7.3 Jiюминесценттік шамдардың негізгі сипаттaмалapы және эксплуатацялық қасиеттерi

Қазiргi люминесценттiк шамдарда тұтынылған электр энергиясының 20 % шамасындайы көрiнерлік сәулеленуге айналады. Қyaттapы бiрдей келетiн қыздырy шамдарынa қарағанда олардың жарық бергiштiгi 4..6 есе көп болады.

Люминесценттiк шамдардың габариттiк мөлшерлерi олардың қyaтынa, номинал кepнеyiнe, жарық ағынына және жарық бергiштiгiне байланысты келедi. Шамның ұзындығы оның жұмыс кepнeyiмeн анықталады. Шамның қуаты мен ұзындығы берiлген жағдайда оның диаметрiнiң мәнi ток тығыздығы 0,03..,0,063 А/см² болу шартымен таңдап алынады. Осы жағдайда шамның бетiндегi жылулық жүктeмe 0,0254...0,05 Вт/см² болуы керек. Бұл жүктеме шам түтiгінің 40...50 ⁰С-қа дейiн қыздырылуын қамтамасыз етеді. Осы себептен колба iшiндегi сынап булары қысымының мәнi қажетті шамаға (1,3 Па) дейiн жетедi де, толқын ұзындығы 253,7 нм ультракүлгiн сәулеленудiң шығуы максимал болады. Бұл шам люминофоры шығаратын жарық ағынының ең үлкен мәнiн қамтамасыз етеді. Қуаты 40 Вт шамның габариттік мөлшерлерi мен электрлiк параметрлерi өте сай келедi. Сондықтан басқа жағдайлар бiрдей болғанда олардың жарық бергiштiгi жоғары болады.

Люминесценттік шамдардың жарық-техникалық қасиеттерiне әр түрлi себепкершарттар әсер eтeдi. Мысал ретiнде мыналарды көрсетуге болады: бiрлiк қуаты және люминофор құрамы, балласт кедергiнiң түpi және шам түтiгiнiң ұзындығы мен диаметрiнің қaтынacы және т.б.

Люминесценттiк шамдардың жарық бергiштiгi олардың бiрлiк қуатына да және люминофордың құрамына да байланысты келедi. Қyaттapы бiрдей шамдардың iшiнде ЛБ типтi шамдардың, ал сәулелену түci бiрдей болатын шамдардың iшiнде қуаты 40 Вт шамдарының жарық бергiштiгi жоғары болады.

ЛБ-40 типтi люминесценттiк шамға энергия балансы 7.6 ­суретте келтiрiлген. Люминесценттiк шамдардың жарық ағыны мен жарық күші ара қатынасының практикалық маңызы зор. Ол мына тәуелдiлiкпен көрсетiледi:

F = 9,25 І , (7.2)

Люминесценттiк шамдардың жарықтылығы 3000...10000 кд/м² болады. Жарық ағыны мен шамның ұзындығына перпендикуляр бағыттағы орташа жарықтылығы ара қатынасы мынадай түрде болады:

,

мұндағы В - шамның орташа жарықтылығы, кд/м²; F - шамның жарық ағыны, лм; d- шамның диаметрi, м; ℓ - шамның ұзындығы, м.

Люминесценттiк шамдары жарықтылығы қыздыру шамдарының жарықтылығынан бiрнеше есе кішi. Бұл оларды жарықтандыратын қондырғылардa пайдаланғанда айырықшылығы болып табылады.

Айнымалы ток торабына қосылған барлық сәулелену көздерiнiң жарық ағыны пульстенедi. Бiрақ қьrздыру шамдарында қыздыру денесiнiн жылулық инерциясы үлкен болуына байланысты (температурасы жоғары болғандықтан) жарық ағынының пульстенуi көзге сезiлмейдi. Люминесценттiк шамдарда токтың лездiк мәнi нөлге тең болғанда, люминофордың "кешiккен" жарық шығаруына байланысты шамның жарық ағыны нөлге дейiн төмендемейді.

7.6 cурет - ЛБ-40 люминесценттік шам энергиясының балансы

Жарық ағынының пульстенуі пульстену коэффициентімен бағаланады:

(7.3)

Жарық ағынының пульстену тереңдігі балласт кедергінің түріне де байланысты. Өйткені ток үзілісінің ұзақтығы және оның ілездік мәндері қисығының пішіні газ – разрядтық шамға тізбектеп қосылған балласт кедергінің түрімен анықталады. Жарық ағынының пульстенуі адамдардың көзіне зиянды әсер етеді, жұмысқа қабілеттілікті төмендетеді. Әсіресе, жарық ағынының периодикалық пульстенуінен пайда болатын стробоскопиялық эффект зиянды келеді. Осы эффектінің әсерінен айналып немесе тербеліп тұрған дененің айналу немесе тербеліс жиілігі жарық ағынының пульстену жиілігіне тең немесе еселі болса, ол дене көзге қозғалмайтындай болып көрінеді, зақымдану қауыптілігін тудырады. Осы себептен козғалмалы бөлшектері бар механизмдер мен машиналар орнатылған өндірістік үйжайларда арнайы сұлбамен қосылатын екі немесе үш люминесценттік шамдары бар қондырғылар қолданылады. Олардың жиынтық жарық ағынынын пульстенуі аз.

