Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання icon

Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання




Скачати 74.84 Kb.
НазваЛабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання
Дата23.06.2012
Розмір74.84 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота №1


Дослідження електричних і світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання


Мета роботи: Вивчення конструкції та принципу дії ламп розжарювання, визначення їх електричних і світлових параметрів та впливу напруги мережі на ці параметри.


1.Опис експериментальної установки


Для виміру світлових характеристик ламп розжарювання (ЛР) використовують фотометричну кулю, а електричних – амперметр, який вимірює струм лампи Іл, а також вольтметр і ЛАТР, які дозволяють регулювати напругу Uм, гальванометр.

Загальна схема установки наведена на рис.1.1.



Рис. 1 - Схема установки для дослідження параметрів ЛР:

1 – фотометрична куля; 2 – екран; 3 – селеновий фотоелемент; 4 – гальванометр; 5 – досліджувана лампа.


2.Завдання


1.Виміряти світловий потік досліджуваних ламп з аргоновим і криптоновим наповненням для номінальної напруги мережі Uном = 220 В.

2.Виміряти струм досліджуваних ламп при номінальній напрузі мережі Uном = 220В.

3.Повторити вимір за п.1,2 при напрузі мережі + 10 % від Uном.

4.Розрахувати світлову віддачу досліджуваних ламп Н при коливаннях Uм.

5.Розрахувати коефіцієнти нестабільності світлового потоку , і потужності лампи .

6.Зробити висновки за отриманими результатами.

^ 3.Загальні положення


Теплові джерела світла, до яких відносяться лампи розжарювання, прості в експлуатації завдяки легкій заміні, відсутності часу розгорання. Вони мають припустиму кольоропередачу, малу собівартість. Основний недолік цих ламп – низька світлова віддача.

ЛР являють собою скляну колбу, яка наповнена інертним газом (аргоном, криптоном, азотом чи їх сполуками). Усередині колби знаходиться вольфрамове тіло розжарення (ТР), яке здебільшого має спіральну або без спіральну форму. ТР закріплюється на скляній ніжці за допомогою гачків. Кінці нитки розжарення приварені до електродів, які введені в колбу через скляну лопатку. Вона щільно обтискає металеві вводи, що забезпечує їх нерухомість і герметичність лампи.

Через вводи по ТР проходить електричний струм, під впливом якого вона нагрівається до температури 2500-3000 К. У результаті виникає теплове випромінювання, спектр якого є суцільним і займає видиму й інфрачервону області оптичного діапазону довжини хвиль. Чим вища температура ТР, тим більший енергетичний потік лампи. Різним тілам з однаковою температурою притаманні різні щільність випромінювання і розподіл енергії за спектом. Випромінювання ЛР підкорюється загальним законам теплового випромінювання: законам Кірхгофа, Стефана-Больцмана, Віна, Планка. Згідно з цими законами при зміні температури ТР значно змінюється спектр випромінювання. При цьому тільки при температурах 3750-7800 К максимум спектру випромінювання знаходиться у видимому діапазоні.

Чим більша частка випромінювання припадає на видиму частину спектру, тим вищий коефіцієнт корисної дії (ККД) джерела випромінювання. Так, світловий ККД





, (1.1)

де - світловий ККД;

- величина, еквівалентна світловому потоку лампи;

- загальний енергетичний потік лампи.


У сучасних ЛР, які мають температуру ТР = 3000 К, світловий ККД дорівнює 2 – 3%.

Подальше підвищення температури стримується температурою плавлення вольфраму ( Тпл = 3653 К). Таким чином економічність теплового джерела світла залежить від температури ТР.

Для оцінки якості джерел світла використовують різні параметри, що всебічно характеризують їх властивості. Параметри розділяються на технічні й експлуатаційні. До технічних параметрів відносяться: електричні (струм, напруга, потужність лампи), світлові (світловий потік, сила світла, яскравість лампи) і конструктивні характеристики.

До експлуатаційних параметрів відносяться ефективність, надійність, економічність. Найбільш важливим показником надійності джерел світла є їх термін служби, яких для ЛР складає 1000 – 2000 год.

Ефективність ламп визначається світловою віддачею


(1.2)


де Н – світлова віддача, лм/Вт;

Ф – світловий потік, лм;

Рл – потужність лампи, Вт;


У сучасних ЛР світлова віддача лежить в межах 9 – 20 Лм/Вт. Збільшити світлову віддачу ламп можна за рахунок підвищення температури ТР та скорочення при цьому його розпилення. Це стало можливим за допомогою введення в лампу інертних газів: аргону, криптону, ксенону та їх сумішей, азоту.

Введення в лампу важких газів ( криптону, ксенону ), дозволяє підвищити світлову віддачу на 7 – 8 %. Криптонові й ксенонові лампи мають менші розміри колби при однаковій потужності в порівнянні з аргоновими завдяки нижчій теплопровідності газу. Чим вищий тиск, тим менша швидкість розпилення ТР і тим більший термін служби ЛР. Звичайно тиск в ЛР встановлюють порядку 0,08 Мпа (600 мм.рт.ст.).

Особливістю експлуатації ЛР є значна залежність їх параметрів від величини напруги мережі (Uм).

Залежність цю можна описати за допомогою рівняння



, (1.3)

де А1, А2 – будь-який параметр лампи при напрузі мережі Uм1 і Uм2 відповідно;

- коефіцієнт нестабільності А.

