تعليم ومعلمات مصابيح الفلورسنت المنزلية
يعتمد عمل مصابيح الفلورسنت على التلألؤ الضوئي للعديد من الفوسفورات التي تثيرها الأشعة فوق البنفسجية من تصريف بخار الزئبق عند ضغط منخفض.
المصباح الفلوري هو أنبوب زجاجي ، جدرانه مطلية من الداخل بطبقة من الفوسفور بالتركيب المطلوب ، والساقين مع كاثودات مطلية بأكسيد حلزوني ملحومة من كلا الطرفين ، والتي يمكن أن تكون مع خيوط من الخارج ، وهو ما يحدث عند إضاءة المصباح.
تمتلئ المصابيح بالأرجون عند ضغط بضعة ملليمترات من الزئبق وتحتوي على كمية صغيرة (قطرة) من الزئبق المعدني. يعمل الأرجون على الحفاظ على التفريغ في اللحظات الأولى بعد التبديل ، عندما يكون ضغط بخار الزئبق لا يزال غير كافٍ.
مصدر الإشعاع الذي يثير تألق الفوسفور هو عمود تصريف موجب في بخار الزئبق ، مما يستلزم الشكل الأنبوبي للمصباح.
لذلك ، فإن مصابيح الفلورسنت عبارة عن أنبوب زجاجي مغلق من كلا الطرفين ، سطحه الداخلي مغطى بطبقة رقيقة من الفوسفور. يتم تفريغ المصباح وتعبئته بغاز الأرجون الخامل عند ضغط منخفض للغاية.يتم وضع قطرة من الزئبق في المصباح ، والذي يتحول إلى بخار زئبق عند تسخينه.
أقطاب التنغستن في المصباح لها شكل حلزوني صغير ، مغطى بمركب خاص (أكسيد) يحتوي على أملاح كربونات الباريوم والسترونشيوم. بالتوازي مع الملف يوجد قطبان صلبان من النيكل ، كل منهما متصل بأحد طرفي الملف.
في مصابيح الفلورسنت ، تنبعث بلازما تتكون من معدن مؤين وأبخرة غازية في كل من الأجزاء المرئية والأشعة فوق البنفسجية من الطيف. بمساعدة الفوسفور ، يتم تحويل الأشعة فوق البنفسجية إلى إشعاع مرئي للعين.
أهم ميزة للفوسفور من وجهة النظر هذه هي بنية أطياف انبعاثها. تنبعث الفوسفورات التي تثيرها الإشعاعات المقابلة (وكذلك القصف الإلكتروني) الضوء دائمًا في نطاق واسع إلى حد ما من الأطوال الموجية ، أي أنها تعطي انبعاثًا مستمرًا في الجزء الكامل من الطيف.
في حالة عدم إعطاء فوسفور واحد التوزيع الطيفي المطلوب ، يمكن استخدام مخاليطهم. من خلال تغيير عدد المكونات ومحتواها النسبي ، من الممكن ضبط لون التوهج بسلاسة شديدة. هذا يجعل من الممكن إنتاج مصادر بجميع درجات اللمعان ، ولا سيما المصابيح البيضاء وضوء النهار ، والتي تكون قريبة جدًا من "مصدر الضوء المثالي" من حيث التركيب الطيفي للإشعاع.
تسمح طبيعة انبعاث الفوسفور ، إلى حد ما ، بتلبية متطلبات عدم وجود إشعاع خارج المنطقة المرئية. هذا يؤدي إلى كفاءة الإضاءة العالية لمصابيح الفلورسنت.
تتراوح درجة الحرارة المثلى للمصباح الفلوري بين 38-50 درجة مئوية.نظرًا لأن درجة حرارة الجدار تعتمد على درجة حرارة البيئة ، فمن الواضح أن التغييرات في الأخير ستغير ناتج ضوء المصباح. درجة الحرارة الخارجية المثلى هي 25 درجة مئوية.