Мемлекеттік үлгіқалып бойынша люминесценттік шамдардың орташа қызмет ету мерзімі 12000÷15000 сағат болады. Осы мерзімнің соңында шам жарық ағынының орташа мәні өзінің номинал мәнінің 60%-нан кем болмауы керек. 100 сағат жұмыс істегеннен кейінгі жарық ағыны номинал ағын деп саналады. Люминесценттік шамдардың қызмет ету мерзімі тұтандыру тәсіліне және жиілігіне, балласт кедергінің түріне байланысты келеді. Өйткені әрбір тұтандыруда электродтардың оксид қаптамасы шығьңданады (әсіресе электродтарды алдын ала қыздырмай шамдарды тұтандырғанда).

7.7 сурет – Люминесценттік шамның негізгі сипаттамаларының қоректендіру кернеуі мәніне тәуелділігі

Қоректендіретін электр торабы кернеуі ауытқуының люминесценттік шам жұмысының көрсеткіштеріне әсері балласт кедергінің түріне, оның мәніне және шамды электр торабына қосу сұлбасына байланысты келеді. 7.7 суретте люминесценттік шам куатының, тогының, жарық ағынының және кернеуінің сұлбаға берілген кернеуге тәуелділіктері көрсетілген.

Электр торабы кернеуінің жоғарылауы да, сондай - ақ төмендеуі де люминесценттік шамның қызмет ету мерзімін қыскартады. Өйткені екі жағдайда да электродтар оксид қаптамасы бөлшектерін тозаңдату өседі: кернеу жоғарылағаңда - электродтардың өте қызуынан, ал кернеу төмендегенде - шамды тұтандыру үшін стартердің жиі-жиі іске косылуынан болады.

Қоректендіретін электр торабы кернеуі жоғарылағанда люминесценттік шамдардың жарық бергіштігі төмендейді, ал кернеу төмендегенде - жоғарылайды. Бұл - люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарынан ерекшелігі. Қоректендіру кернеуінің темендеуі люминесценттік шамның тұтануын айтарлыктай нашарлатады.

Жалпы мақсатқа арналған люминесценттік шамдар температурасы +15 ⁰С-тан +40 ⁰С-қа дейін болатын ортада жұмыс істеуге есептелінген. Ортаның температурасы +10 0С-тан төмен болса шамның сенімді тұтануын қамтамасыз ететін арнайы тәсілдер (шамды сыртқы ортадан оқшаулау, арнайы сұлбалар пайдалану және т.б.) қолдану керек.

Қоршаған ортаның ылғалдылығы шамның тұтану кернеуіне әер етеді. Ауаның ылғалдылығы 75÷80% болғанда шамды тұтандыру үшін ең үлкен кернеу керек болады.

Люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарына қарағанда мынадай артықшылықтары бар:

1) сәулеленуінің спектрлік құрамының қолайлылығы;

2) жарық бергіштігінің айтарлықтай жоғарылылығы (куаты бірдей шамдарға 4÷6 есе);

3) жарықтылығаның едәуір аздығы;

4) қызмет ету мерзімінің көптігі.

Люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарымен салыстырғанда мынадай кемшіліктерін айтуға болады:

1) қосымша қымбат бағалы жүргізу-реттеу аппаратын қажет қылатын электр торабына қосу сұлбасының күрделілігі;

2) жұмыс істеу көрсеткіштерінің қоршаған орта жағдайларына байланыстылығы;

3) жарық ағынының пульстенуінен стробоскопиялық құбылыстың болуы;

4) бірлік қуатының кішілігі;

5) жұмыс сенімділігінің төменділігі.[kgl]

[gl]ЛЮМИНЕСЦЕНТТІК ШАМДАРҒА АРНАЛҒАН ЖҮРГІЗУ-РЕТТЕУ

АППАРАТТАРЫ[:]

Люминесценттік шамның тұтануын, кернеу берілген шекте ауытқығанда оның әдеттегідей режимде жұмыс істеуін, шам тұтанғанда және жұмыс істеп тұрғанда пайда болатын радиобөгеулерді басуды қамтамасыз етуге арналған элементтер жиынтығы жүргізу-реттеу аппараты (ЖРА) деп аталады.

ЖРА-на мынадай талаптар қойылады: сенімділігі жоғары болуы, өзіңе аз энергия тұтынуы, құны мен пайдалану шығындарының аз болуы, қауіпсіздігі және қызмет ету мерзімінің ұзақ болуы.

Кейбір ЖРА "шам - ЖРА" жинағының қуат коэффициентің қажетті деңгейге дейін жоғарылатуға қамтамасыз етеді. Олар өтемделген ЖРА-ы деп аталады. Индуктив немесе индуқтив-сиымдылық балласт элементтер пайдаланылатын ЖРА қуат коэффициентінің қажетті мәнін қамтамасыз етпейді. Олар өтемделінбеген ЖРА деп аталады. ЖРА-ы люминесценттік шамдарды тұтандыру тәсілдеріне байланысты мынадай кластарға бөлінеді: электродтарды алдын-ала қыздырумен импульстік тұтандыратын ЖРА, электродтарды тұрақты қыздырумен ыстықтай тұтандыратын ЖРА, салқыңдай (ілездік) тұтандыратын ЖРА.