Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання icon

Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання




Скачати 71.48 Kb.
НазваЛабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання
Дата23.06.2012
Розмір71.48 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота № 2


Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання


Мета роботи: Визначення електричних і світлових параметрів малогабаритної галогенної лампи розжарювання, дослідження розподілу температури уздовж тіла розжарювання та розрахунок коефіцієнта охолоджуючої дії електродів.


1.Опис експериментальної установки


У роботі використовується малогабаритна галогенна лампа розжарювання (ГЛР) типу КГМ12-20.

Для вимірювання світлових характеристик лампи використовують фотометричну кулю, а електричних – амперметр, що вимірює струм лампи Іл, а також вольтметр для замірів Uл, і блок живлення (БП), який дозволяє регулювати напругу на лампі. Загальна схема установки наведена на рис 2.1.



Рис. 2.1.- Схема установки для дослідження параметрів ГЛР:


1 - фотометрична куля; 2 - екран; 3 – селеновий фотоелемент; 4 - гальванометр; 5 – досліджувана лампа; БЖ – блок живлення лампи.


Дослідження розподілу температури уздовж тіла розжарювання здійснюють за допомогою оптичного пірометра типу ЛОП-72.

Регулювання напруги живлення лампи проводять з використанням блоку живлення типу Б5-47.


2.Завдання


  1. Виміряти світловий потік ГЛР при номінальній напрузі живлення Uном=12 В.

  2. Виміряти електричні параметри лампи при Uном = 12 В.

  3. Повторити вимір за п. 1, 2 при напрузі мережі 11 і 13 В.

  4. Розрахувати світлову віддачу лампи і побудувати залежність H = ѓ(Uм)

  5. Виміряти температуру Т в різних точках тіла розжарювання при Uм= 11, 12, 13 В.

  6. Побудувати графік Т= ѓ(ℓ) і розрахувати коефіцієнт охолоджуючої дії електродів ел.


^ 3.Загальні положення


У вакуумних лампах вольфрам безперешкодно випаровується з тіла розжарюавння (ТР) і осідає на внутрішніх стінках колби, що призводить до різкого зниження світлового потоку. Одним з шляхів протидії швидкого випаровування вольфраму є наповнення ламп інертними газами. Але цей шлях не усуває осідання вольфраму на колбі, а тільки зменшує швидкість цього процесу.

Для повного очищення колби лампи від осідаючих частинок вольфраму до інертного газу додають галогени (йод, хлор, бром, фтор та їх сполуки). Завдяки цим добавкам у лампі при певних умовах виникає ланцюг реакцій, що називається галогенним циклом. Ці реакції приводять до повного очищення колби від осідаючого вольфраму і повертають його назад до ТР.

Галогенні лампи розжарювання (ГЛР) є тепловими джерелами світла, де створені умови для протікання реакцій вольфрамо-галогенного циклу (ВГЦ). ВГЦ – це комплекс реакцій, в результаті яких частинки вольфраму, що випарилися з поверхні нагрітого до високих температур ТР, переміщуються за допомогою галогенів у зворотному напрямку – з області більш низьких в область більш високих температур. Призначення цих циклів- запобігати почорнінню колби частинками вольфраму, який випаровується з ТР, зберігати її прозорою протягом усього терміну служби лампи. На жаль, ВГЦ, який повертає вольфрам на ТР, не здатний “регенерувати” його,так як частинки вольфраму випаровуються з одних ділянок ТР (більш гарячих), а осідають на інших (більш холодних).

ВГЦ проходить за однаковою схемою:




де X – галоген;

n – кількість атомів.


Спрощене уявлення про ВГЦ відображено на рис 2.2.





Рис. 2.2 – Схема проходження ВГЦ:


1 – тіло розжарювання; 2 – оболонка лампи.


При низькій температурі (300 °С – 1200 °С) галоген з`єднується на стінках колби з частинами вольфраму і створює хімічне сполучення галогенід-вольфраму. При певних температурах це газоподібне сполучення дифундує від стінок колби (де його концентрація підвищена) в напрямку ТР. Тут галогеніди дисоціюють на вольфрам, що осідає на ТР, і галоген, який у вільному стані рухається до стінки колби для з`єднання з новою порцією вольфраму.

Протікання ВГЦ посилюється при переході від йода до брома, потім до хлору і фтору. При цьому підвищується температура дисоціації галогенідів. Причому тільки при фторному циклі галогеніди розпадаються на самому ТР, а при використанні інших (йоду, брому, хлору) цей розпад починається при більш низьких температурах (нижче температури ТР) і вольфрам осідає не на ТР, а на прилеглі області.

Для нормального ВГЦ дуже важливою є оптимальна концентрація галогену. Вона повинна бути достатньою, щоб цикл не зупинився, і не дуже високою, щоб не призвести до руйнування металевих деталей лампи. Так, при використанні йоду необхідне таке дозування: 0,01 – 1 мк моль на 1 об’єму лампи.

У сучасних ЛР застосовують, як правило, не чисті галогени (які є дуже агресивними речовинами), а їх сполуки, наприклад, бромистий метил і бромистий метилен

Для наповнення ГЛР використовують криптон, ксенон при тиску вище у холодному стані, тобто в робочому стані при високих температурах ТР тиск інертного газу значно вищий за атмосферний. Цей факт сприяє підвищенню терміну служби ГЛР до 2000 год.

Оскільки для нормального протікання ВГЦ необхідні високі температури, то колбу ЛР виготовляють з тугоплавкого кварцового скла з температурою плавлення 1986 °К. Цим пояснюється можливість зменшення габаритних розмірів ГЛР.

Застосування кварцового скла та і зниження розпилення вольфрамового ТР дали можливість підвищити його температуру і, як наслідок, сприяють зростанню світлової віддачі лампи, що складає 20...30 . Вони також мають підвищені яскравість, термін служби, малі габаритні розміри й постійні характеристики у процесі роботи.

ГЛР застосовують для інфрачервоного опромінення, у прожекторах і світильниках зовнішнього й внутрішнього освітлення, фотознімального й телевізійного освітлення, в автомобільних фарах, аеродромних вогнях, а також оптичних приладах.


^ 4. Вказівки до виконання роботи


1. Методику виміру світлового потоку, світлової віддачі та електричних характеристик, див.у розд. 4 лаб. Роботи № 1.

2. Заміна напруги, що подається на лампу, здійснюється за допомогою тумблера на блоці живлення. Категорично забороняється подавати на лампу напругу більше 13 В. Тумблер струму на БЖ повинен знаходитися у положенні 2,6 А.

3. Визначення температури тіла розжарювання проводять за допомогою оптичного пірометра і графіка Тя = ѓ(), що знаходиться на лабораторному столі. За результатами цих досліджень розраховують коефіцієнт охолоджуючої дії електродів ел як відношення площин .





  1. Результати замірів занести в табл. 2.1.


Таблиця 2.1 – Результати замірів характеристик лампи.



Uн, В

Iл, А

Рл, Вт

ігальв, мкА

Фл, лм

Нл, лм/Вт

Тя (К)

ел

1Ел

1Вит

2Вит

Центр

2Вит

1Вит

2Ел

1

11








































2

12








































3

13










































Контрольні запитання


1. Що таке вольфрамо-галогенний цикл? Який механізм і умови його протікання?

2. Які типи галогенів використовують в ГЛР, як вони впливають на характеристики лампи?

3. Які причини підвищення терміну служби і світлової віддачі ГЛР?

4. Конструкція галогенної ЛР.

5. Порівняйте характеристики ГЛР і звичайних ЛР.

6. До якого типу джерел світла відносяться ГЛР?

7. Охарактеризуйте якісний і кількісний склад газового наповнення ГЛР і

звичайних ЛР.

8. Області застосування ГРЛ.


Список літератури


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

2. С.М. Вуглан, В.Ч. Волков. Галогенные лампы накаливания.-М.: Энергия, 1980.-С. 136

3. Л.Д. Гуракова. Конспект лекцій з курсу “Джерела світла”.Харків:ХНАМГ, 2004.

Схожі:

Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconЛабораторна 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...
Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних 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 №2 Дослідження параметрів галогенних 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 №2 Дослідження параметрів галогенних 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 №2 Дослідження параметрів галогенних 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 №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconЛабораторна робота Технічне вимірювання термічних параметрів стану реального газу

Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconВступ
Лабораторна робота Технічне вимірювання термічних параметрів стану реального газу
Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №1 «Оцінювання параметрів і перевірка статистичних гіпотез у випадку вибірок малого об’єму»
...
Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №1 «Оцінювання параметрів і перевірка статистичних гіпотез у випадку вибірок малого об’єму»
З метою порівняння кількісних І якісних показників двох однотипних виробничих процесів a І b проведені вибірки (x1, x2, …, xn) І...
Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання iconЛабораторна робота №6 Дослідження дифракції Фраунгофера на одній щілині
Дослідження дифракції Фраунгофера І встановлення закономірності розподілу інтенсивності лазерного випромінювання в дифракційній картині...
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