مصابيح تفريغ الغاز: الأنواع والتصميم وكيفية اختيار الأفضل

هل ترغب في شراء مصابيح تفريغ الغاز لخلق جو خاص في غرفتك؟ أم أنك تبحث عن مصابيح لتحفيز نمو النباتات في الدفيئة الخاصة بك؟ إن تجهيز مصادر الإضاءة الاقتصادية لن يجعل التصميم الداخلي أكثر جاذبية ويساعد في نمو النباتات فحسب، بل سيوفر الطاقة أيضًا. أليس هذا صحيحا؟

سنساعدك على فهم مجموعة تركيبات الإضاءة التي تعمل بتفريغ الغاز. تتناول المقالة ميزاتها وخصائصها ونطاق تطبيق مصابيح الضغط العالي والمنخفض. تم اختيار الرسوم التوضيحية ومقاطع الفيديو لمساعدتك في العثور على الخيار الأفضل للمصابيح الموفرة للطاقة.

تصميم وخصائص مصابيح التفريغ

جميع الأجزاء الرئيسية للمصباح محاطة بمصباح زجاجي. هذا هو المكان الذي يحدث فيه تفريغ الجزيئات الكهربائية. قد يوجد في الداخل بخار صوديوم أو زئبق أو أي من الغازات الخاملة.

يتم استخدام خيارات مثل الأرجون والزينون والنيون والكريبتون كملء للغاز. تعتبر المنتجات المملوءة بالزئبق البخاري أكثر شيوعًا.

المكونات الرئيسية لمصباح تفريغ الغاز هي: مكثف (1)، مثبت التيار (2)، ترانزستورات التبديل (3)، جهاز كتم الضوضاء (4)، ترانزستور (5)

المكثف مسؤول عن التشغيل دون وميض. يحتوي الترانزستور على معامل درجة حرارة موجب، مما يضمن التشغيل الفوري لـ GRL دون وميض. يبدأ عمل الهيكل الداخلي بعد أن يتم توليد مجال كهربائي في أنبوب تفريغ الغاز.

أثناء هذه العملية، تظهر الإلكترونات الحرة في الغاز. اصطدامها بذرات المعدن يؤدي إلى تأينها. عندما ينتقل فرد منهم، تظهر طاقة زائدة، مما يؤدي إلى توليد مصادر التألق - الفوتونات. يقع القطب الكهربائي، وهو مصدر التوهج، في وسط GRL. النظام بأكمله متحد بقاعدة.

يمكن للمصباح أن ينبعث من ظلال مختلفة من الضوء يمكن للشخص رؤيتها - من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء. ولجعل ذلك ممكنًا، يتم طلاء الجزء الداخلي من القارورة بمحلول مضيء.

مجالات تطبيق GRL

مصابيح تفريغ الغاز مطلوبة في مجموعة متنوعة من المجالات. غالبًا ما يمكن العثور عليها في شوارع المدينة وفي ورش الإنتاج والمحلات التجارية والمكاتب ومحطات القطار ومراكز التسوق الكبيرة. كما أنها تستخدم لإضاءة اللوحات الإعلانية وواجهات المباني.

تُستخدم مصابيح GRLs أيضًا في المصابيح الأمامية للسيارات. غالبًا ما تكون هذه مصابيح ذات كفاءة إضاءة عالية - نماذج النيون. تمتلئ بعض المصابيح الأمامية للسيارات بأملاح الهاليد المعدنية والزينون.

تم تخصيص أول أجهزة إضاءة تعمل بالغاز للمركبات د1ر، د1س. التالي - D2R و D2S، أين س يشير إلى التصميم البصري الكاشف، و ر - لا ارادي. تُستخدم مصابيح الإضاءة GR أيضًا في التصوير الفوتوغرافي.

في الصورة، GRLs النبضية المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي: IFK120 (a)، IKS10 (b)، IFK2000 (c)، IFK500 (d)، ISSh15 (d)، IFP4000 (d)

أثناء التصوير الفوتوغرافي، تسمح لك هذه المصابيح بالتحكم في إخراج الضوء. فهي مدمجة ومشرقة واقتصادية. النقطة السلبية هي عدم القدرة على التحكم بصريًا في الضوء والظلال التي يخلقها مصدر الضوء نفسه.

وفي القطاع الزراعي، يتم استخدام GRLs لتشعيع الحيوانات والنباتات، وتعقيم المنتجات وتطهيرها.ولهذا الغرض، يجب أن يكون للمصابيح أطوال موجية في النطاق المناسب.