При зміні напруги мережі на 1% світловий потік змінюється на 3,5%, світлова віддача - 2,0%, термін служби лампи - 1,3%.


^ 4. Вказівки до виконання роботи


1. Вимір світлового потоку ламп проводять у фотометричній кулі (рис.1).

Для цього необхідно попередньо проградуювати гальванометр 4 за допомогою еталонної лампи світлового потоку з фіксацією отриманого значення струму гальванометра – іет. Після заміни еталонної лампи на досліджувану, слід зафіксувати нове значення фототоку - ідосл . Світловий потік доліджуваної лампи Фдосл визначається співвідношенням

, (1.4)

де Фет – світловий потік еталонної лампи.

2 .Заміри струму лампи проводять за допомогою амперметра за схемою рис.1.

3. Зміну напруги мережі здійснюють за допомогою ЛАТРа і фіксують вольтметром.

4. Світлову віддачу досліджуваних ламп визначають згідно з виразом 2.

5. Коефіцієнти нестабільності визначають згідно з виразом 3.

6. У висновках проводять аналіз параметрів ламп з аргоновим і криптоновим наповненням і оцінюють вплив напруги мережі на параметри ламп. Будують залежність Н,Р = f(Uм).

Значення параметрів наводять у відсотках, прийнявши кожний з параметрів за 100% при Uм = 220 В.

7. Результати заносять в табл. 1.1.


Таблиця 1.1. Характеристики досліджуваних ламп

Uм, В

Iл, А

Рл, Вт

iгальв, поділки

Фл, лм

Нл, лм/Вт







Досліджувані лампи з наповненням

Ar нол 1

Kr нол 2

Ar нол 1

Kr нол 2

Ar нол 1

Kr нол 2

Ar нол 1

Kr нол 2

Ar нол 1

Kr нол 2

200








































220








































240









































Контрольні запитання


1. Побудова та принцип дії ЛР.

2. Конструкція тіла розжарювання. Переваги спірального і бізпірального ТР.

3. Роль та види інертних газів, які використовуються в ЛР.

4. Принцип та загальні закони теплового випромінювання ЛР.

5. Особливості спектру ЛР.

6. Енергетичний , ефективний , світловий ККД та їх значення для ЛР.

7. Технічні й експлуатаційні параметри джерел світла.

8. За рахунок чого підвищується світлова віддача криптонових ламп у порівнянні з аргоновими?

9. Шляхи зменшення теплових втрат в газі, що наповнює лампу.

10. Які фактори визначають форму й розміри колб ЛР?

11. Переваги й недоліки ЛР в порівнянні з розрядними джерелами світла.

12. Світлова віддача та світловий ККД ламп ЛР.


Список літератури


1. В.С Литвинов, Г.Н Рохлин. Тепловые источники оптического излучения. -М.: Энергия, 1975 г.- C.246.

2. Справочная книга по светотехнике. под ред. Ю.Б. Айзенберга, -М.: Энергоатомиздат, 1983 г.- C.472.

3. Л.Д. Гуракова. Конспект лекцій з курсу “Теплові джерела світла” ,- Харків: ХНАГХ, 2004.



Схожі:

Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання
Мета роботи: Визначення електричних І світлових параметрів малогабаритної галогенної лампи розжарювання, дослідження розподілу температури...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №3 Дослідження параметрів люмінесцентних ламп
Мета роботи: Дослідження впливу величини розрядного струму люмінесцентних ламп на їх світлову віддачу, визначення частки випромінювання...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №5 Дослідження характеристик розрядних ламп високого тиску
Мета роботи: Вивчення конструкції та принципу дії розрядних ламп високого тиску (натрієвих типу днаТ, метало-галогенних мгл І ртутних...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЗвіт з лабораторної роботи повинен складатися з
Джерела світла” доповнюється лабораторними роботами, мета яких – практичне вивчення світлових, електричних І експлуатаційних характеристик...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №4 Дослідження біляелектродного падіння напруги І градієнта потенціалу в люмінесцентних лампах
Мета роботи: Отримання навиків вимірювання біляелектродного падіння потенціалу та градієнту потенціалу е І вивчення їх залежності...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №7
Дослідження опору захисного заземлення та ізоляції струмоведучих частин електричних установок “
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconТип модуля: обов’язковий Семестр: 7 Обсяг модуля
Вибір потужності електродвигуна з урахуванням характеристик і режиму роботи приводного механізму. Світлотехнічний розрахунок приміщення....
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЛабораторна робота Технічне вимірювання термічних параметрів стану реального газу

Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЗвіт про виконану роботу за термін 1 вересня 10 жовтня на тему: Дослідження методів та засобів економії електроенергії в освітлювальних установках пат «Півд гзк»
Найпоширеніший спосіб економії електроенергії оптимізація споживання електроенергії в освітлювальних установках. Ключовими заходами...
Лабораторна робота №1 Дослідження електричних І світлотехнічних параметрів нормально- освітлювальних ламп розжарювання iconЗвіт про виконану роботу за термін 1 вересня 10 жовтня на тему: Дослідження методів та засобів економії електроенергії в освітлювальних установках пат «Півд гзк»
Найпоширеніший спосіб економії електроенергії оптимізація споживання електроенергії в освітлювальних установках. Ключовими заходами...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи