų sunaudoja lemputė. Galite nusipirkti produktą už 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 ir daugiau vatų. Kuo aukštesnis indikatorius, tuo ryškesnis švytėjimas.
- Vietinio apšvietimo lempos. Struktūriškai jie nesiskiria nuo įprastų elementų. Bet jų darbinė įtampa yra 12–42 V diapazonas.
- Apšvietimo lemputės. Jie turi kolbą, nudažytą ryškiomis spalvomis. Darbinė galia 10-25 vatų diapazone.
- Signalizacijos. Jie turi ypač mažą galią ir yra naudojami apšvietimo prietaisams. Šiandien tokius gaminius užtikrintai pakeičia modernios LED lempos.
- Prožektoriai. Švytėjimo korpusas yra specialiai išdėstytas dėl patogios pakabos lemputėje. Dėl to galima pasiekti geresnį židinio fokusavimą. Tokių lempų galia siekia 10-50 kilovatų.
Veidrodinė lempa - Veidrodinis. Jie turi specialią kolbos dangą. Jis iš dalies padengtas termiškai purškiamo aliuminio plėvele. Taigi įmanoma pasiekti siaurą šviesos spindulio kryptį. DSLR yra naudojami vietiniam apšvietimui.
- Transportas. Šiems gaminiams būdingas padidėjęs stiprumas, atsparumas vibracijai. Transporto lempoms naudojamos specialios lizdai, kurių dėka galite greitai pakeisti apšvietimo elementą ankštoje mašinos vietoje. Tokie elementai veikia nuo automobilio maitinimo šaltinio 6–220 V.
- Produktai optiniams prietaisams. Šiandien beveik niekada nebuvo paleistas. Anksčiau buvo naudojamas kino projektoriams, medicinos įrangai. Šio tipo lempos turi specialios formos kolbą.
- Perjungti šviesą. Susiję su signalo klase. Jie turi mažą lemputės dydį, kuris leidžia juos įdėti po įvairių instaliacijų plokščių mygtukais.
Įspėjimas apie dvigubą sruogą
Pagal gijų skaičių visi elementai yra šie:
- Dvigubas siūlas. Jie turi vieną švytintį korpusą tolimam (stipriam) apšvietimui ir kitą - artimajam (silpnajam) apšvietimui. Naudojamas automobiliuose, aviacijoje, geležinkelio šviesoforuose, Maskvos Kremliaus žvaigždėse.
- Vienvietis. Pažįstamos volframo lemputės.
Žemos inercijos gaminių korpusas turi nepaprastai ploną spiralę. Anksčiau jie buvo naudojami optinėms garso įrašymo sistemoms. Taip pat yra šildymo lempų, kurios naudojamos džiovinimo kameroms, elektrinėms viryklėms, biuro įrangai ir kt. Sutvarkyti.
Privalumai ir trūkumai
Kaitinamosios lempos turi keletą privalumų:
- priimtinos išlaidos;
- kompaktiški matmenys;
- greita reakcija į įjungimą / išjungimą;
- mirgėjimo trūkumas, neigiamai veikiantis akis;
- inercija galios bangoms;
- švelni švytėjimo gama, prisidedanti prie atsipalaidavimo, sukurianti jaukumo atmosferą;
- geras spalvų perteikimo indeksas lygus Ra 90;
- dirbti bet kokiomis sąlygomis (įskaitant didelę drėgmę);
- nuolatinis prieinamumas vartotojui;
- ekologiškumas;
- triukšmo trūkumas darbo metu;
- inertiškumas jonizuojančiai radiacijai.
Į kaitinamųjų lempų trūkumus įeina tokie momentai:
- trapumas, jautrumas mechaniniams pažeidimams;
- palyginti trumpas gyvenimas;
- mažas efektyvumas, neviršijantis 5–7% (sunaudotos galios ir matomos radiacijos santykis);
- gaisro pavojus dėl tiesioginio lempos kontakto su degiosiomis medžiagomis (tekstilės gaminiais, šiaudais ir kt.);
- sprogimo tikimybė dėl terminio smūgio ar spiralės plyšimo esant įtempimui.
Nepaisant visų šių trūkumų, pažįstamos lemputės užtikrintai išlaiko savo pozicijas. Jomis vis dar naudojasi daugiau kaip 70% NVS gyventojų.
Efektyvumas ir patvarumas
Analizuojant kaitinamosios lempos išdėstymą svarbu suprasti jos efektyvumą. Esant 3400 kelvinų šviesos temperatūrai, elemento efektyvumas yra 15%. Tai reiškia energijos suvartojimo ir matomos šviesos, matomos žmogaus akiai, santykį. 2700 K temperatūroje (vidutinė normali įprastos buitinės lempos temperatūra) efektyvumas yra tik 5%.
Kuo aukštesnė kaitros temperatūra, tuo didesnis efektyvumas. Tačiau tuo pat metu sutrumpėja produkto tarnavimo laikas. Pvz., Jei padidinsite įtampą 20%, apšvietimo ryškumas sustiprės - lemputės efektyvumas padidės, tačiau tarnavimo laikas sumažės 90–95%. Atitinkamai, sumažėjus įtampai, sumažėja gaminio efektyvumas ir pailgėja jo naudojimo laikas.
Kaip padidinti kaitrinės lempos tarnavimo laiką
Vidutiniškai įprasta buitinė kaitrinė lemputė trunka 700–1000 valandų. Bet iš tikrųjų elementas sudega daug greičiau. Norėdami pratęsti lemputės tarnavimo laiką, būtina užkirsti kelią veiksniams, kurie sukelia spiralės perdegimą.
- Stebėkite įtampos diapazoną. Jis nurodomas ant produkto kolbos. Paprastai jis yra lygus 125-135 W, 220-230 W, 2,3-2,4 kW. Jei viršijama namo įtampa, produktas greičiau sudegs. Pvz., Bute maksimali įtampa yra 220 V, o lempa buvo įsigyta su 125–135 V diapazonu. Čia kaitrinė siūlas sudegs vienareikšmiškai greičiau, nes padidėja gaminio efektyvumas.
- Remonto kasetės veikimo sutrikimas. Jei lempos dega dažnai, verta ją išnagrinėti, dar kartą patikrinti kontaktus. Jei reikia, pakeiskite kasetę.
- Pašalinkite vibraciją. Jie lemia greitą volframo gijos perdegimą. Todėl mobiliųjų įrenginių perkėlimą geriausia atlikti išjungus lemputę.
Norėdami pratęsti kaitrinės lempos tarnavimo laiką, galite sumažinti įtampą tinkle tik 7-8%. Tokiu atveju gaminys tarnaus 3–3,5 karto ilgiau, taupiai vartodamas energiją.