إن تركيز الطاقة الإشعاعية في هذه الحالة له أيضًا أهمية كبيرة. لهذا السبب، المنتجات القوية هي الأكثر ملاءمة.

أنواع مصابيح تفريغ الغاز

يتم تقسيم GRLs إلى أنواع وفقًا لنوع التوهج، مثل معلمة الضغط، فيما يتعلق بغرض الاستخدام. كلهم يشكلون تدفقًا ضوئيًا محددًا. وبناء على هذه الخاصية فإنها تنقسم إلى:

• أجهزة الفلورسنت;
• أصناف الغاز الخفيفة.
• خيارات الحث.

في أولها، مصدر الضوء هو ذرات أو جزيئات أو مجموعات منها، متحمسة بالتفريغ في وسط غازي.

ثانيا، الفوسفور، ينشط تفريغ الغاز الطبقة الضوئية التي تغطي القارورة، ونتيجة لذلك، يبدأ جهاز الإضاءة في إصدار الضوء. مصابيح النوع الثالث تعمل بواسطة توهج الأقطاب الكهربائية التي يتم تسخينها بواسطة تفريغ الغاز.

مصابيح الزينون المخصصة للمصابيح الأمامية للسيارات أكثر سطوعًا من نظيراتها الهالوجينية من حيث كفاءة الإضاءة والسطوع.

اعتمادا على ملء أجهزة تفريغ القوس وتنقسم إلى الزئبق والصوديوم والزينون، مصابيح الهاليد المعدنية و اخرين. بناءً على الضغط داخل القارورة، يحدث المزيد من الانفصال.

بدءًا من قيمة الضغط 3x10⁴ وما يصل إلى 10⁶ يتم تصنيفها على أنها مصابيح الضغط العالي. تندرج الأجهزة ضمن الفئة المنخفضة بقيمة معلمة تتراوح من 0.15 إلى 10⁴ بنسلفانيا. أكثر من 10⁶ باسكال - ارتفاع إضافي.

النوع رقم 1 - مصابيح الضغط العالي

تختلف RLVDs في أن محتويات الدورق تخضع لضغط عالٍ. وتتميز بوجود تدفق ضوئي كبير مع انخفاض استهلاك الطاقة. وعادة ما تكون هذه عينات من الزئبق، لذلك يتم استخدامها غالبًا لإضاءة الشوارع.

تتميز مصابيح التفريغ هذه بإخراج ضوء قوي وتعمل بكفاءة في الظروف الجوية السيئة، ولكنها لا تتحمل درجات الحرارة المنخفضة بشكل جيد.

هناك عدة فئات أساسية لمصابيح الضغط العالي: درت و DRL (قوس الزئبق)، الاختزال المباشر - نفس DRL، ولكن مع اليوديدات وعدد من التعديلات التي تم إنشاؤها على أساسها. تتضمن هذه السلسلة أيضًا قوس الصوديوم (DNAT) و DKsT - قوس زينون.

التطوير الأول هو نموذج DRT. في العلامة، يشير D إلى القوس، ويرمز الرمز P إلى الزئبق، ويشار إلى حقيقة أن هذا النموذج أنبوبي بالحرف T في العلامة. بصريا، هذا أنبوب مستقيم مصنوع من زجاج الكوارتز. على كلا الجانبين هناك أقطاب التنغستن. يتم استخدامه في منشآت التشعيع. يوجد بالداخل بعض الزئبق والأرجون.

يوجد على حواف مصباح DRT مشابك ذات حاملات. يتم توحيدها بواسطة شريط معدني مصمم لتسهيل إضاءة المصباح.

المصباح متصل بالشبكة على التوالي مع خنق باستخدام دائرة الرنين. يتكون التدفق الضوئي لمصباح DRT من 18% من الأشعة فوق البنفسجية و15% من الأشعة تحت الحمراء. نفس النسبة هي الضوء المرئي. والباقي خسائر (52%). التطبيق الرئيسي هو كمصدر موثوق للأشعة فوق البنفسجية.

لإلقاء الضوء على الأماكن التي لا تكون فيها جودة إخراج الألوان مهمة جدًا، يتم استخدام أجهزة الإضاءة DRL (قوس الزئبق). لا يوجد عمليا أي إشعاع فوق بنفسجي هنا. الأشعة تحت الحمراء 14%، والمرئية 17%. تمثل خسائر الحرارة 69٪.

تسمح ميزات التصميم لمصابيح DRL بإشعالها من 220 فولت دون استخدام جهاز الإشعال النبضي عالي الجهد.نظرًا لاحتواء الدائرة على خنق ومكثف، تقل التقلبات في تدفق الضوء ويزداد عامل الطاقة.

