Лабораторна робота №3 Дослідження параметрів люмінесцентних ламп
Скачати 101.47 Kb.
|
Зміст 3.Загальні положення4. Вказівки до виконання роботи |
|
|
Лабораторна робота №3 Дослідження параметрів люмінесцентних ламп Мета роботи: Дослідження впливу величини розрядного струму люмінесцентних ламп на їх світлову віддачу, визначення частки випромінювання люмінофору в загальному світловому потоці лампи, визначення впливу напруги мережі на параметри люмінесцентних ламп (ЛЛ) і порівняльний аналіз їх різних типів. 1.Опис експериментальної установки Для виміру світлових і електричних характеристик ЛЛ використовують фотометричний циліндр 7, електрична схема якого включає: досліджувану лампу 6; ЛАТР 1, для регулювання напруги мережі  ; вольтметр 2, що вимірює і 5, для замірів напруги на лампі  ; амперметр 3, що вимірює струм лампи  ; дросель 4, за допомогою якого регулюється , ватметр для виміру потужності лампи  ; екран фотометричного циліндру 8; селеновий фотоелемент 9 і гальванометр 10 для заміру фотоструму селенового фотоелемента, показання якого пропорційні світловому потоку лампи  . Схема установки наведена на рис. 3.1. Рис. 3.1 - Схема установки для дослідження параметрів ЛЛ: 1 - ЛАТР; 2 - вольтметр  для заміру  мережі; 3 - амперметр для заміру ; 4 - дросель; 5 - вольтметр  для заміру  ; 6 - досліджувана лампа; 7 - фотометричний циліндр; 8 - екран; 9 - приймач випромінювання; 10 - гальванометр. 2.Завдання 1. Виміряти світлові ( ;  ) й електричні (; ) характеристики залежно від величини розрядного струму (). Заміри провести для двох типів ЛЛ.2. За даними п.1 побудувати графічні залежності =ѓ(), =ѓ(), =ѓ(), =ѓ().3. Виміряти значення , , , , для ЛЛ потужністю 20 Вт при номінальній напрузі мережі  = 127 В та при її відхиленнях у межах ±10% від .4. За даними п.3 розрахувати коефіцієнти нестабільності  ,  ,  ,  .5. Визначити частку випромінювання люмінофора в загальному світловому потоці ЛЛ. ^ Люмінісцентні лампи (ЛЛ) - це ртутні лампи низького тиску. Конструктивно ЛЛ являє собою скляну трубку з впаяними в її кінці електродами (біспіральними чи триспіральними). Внутрішня поверхня колби покрита шаром люмінофору. В лампу введена ртуть, тиск парів якої складає 10"3 мм.рт.ст. (лампа працює в насичених парах ртуті), інертний газ (аргон, криптон, ксенон, неон та їх суміші). Тиск інертного газу 2-4 мм.рт.ст. Конструкція лампи наведена на рис.3.2  Рис.3.2 Конструкція ЛЛ: 1 - колба лампи; 2 - електрод; 3 - крапля ртуті;4 - інертний газ; 5 - люмінофор. Основне призначення інертного газу полягає у зменшенні розпилення електродів при роботі лампи і в полегшенні запалювання розряду. Після запалювання в лампі виникає дуговий розряд низького тиску в парах ртуті та інертного газу. Внаслідок більш низьких потенціалів збуджування та іонізації ртуті порівняно з інертним газом іонізуються і випромінюють практично тільки атоми ртуті. Виняток складають прикатодні області лампи, де за рахунок наявності швидких електронів поряд зі світінням ртуті виникає також світіння та іонізація інертного газу. Ртутний розряд низького тиску є ефективним джерелом резонансного випромінювання, яке лежить в УФ-частині спектру (лінії з довжинами хвиль 254 нм та 185 нм). Випромінювання видимих ліній незначне і світлова віддача розряду складає не більше 5-7 лм/Вт. Світлова віддача ЛЛ підвищується до 85-90 лм/Вт завдяки шару люмінофора на стінках колби. Він поглинає УФ-випромінення ртутного розряду і перетворює його в смугу видимого випромінювання, що виходить з лампи. Таким чином, спектр випромінення ЛЛ складається з випромінювання люмінофора, на яке накладається лінійчатий спектр ртутного розряду. Домінуючу частину потоку випромінювання лампи складає випромінювання люмінофора. Роль ртутного розряду зводиться до генерації УФ-випромінювання, яке збуджує світіння люмінофору. Використання різних люмінофорів і їх сумішей дає можливість отримати випромінювання практично будь-якого спектрального складу. Строк служби сучасних ЛЛ складає 10-15 тис. годин. Він залежить від умов розряду, роду і тиску інертного газу, сили струму лампи, розмірів колби і приелектродних явищ, конструкції і технології виготовлення електродів, умов експлуатації лампи і технології її виготовлення. З ростом напруги мережі строк служби ЛЛ падає, але значно менше, ніж для ламп розжарювання. У той же час зростають світлові й електричні параметри. Залежність параметрів ЛЛ від напруги мережі визначають за виразом  , (1.3) де А1 А2 - будь-який параметр ЛЛ при напрузі мережі  , відповідно; - коефіцієнт нестабільності параметра.