 |
 |
 |
 |
ламп. Если срок службы при синусоидальной форме кривой тока (коэффициент амплитуды 1,41) принять за 100%, то при коэффициенте амплитуды 2 продолжительность горения падает на 30 407о. Поэтому в требованиях на ПРА указано, что коэффициент амплитуды не должен превосходить 1,7; при этом коэффициенте срок службы составляет около 95% срока службы при синусоидальной форме кривой тока (см. ГОСТ 16809-78).
Влияние силы тока. Увеличение силы тока пб сравнению с оптимальной для работы катодов вызывает снижение срока службы ламп (рис. 12.12,6). Уменьшение силы тока ниже определенного предела также вызывает снижение срока службы [12.1].
Влияние напряжения сети. С ростом напряжения сети срок службы ЛЛ падает, но значительно меньше, чем для ламп накаливания. Так, при повышении напряжения на 20% срок службы ЛЛ, работающих в схеме с дросселем, падает до 50%, в то время как у ламп накаливания он падает больше чем в 10 раз. При работе ламп в цепи с емкостным балластом изменения напряжения сети влияют на срок службы меньше, чем при работе в цепи с дросселем, но по абсолютному значению срок службы оказывается ниже.
Рост срока службы при уменьшении напряжения сети наблюдается только в ограниченных пределах, так как при снижении напряжения ниже определенной величины лампа гаснет [12.1].
Влияние продолжительности цикла и числа включений. Опыты показали, что при прочих одинаковых условиях на продолжительность горения влияет число включений и продолжительность цикла горения. Предполагая, что во время каждого включения происходит дополнительный расход оксида, можно записать фактическую продолжительность горения лампы тф следующим образом:
Тф=тн-пАх, (12.6)
где тн - продолжительность горения в тех же точно условиях при непрерывном горении без выключений и повторных включений; п - число включений; Ах - уменьшение срока службы в расчете на одно включение - «цена включения» [12.1].
Анализ имеющегося экспериментального материала показывает, что Ат зависит от длительности цикла включения, причем в разных экспериментах получается совершенно различный ха-ра1(тер зависимости. Это свидетельствует о том, что Ат должно зависеть также и от других причин, не учтенных при экспериментах. К их числу надо отнести в первую очередь длительность цикла выключения, которая, безусловно, должна влиять на зажигания. Поэтому наряду с «ценой включения» формально еле-
довало бы ввести и «цену выключения», которая может иметь и обратный знак [0.9].
Об ускоренных испытаниях ЛЛ на продолжительность горения. Средняя продолжительность горения современных ЛЛ с самокалящимися катодами согласно ГОСТ 6825-74 должна быть не менее 15 тыс. ч. Поэтому длительность испытания ламп на срок службы при круглосуточном горении составляет больше 600 сут, т. е. около 1,7 г. Совршенно ясно, что результаты подобных испытаний не могут быть использованы для оперативного наблюдения за качеством текущей продукции. Поэтому непрерывно ведутся работы по созданию ускоренных методов испытания ламп на срок службы.
Было исследовано много методов, которые, как правило, сводились к форсированию одного или нескольких параметров, влияющих на срок службы ламп, и попытке установить соответствующий пересчетный коэффициент. Однако при сильном форсировании параметров, необходимом для существенного сокращения срока испытания, физические условия работы лампы меняются настолько, что введение пересчетных коэффициентов не может даты надежных результатов (подробнее см. в [0.9]).
Из различных методов наибольшего внимания заслуживают метод ускоренных испытаний в режиме частых включений, а также методы контроля количества оксида и скорости его расхода.
В основе метода частых включений лежит предположение о том, что расход оксида происходит в основном в процессе включения ламп. Но, как было указано, цена включения не учитывает всех сторон процесса и пока для нее не установлено однозначной зависимости.
Количество оксида на катоде в готовой лампе может быть определено по изменению теплоемкости катода по сравнению с его теплоемкостью без оксида. Однако большой разброс параметров катодов у отдельных ламп весьма затрудняет использование этого метода на практике.
В основе метода ускоренной оценки срока службы ламп по скорости перемещения катодного пятна лежит предположение о том, что известен закон перемещения пятна и он остается неизменным. Тогда, определив величину перемещения пятна за небольшой по сравнению с полным сроком службы лампы промежуток времени, можно рассчитать время, в течение которого должен израсходоваться весь оксид [12.7, 12.8].
В последние годы интенсивно разрабатываются математические методы анализа качества изделий, в том числе и источников света, основанные на использовании вероятностно-статистических корреляционных моделей [12.9].
Для оперативной оценки качества ламп в условиях производства следует систематически вести контроль на всех производст-
венных операциях, в частности регулярно контролировать давление газа в лампе (путем измерения напряжения на лампе) и его чистоту (по напряжению возникновения высокочастотного разряда). Ориентировочное представление о сроках службы ламп дает наблюдение за характером, интенсивностью и скоростью появления темных налетов на концах трубки в районе электродов. Появление интенсивных налетов к концу 1000 ч горения свидетельствует о сильном распылении электродов и низком сроке службы лампы.
По вопросам ускоренных испытаний ЛЛ на срок службы и прогнозирования их срока службы см. в [12.7-12.9, 0.9].
Глава тринадцатая
РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ РАЗРЯДНЫХ ЛАМП НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
13.1. НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Световые отдачи современных натриевых ламп низкого давления (НЛНД) достигают 180-200 лм/Вт. Однако они излучают почти монохроматический желтый свет, вследствие чего непригодны для общего освещения. Их применяют в специальных случаях, как, например, для освещения загородных автострад, для архитектурного и декоративного освещения, в лабораторной практике и т. п.
В НЛНД используется резонансное излучение паров натрия (589,0 и 589,6 нм), и в этом отношении по принципу действия они подобны ртутным лампам НД.
Характеристики разряда в парах натрия при НД [0.6, 13.1, 0.9]. Лампы работают в условиях насыщающих паров, и поэтому давление определяется температурой наиболее холодного места (табл. 13.1). Температура плавления натрия 97 "С.
Таблица 13.1
т, к | Л °с | р, мм рт. ст. | р. Па | т. к | р, мм рт. ст. | р. Па | |
7,85-10-10 | 1,046-10-7 | 3,39-10-2 | 4,519 | ||||
1,37-10-8 | 1,826-10-« | 1,95-10-1 | 25,99 | ||||
1,54-10- | 2,05-10-5 | 7,50-10-1 | 99,98 | ||||
127 | 1,265-10-6 | 1,686-10-* | 2,40 | 319,9 | |||
8,00-10-е | 1,066-10-* | 6,606 | 880,6 | ||||
4,11-10-6 | 5,48-10-3 | 16,0 | 2132,8 | ||||
1,77-10-* | 0,0236 | 34,96 | 4660,2 | ||||
6,56-10-* | 0,0874 | 1000 | 133,0 | 17728,9 | |||
6,23 10-« | 0,830 | 1100 | 389,2 | 51880,4 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 [ 149 ] 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239