يؤدي انخفاض درجة الحرارة الخارجية بمقدار 1 درجة مئوية إلى انخفاض التدفق الضوئي للمصباح بنسبة 1.5٪. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة مئوية ، فإن المصباح يضيء بشكل ضعيف بسبب انخفاض ضغط بخار الزئبق في درجات الحرارة هذه.
عند تساوي الأشياء الأخرى ، تعتمد كفاءة الإضاءة للمصابيح الفلورية أيضًا على طولها ، حيث أنه مع زيادة الطول ، يسقط جزء متزايد من طاقة الإدخال على العمود الموجب ، بينما تنخفض الطاقة المستهلكة في الكاثود والأنود دون تغيير. الحد الأقصى العملي للطول هو 1.2 - 1.5 متر ، وهو ما يتوافق مع أكثر من 90٪ من الحد الأقصى لإخراج الضوء.
كفاءة الإضاءة لمصابيح الفلورسنت ، اعتمادًا على القرب الأكبر أو الأقل لخصائصها الطيفية لخصائص المصدر "المثالي" ، تبين أنها مختلفة تمامًا بالنسبة للمصابيح ذات الألوان المختلفة.
أصعب بكثير من المصابيح المتوهجة، هناك أجهزة لتشغيل مصابيح الفلورسنت. يحدث هذا بشكل أساسي لأن جهد الاحتراق لمثل هذه المصابيح أقل بكثير من الجهد في الشبكة ، والذي يتراوح من 70 إلى 110 فولت للشبكات بجهد 220-250 فولت.
ترجع الحاجة إلى مثل هذا الاختلاف الكبير إلى حقيقة أنه في حالة وجود فائض غير كافٍ من جهد التيار الكهربائي على جهد التشغيل ، لا يمكن ضمان الاشتعال الموثوق ، نظرًا لأن إمكانات الإشعال أثناء التفريغ أعلى بكثير من إمكانية الاحتراق. ومع ذلك ، هذا يتطلب إطفاء الجهد الزائد.
لتجنب فقد الطاقة الذي من شأنه إبطال كفاءة المصباح ، يتم جعل حمل الصابورة حثيًا (خنق). ينشأ تعقيد آخر فيما يتعلق بحقيقة أن إمكانية اشتعال التفريغ يمكن تقليلها بواسطة جهد التيار الكهربائي فقط في وجود كاثودات ساخنة (أكسيد).
ومع ذلك ، فإن تسخينها المستمر قد يتسبب أيضًا في خسائر غير مجدية في الطاقة ، وحتى أقل من ذلك ، أنه في عملية العمل يتم تسخين الكاثودات عن طريق التفريغ نفسه. في ضوء ذلك ، يلزم إنشاء جهاز بداية خاص.
مخطط لتشغيل مصباح فلورسنت مع خنق وبادئ:
تنقسم مصابيح الفلورسنت إلى إضاءة للأغراض العامة وإضاءة خاصة.
تشتمل مصابيح الفلورسنت للأغراض العامة على مصابيح تتراوح من 15 إلى 80 وات مع خصائص ألوان وطيفية تحاكي الضوء الطبيعي بألوان مختلفة.
يتم استخدام معلمات مختلفة لتصنيف مصابيح الفلورسنت ذات الأغراض الخاصة. حسب الطاقة ، يتم تقسيمها إلى طاقة منخفضة (حتى 15 واط) وقوية (أكثر من 80 واط) ، حسب نوع التفريغ - إلى قوس ، تفريغ متوهج وقسم متوهج ، عن طريق الإشعاع - إلى مصابيح ذات إضاءة طبيعية ، ومصابيح ملونة ، المصابيح ذات أطياف الإشعاع الخاصة ، المصابيح ذات الأشعة فوق البنفسجية ، وفقًا لشكل المصباح - أنبوبي ومجعد ، وفقًا لتوزيع الضوء - مع انبعاث ضوء غير موجه ومع موجه ، على سبيل المثال ، منعكس ، فتحة ، لوحة ، إلخ.
مقياس القوة الاسمية لمصابيح الفلورسنت (W): 15 ، 20 ، 30 ، 40 ، 65 ، 80.