عندما يتم توصيل المصباح على التوالي مع المحث، يحدث تفريغ متوهج بين الأقطاب الكهربائية الإضافية والأقطاب الرئيسية المجاورة. تتأين فجوة التفريغ ونتيجة لذلك يظهر تفريغ بين أقطاب التنغستن الرئيسية. يتوقف تشغيل أقطاب الإشعال.

يتضمن مصباح DRL: لمبة (1)، الأقطاب الكهربائية الرئيسية (2)، الأقطاب الكهربائية المساعدة (3)، المقاومات (4)، الموقد (أنبوب الكوارتز) (5)، القاعدة (6)

تحتوي مواقد DRL بشكل عام على أربعة أقطاب كهربائية - اثنان يعملان واثنان مشتعلان. يمتلئ الجزء الداخلي منها بالغازات الخاملة مع إضافة كمية معينة من الزئبق إلى خليطها.

تنتمي مصابيح الهاليد المعدنية DRI أيضًا إلى فئة أجهزة الضغط العالي. كفاءة الألوان وجودة تجسيد الألوان أعلى من سابقاتها. يتأثر نوع طيف الانبعاث بتركيبة المواد المضافة. شكل المصباح وغياب الأقطاب الكهربائية الإضافية وطلاء الفوسفور هي الاختلافات الرئيسية بين مصابيح DRI ومصابيح DRL.

تحتوي الدائرة التي يتم من خلالها توصيل DRL بالشبكة على IZU - جهاز الإشعال النبضي. تحتوي أنابيب المصباح على مكونات تنتمي إلى مجموعة الهالوجين. أنها تعمل على تحسين نوعية الطيف المرئي.

يعمل الغاز الخامل الموجود في قارورة MGL كمخزن مؤقت. ولهذا السبب، يمر التيار الكهربائي عبر الموقد حتى عندما يكون في درجة حرارة منخفضة

ومع ارتفاع درجة حرارته، يتبخر كل من الزئبق والمواد المضافة، مما يؤدي إلى تغيير مقاومة المصباح، والتدفق الضوئي الذي ينبعث من الطيف. تم إنشاء DRIZ وDRISH على أساس أجهزة من هذا النوع. يتم استخدام أول المصابيح في الغرف المتربة والرطبة وكذلك في الغرف الجافة. والثاني مغطى بلقطات تلفزيونية ملونة.

الأكثر فعالية هي مصابيح الصوديوم HPS. ويرجع ذلك إلى طول الموجات المنبعثة - 589 - 589.5 نانومتر. تعمل أجهزة الصوديوم عالية الضغط بقيمة هذه المعلمة حوالي 10 كيلو باسكال.

بالنسبة لأنابيب التفريغ لهذه المصابيح، يتم استخدام مادة خاصة - السيراميك الباعث للضوء. زجاج السيليكات غير مناسب لهذا الغرض، لأنه بخار الصوديوم خطير جدًا عليه. أبخرة الصوديوم العاملة المدخلة في الدورق لها ضغط يتراوح من 4 إلى 14 كيلو باسكال. وتتميز بانخفاض إمكانات التأين والإثارة.

تعتمد الخصائص الكهربائية لمصابيح الصوديوم على جهد الشبكة ومدة التشغيل. للاحتراق لفترات طويلة يتطلب كوابح

للتعويض عن فقدان الصوديوم الذي يحدث حتما أثناء عملية الاحتراق، فمن الضروري وجود فائض معين منه. وهذا يؤدي إلى الاعتماد النسبي لمؤشرات الضغط الخاصة بالزئبق والصوديوم ودرجة حرارة النقطة الباردة. في الأخير، يحدث تكثيف الملغم الزائد.

عندما يحترق المصباح، تستقر منتجات التبخر على أطرافه، مما يؤدي إلى تغميق أطراف المصباح. ويصاحب العملية ارتفاع في درجة حرارة الكاثود وزيادة في ضغط الصوديوم والزئبق. ونتيجة لذلك، يزيد الجهد والجهد للمصباح. عند تركيب مصابيح الصوديوم، فإن كوابح DRL وDRI غير مناسبة.

النوع رقم 2 - مصابيح الضغط المنخفض

يوجد في التجويف الداخلي لهذه الأجهزة غاز تحت ضغط أقل من الضغط الخارجي. وهي مقسمة إلى LL وCFL وتستخدم ليس فقط لإضاءة منافذ البيع بالتجزئة، ولكن أيضًا لتحسين المنزل. مصابيح الفلورسنت في هذه السلسلة هي الأكثر شعبية.

يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء على مرحلتين.يثير التيار بين الأقطاب الكهربائية إشعاعًا في بخار الزئبق. المكون الرئيسي للطاقة الإشعاعية التي تظهر في هذه الحالة هو الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة. الضوء المرئي يقترب من 2٪. بعد ذلك، يتحول إشعاع القوس الموجود في الفوسفور إلى ضوء.

تحتوي علامات مصابيح الفلورسنت على حروف وأرقام. الرمز الأول هو خاصية طيف الإشعاع وميزات التصميم، والثاني هو القوة بالواط.

فك رموز الحروف:

• إل دي - ضوء النهار الفلورسنت؛
• رطل - الضوء الابيض؛
• LHB - أبيض أيضا، ولكن بارد؛
• LTBS - الأبيض الدافئ.

قامت بعض أجهزة الإضاءة بتحسين التركيب الطيفي للإشعاع من أجل الحصول على انتقال ضوئي أكثر تقدمًا. علاماتها تحتوي على الرمز "ج" توفر مصابيح الفلورسنت للغرف إضاءة موحدة وناعمة.

تتمثل ميزة مصابيح LL في أنها تتطلب طاقة أقل عدة مرات لإنشاء نفس التدفق الضوئي مثل LN. لديهم أيضًا عمر خدمة أطول، وطيف الانبعاث أكثر ملاءمة

سطح انبعاث LL كبير جدًا، لذا من الصعب التحكم في التشتت المكاني للضوء. في الظروف غير القياسية، خاصة عندما يكون هناك الكثير من الغبار، يتم استخدام المصابيح العاكسة. في هذه الحالة، لا تتم تغطية المنطقة الداخلية للمبة بالكامل بالطبقة العاكسة المنتشرة، بل يتم تغطية ثلثيها فقط.

100% من السطح الداخلي مغطى بالفوسفور. ينقل جزء المصباح الذي لا يحتوي على طبقة عاكسة تدفقًا ضوئيًا أكبر بكثير من أنبوب المصباح التقليدي بنفس الحجم - حوالي 75٪. يمكنك التعرف على هذه المصابيح من خلال علاماتها - فهي تتضمن الحرف "P".

في بعض الحالات، السمة الرئيسية لـ LL هي درجة الحرارة الملونة ح.وهي تعادل درجة حرارة الجسم الأسود الذي ينتج نفس اللون. وفقا لمخططاتها، يمكن أن تكون LLs خطية، على شكل حرف U، على شكل حرف W، أو دائرية. يتضمن تعيين هذه المصابيح الحرف المقابل.

الأجهزة الأكثر شعبية لديها قوة 15 - 80 واط. مع خرج ضوء يبلغ 45 - 80 لومن/واط، يستمر احتراق LL لمدة 10,000 ساعة على الأقل. تتأثر جودة عمل LL بشكل كبير بالبيئة. تعتبر درجة حرارة التشغيل بالنسبة لهم من 18 إلى 25 درجة مئوية.

مع الانحرافات، ينخفض ​​كل من التدفق الضوئي وكفاءة خرج الضوء وجهد الإشعال. وفي درجات الحرارة المنخفضة، تقترب فرصة الاشتعال من الصفر.

إن صابورة CFL أكثر إحكاما بكثير من مصابيح الفلورسنت. وبمساعدة الكوابح الإلكترونية، أصبح التوهج أكثر توازنًا واختفى الطنين

تشتمل مصابيح الضغط المنخفض أيضًا على مصابيح الفلورسنت المدمجة - المصابيح الفلورية المتضامة.

تصميمها مشابه لـ LLs التقليدية:

1. يمر الجهد العالي بين الأقطاب الكهربائية.
2. يشتعل بخار الزئبق.
3. يظهر توهج فوق بنفسجي.

الفوسفور الموجود داخل الأنبوب يجعل الأشعة فوق البنفسجية غير مرئية للرؤية البشرية. يصبح التوهج المرئي متاحًا فقط. أصبح التصميم المدمج للجهاز ممكنًا بعد تغيير تركيبة الفوسفور. تتمتع المصابيح الفلورية المتضامة، مثل المصابيح التقليدية، بقدرات مختلفة، لكن أداء الأولى أقل بكثير.

يتم تضمين البيانات الخاصة بقوة CFL في ملصق جهاز الإضاءة. توجد أيضًا معلومات حول نوع القاعدة ودرجة حرارة اللون ونوع الصابورة الإلكترونية (مدمجة أو خارجية) ومؤشر تجسيد اللون

يتم قياس درجة حرارة اللون بالكلفن. تشير القيمة من 2700 إلى 3300 كلفن إلى اللون الأصفر الدافئ. 4200 – 5400 – أبيض عادي، 6000 – 6500 – أبيض بارد مع أزرق، 25000 – أرجواني.يتم تعديل اللون عن طريق تغيير مكونات الفوسفور.