Ця залежність для ЛЛ значно нижча ніж для ЛР, оскільки ЛЛ працюють у схемах з ПРА і коливання напруги мережі поділяються між лампою і ПРА. Вихід резонансного випромінювання ЛЛ, тобто потік резонансного випромінювання описується виразом 1.4  q , (3.1)де  - потік резонансного випромінювання; - концентрація нейтральних атомів; - концентрація електронів;q  - максимальне значення ефективного перерізу атома;  - енергія часток;К - константа Больцмана; Те - електронна температура, К; С - константа. Аналіз виразу 3.1 дає відповідь на питання залежності світлових параметрів ЛЛ від струму розряду Іл. Наприклад, залежність світлової віддачі лампи Н від Іл описується графічно на рис.З.3.  Рис. 3.3-Залежність світлової віддачі від струму лампи Світлові параметри ЛЛ залежать від температури колби, оскільки лампа працює в насичених парах ртуті і її тиск залежить від температури. ^ 1. Перед початком вимірювань проградуювати гальванометр за еталоном світлового потоку. 2. Для запалювання лампи і вимірювання її електричних і світлових параметрів встановити досліджувану лампу в лампотримач. Включити дросель в гніздо "65 Вт", коли досліджується лампа потужністю 40 Вт, і в гніздо "20 Вт", коли досліджується лампа на 20 Вт. Включити тумблери "Сеть" і "Замер напряжения", за допомогою ЛАТРа встановити необхідну напругу мережі: для 40 Вт ламп  = 220 В, для 20 Вт - = 127 В. Запалювання лампи здійснити за допомогою тумблера "Зажигание".3. Зміну струму лампи здійснюють за допомогою додаткової індуктивності у межах від 0,1 А до 0,55 А з інтервалом 0,05 А. 4. Методика виміру світлового потоку лампи викладена в лаб.роботі №1. 5. Для визначення частки випромінювання люмінофору у загальному випромінюванні лампи (m) виміряти світловий потік двох ламп однакової потужності, в одній з яких відсутній люмінофор, і розрахувати:  , (3.2)де  - світловий потік лампи з люмінофором;  - світловий потік лампи без люмінофору.6. При вимірюванні залежності параметрів лампи від напруги мережі зміну напруги здійснюють ЛАТРом у межах ±10% від  ном. Коефіцієнти нестабільності , , , , розраховують, користуючись виразом 3.2. 7. Результати досліджень звести в табл.3.1 і 3.2.
Таблиця 3.2 - Результати дослідження впливу напруги мережі на параметри 20 вт лл
Контрольні запитання 1. Опишіть конструкцію ЛЛ низького тиску. 2. Роль люмінофору в ЛЛ. 3. Роль інертного газу в ЛЛ. 4. Який вид розряду існує в ЛЛ? 5. Яку роль відіграє ртуть в ЛЛ? 6. Що таке резонансне випромінювання? 7. Пояснити залежність параметрів ЛЛ від розрядного струму Іл. 8. Як і чому впливає температура колби на параметри ламп? 9. Як впливає напруга мережі на параметри ЛЛ і ламп розжарювання? Порівняйте. 10. Поясніть механізм виникнення розряду в ЛЛ. 11. Які параметри мають сучасні ЛЛ? 12. Особливості роботи ЛЛ. 13. Як впливає температура колби на характеристики ЛЛ. Список література 1. Г.Н. Рохлин. Разрядные источники света.- М.: Энергоатомиздат, 1991.-С.720. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Схожі:
 | Лабораторна 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 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 Мета роботи: Визначення електричних І світлових параметрів малогабаритної галогенної лампи розжарювання, дослідження розподілу температури... | | Лабораторна 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... |
| Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Розрахунок люмінесцентних ламп» Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу «Розрахунок люмінесцентних ламп». «Газорозрядні джерела світла» (для студентів... | | Звіт з лабораторної роботи повинен складатися з Джерела світла” доповнюється лабораторними роботами, мета яких – практичне вивчення світлових, електричних І експлуатаційних характеристик... |
| Лабораторна робота Технічне вимірювання термічних параметрів стану реального газу | | Вступ Лабораторна робота Технічне вимірювання термічних параметрів стану реального газу |
| Лабораторна робота №1 «Оцінювання параметрів і перевірка статистичних гіпотез у випадку вибірок малого об’єму» ... | | Лабораторна 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... |