يشار إلى ميزات تصميم المصباح بأحرف بعد الأحرف التي تشير إلى لون المصباح (P - reflex ، U - على شكل U ، K - حلقي ، B - بداية سريعة ، A - ملغم).
حاليًا ، يتم إنتاج ما يسمى بمصابيح الفلورسنت الموفرة للطاقة ، والتي تتميز بتصميم إلكترود أكثر كفاءة وفسفورًا محسنًا. أتاح ذلك إمكانية إنتاج مصابيح ذات طاقة منخفضة (18 واط بدلاً من 20 واط ، 36 واط بدلاً من 40 واط ، 58 واط بدلاً من 65 واط) ، وقطر أصغر 1.6 مرة من المصباح وزيادة كفاءة الضوء.
بالنسبة للمصابيح ذات التجسيد اللوني المحسّن ، يوجد الحرف C بعد الأحرف التي تحدد اللون ، وللألوان عالية الجودة بشكل خاص ، الأحرف CC.
تعليم مصابيح الفلورسنت المنزلية
مثال على فك ترميز المصباح LB65: L - الفلورسنت ؛ ب - أبيض 65 - القوة ، دبليو
توفر مصابيح الفلورسنت ذات الضوء الأبيض من النوع LB أكبر تدفق ضوئي لجميع أنواع المصابيح المدرجة بنفس الطاقة. إنها تعيد إنتاج لون ضوء الشمس تقريبًا وتستخدم في الغرف التي تتطلب ضغطًا بصريًا كبيرًا من العمال.
المصابيح الفلورية ذات الضوء الأبيض الدافئ ، من النوع LTB ، لها لون وردي واضح وتستخدم عندما تكون هناك حاجة للتأكيد على درجات اللون الوردي والأحمر ، على سبيل المثال ، عند تصوير لون وجه الإنسان.
اللونية للمصابيح الفلورية من النوع LD قريبة من اللونية لمصابيح الفلورسنت المصححة اللونية من النوع LDT.
تحتل مصابيح الفلورسنت ذات الضوء الأبيض البارد من النوع LHB من حيث الصفاء مكانًا وسيطًا بين مصابيح الضوء الأبيض ومصابيح ضوء النهار المصححة للألوان ، وفي بعض الحالات تُستخدم على قدم المساواة مع المصابيح الأخيرة.
يجب أن يكون التدفق الضوئي لكل مصباح بعد 70٪ من متوسط وقت الاحتراق 70٪ على الأقل من التدفق الضوئي الاسمي. يتراوح متوسط سطوع سطح مصابيح الفلورسنت من 6 إلى 11 cd / m2.
عند توصيل مصابيح الفلورسنت بشبكة تيار متردد ، فإنها تنبعث منها تدفق ضوئي متغير بمرور الوقت. معامل نبض التدفق الضوئي 23٪ (للمصابيح من النوع LDTs - 43٪). مع زيادة الجهد الاسمي ، يزداد التدفق الضوئي والطاقة التي يستهلكها المصباح.
معلمات مصابيح الفلورسنت للأغراض العامة
قوة دبليو ، دبليو
الحالي أنا ، أ
الجهد U ، V
أبعاد المصابيح الفلورية ، مم
الطول مع دبابيس المقبس ، لا أكثر
قطر الدائرة
30 0,35 104± 10,4
908,8
27–3
40 0,43 103± 10,3
1213,5
40–4
65 0,67 110± 10,0
1514,2
40–4
80 0,87 102± 10,2
1514,2
40–
الطاقة W ، W عمر الخدمة للمصابيح الفلورية t ، h التدفق الضوئي للمصابيح الفلورية Ф ، lm
متوسط القيمة بعد 100 ساعة من الاحتراق للمصابيح الملونة
المتوسط الحسابي الأدنى LB LTB LHB LDC 30
6000
15000
2180-140 2020-100 1940-100 1800-180 1500-80 40
4800
12000
3200-160 3100-155 3000-150 2500-125 2200-110 65
5200
13000
4800-240 4850-340 4400-220 4000-200 3150-160 80
4800
12000
5400-270 5200-250 5040-240 4300-215 3800-190