يميز مؤشر تجسيد اللون هذه المعلمة بأنها هوية طبيعة اللون بمعيار أقرب ما يكون إلى الشمس. أسود تمامًا - 0 Ra، القيمة الأكبر - 100 Ra. تتراوح تركيبات الإضاءة CFL من 60 إلى 98 Ra.

مصابيح الصوديوم التي تنتمي إلى مجموعة الضغط المنخفض لديها درجة حرارة عالية تصل إلى الحد الأقصى لنقطة البرودة - 470 كلفن. ولن تتمكن المصابيح الأقل من الحفاظ على المستوى المطلوب من تركيز بخار الصوديوم.

يصل إشعاع الصوديوم الرنيني إلى ذروته عند درجة حرارة تتراوح بين 540 - 560 كلفن. وهذه القيمة قابلة للمقارنة بضغط تبخر الصوديوم البالغ 0.5 - 1.2 باسكال. تعد كفاءة الإضاءة للمصابيح في هذه الفئة هي الأعلى مقارنة بأجهزة الإضاءة الأخرى للأغراض العامة.

الجوانب الإيجابية والسلبية لـ GRL

تم العثور على GRLs في كل من المعدات المهنية والأدوات المخصصة للبحث العلمي.

عادة ما تسمى المزايا الرئيسية لأجهزة الإضاءة من هذا النوع بالخصائص التالية:

• كفاءة مضيئة عالية. لا يتم تقليل هذا المؤشر بشكل كبير حتى مع الزجاج السميك.
• التطبيق العملي، معبرًا عنها في المتانة، مما يسمح باستخدامها في إضاءة الشوارع.
• المقاومة في الظروف المناخية الصعبة. قبل الانخفاض الأول في درجة الحرارة، يتم استخدامها مع أباجورة عادية، وفي الشتاء - مع الفوانيس والمصابيح الأمامية الخاصة.
• سعر معقول.

لا توجد عيوب كثيرة لهذه المصابيح. الميزة غير السارة هي المستوى العالي من نبض تدفق الضوء. والعيب الثاني المهم هو تعقيد التضمين.من أجل الاحتراق المستقر والتشغيل العادي، فإنهم ببساطة يحتاجون إلى صابورة تحد من الجهد إلى الحدود التي تتطلبها الأجهزة.

العيب الثالث هو اعتماد معلمات الاحتراق على درجة الحرارة المحققة، مما يؤثر بشكل غير مباشر على ضغط البخار العامل في القارورة.

ولذلك فإن معظم أجهزة تفريغ الغاز تحقق خصائص الاحتراق القياسية بعد فترة زمنية معينة بعد تشغيلها. طيف انبعاثها محدود، وبالتالي فإن تسليم اللون لكل من المصابيح ذات الجهد العالي والجهد المنخفض غير مثالي.

يوفر الجدول معلومات أساسية حول مصابيح DRL (فلورسنت قوس الزئبق) وتركيبات إضاءة الصوديوم الأكثر شيوعًا. DRL مع أربعة أقطاب كهربائية لديه خرج ضوء أكبر من اثنين

لا يمكن للأجهزة أن تعمل إلا في ظل ظروف التيار المتناوب. يتم تنشيطها باستخدام خنق الصابورة. يستغرق بعض الوقت للإحماء. ونظرًا لمحتوى بخار الزئبق، فهي ليست آمنة تمامًا.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

الفيديو رقم 1. معلومات عن جي إل. ما هو وكيف يعمل، إيجابياته وسلبياته في الفيديو التالي:

الفيديو رقم 2. معلومات شعبية عن مصابيح الفلورسنت:

على الرغم من ظهور المزيد والمزيد من أجهزة الإضاءة المتقدمة، فإن مصابيح تفريغ الغاز لا تفقد أهميتها. في بعض المناطق لا يمكن الاستغناء عنها ببساطة. مع مرور الوقت، سوف تجد قوائم GRL بالتأكيد مجالات جديدة للتطبيق.

أخبرنا عن كيفية اختيار المصباح الكهربائي الذي يعمل بتفريغ الغاز للتركيب في أحد شوارع الريف أو في مصباح منزلي. شارك ما هو عامل الشراء الحاسم بالنسبة لك شخصيًا. يرجى ترك التعليقات في المربع أدناه، وطرح الأسئلة ونشر الصور حول موضوع المقال.