第一節 基本概念
一、常用術語
稱號 符號 單位 闡明
光線和輻射 光是電磁波輻射到人的眼睛,經視覺神經轉換為光線,即能被肉眼看見的那部分光譜。這類射線的波長規模在360~830nm之間,僅僅是電磁輻射光譜非常小的一部分。
光通量 Ф 流明LM 光源發射并被人的眼睛接受能量的總和即為光通量。
光強 I 坎德cd 光的強度,可見光在某一特定方向角內所放射的強度。
照度 E 勒克斯Lux 照度是光通量與被照面積之間的份額系數。1Lux即指1Lm的光通量均勻散布在面積1㎡的平面上的亮堂度。
色溫 K 開爾文
(k) 當光源所宣布的光的色彩與“黑體”在某一溫度下輻射的色彩相一同,“黑體”的溫度就稱為該光源的色溫。“黑體”的溫度越高,光譜中藍色的成分則越多,而赤色的成分則越少。例如:白熾燈的光色是暖色,其色溫表明為2700K,而日光色熒光燈的色溫表明辦法則是6000K。色溫以絕對溫度K來表明,色溫值越高,表明冷感越強,色溫越低暖感越強,越柔和,一般大部分光源規劃會集在2700K~4300K及5800K~6700K兩個色溫方位。
光色 光色實際上便是色溫,大致分為三大類:暖色<3300K、中心色3300K~5000K、日光色>5000K,因為光線中光譜組成有不同,因而即便光色相同,光的顯色性也或許不同。
顯色性 原則上,人造光線應與天然光線相同,使人肉眼能正確辨別事物的色彩。當然,這要根據照明的方位和意圖而定。光源關于物體色彩呈現的程度稱為顯色性。一般叫做“顯色指數”(Ra)
燈具功率 燈具功率(也叫光輸出系數)是衡量燈具利用能量功率的重要規范,它是燈具輸出的光通量與燈具內光源輸出的光通量之間的份額。
光源功率
光源功率(Lm/W) 也便是每一瓦電力所宣布的光量,其數值越高表明光源的功率愈高,所以關于運用時刻較長的場所,如辦公室走廊、走道、地道等,功率一般是一個重要的考慮要素。
亮度 光源在某一方向上的單位投影面在單位立體角中反射光的數量,稱為光源在某一方向的光亮度,符號為L,L=di/ds單位為cd/㎡(坎德拉每平方米)。
眩光 視界內有亮度極高的物體或激烈的亮度對比,則可以構成視覺不舒適稱為眩光。眩光可以分為視能眩光和不舒適眩光。眩光是影響照明質量的重要要素。
功率要素 電路中有用功率與實際功率之間的比值。功率因數低,則電流中的諧波含量越高,對電網產生污染,破壞電網的平衡度,無功損耗添加。
均勻壽數 也便是額外壽數,是指點亮批量燈完好率為50%的小時數。
光束角 射燈發射光的空間散布,以中心最強,向四周逐步削弱到中心光強50%強度的圓錐角為光束角。
三基色 紅、綠、藍(稀土元素在紫外線照耀下呈現的三種色彩)。
頻閃效應 電感式熒光燈隨電壓電流周期性改動,光通量也周期性的產生強弱改動,使人產生不舒適的感覺,稱為頻閃效應。
二、光色的運用
稱號 闡明
暖色光 暖色光的色溫在3300K以下,暖色光與白熾燈附近,紅光成分較多,能給人溫暖、健康、舒適的感覺。適用于家庭、住所、宿舍、賓館等場所或溫度較低的當地。
冷白色光 又名中性色,它的色溫在3300K~5300K之間,中性色因為光線柔和,使人有愉快、舒適、安詳的感覺。適用于商鋪、醫院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場所。
冷色光 又名日光色,它的色溫在5300K以上,光源挨近天然光,有亮堂的感覺,使人精力會集。適用于辦公室、會議室、教室、繪圖室、規劃室、圖書館的閱覽室、展覽櫥窗等場所。
三、推薦照度規模
序號 照度規模(LX) 運用場所
1 20-30-50 室外活動場所及作業場所。如走廊、貯藏室、樓梯間、澡堂、咖啡廳、站前廣告等等。
2 30-100-150 流轉場所,近距離旅程的方向定位。如電梯前室、客房服務室、酒吧柜臺、室內菜場營業廳、值班室、郵電、游藝廳、劇場、進站大廳、問詢處、診室、商場領道區等等
3 100-150-200 非接連運用的作業場所。辦公室、接待室、客房寫字臺、商鋪貨架、柜臺、小賣部、廚房、售票房、排演廳、檢票處、手術室、放射室、廣播室、總機室、電教室、保齡球、理發室等等。
4 200-300-500 簡略視覺要求的作業場所。如閱覽室、規劃室、打字室、櫥窗、陳列室、美容、烹調、體育運動的訓練場、玻璃石器金屬品的展覽廳、保齡球、排球、羽毛球、功夫等的競賽場所等等。
5 300-500-700 中等視覺要求的作業場所。體操網球籃球競賽場、游水跳水競賽場、繪圖室、印刷機房、木材機械加工、一般精密作業、粗加工、機床區、電修車間等等。
6 500-750-1000 較強視覺要求的作業。乒乓球、圍棋、象棋、等競賽場、金屬加工廠、機電設備車間的小件設備、精密電修車間、打字室、拋光車間等等。
7 750-1000-1500 較難視覺作業要求的場所。
8 1000-1500-2000 特別視覺要求的作業場所。
9 2000以上 進行很精密的視覺作業。
四、照明產品分類
(1) 電光源產品 包含新式一般照明燈泡、鹵鎢燈泡(包含單端、雙端、反端式等)、熒光燈(包含直管型、環型、緊湊型、異型等)、高強氣體放電燈(包含高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等)、各類輻射光源(紅外紫外等)、高頻無極燈、霓虹燈、各類交通運輸及信號燈。
(2) 燈具燈飾 民用燈具、修建燈具、工礦燈具、投光照明燈具、室內外燈具燈飾、嵌入式燈具、船用熒燈照明燈具、船用防暴燈具、路途照明燈具、轎車摩托車飛機照明燈具、特種車輛標志照明燈具、電影電視舞臺照明燈具、防爆燈具、水下照明燈具。
(3) 照明電器附件 整流器、電子觸發器、電子變壓器、電子鎮流器、電子調頻器、啟輝器、燈用電器。
五、各國電器電子產品認證標致及闡明
認證是由第三方經授權的獨立的權威組織根據相關的國家或世界法規規范,對出產廠家的產品或出產體系進行檢測與監督,并就經過與否簽發檢測陳述與證書的進程。假設取得認證,也就闡明產品質量契合了國家或世界規范。
長城標志
長城標志又稱CCEE安全認證標志,為電工產品專用認證標志。我國電工產品認證委員會(CCEE)是國家技能監督局授權,代表我國參加世界電工委員會電工產品安全認證安排(IECEE)的唯一合法組織,代表國家安排對電工產品施行安全認證(長城標志認證)。
依照《中華人民共和國規范化法》和《中華人民共和國產品質量認證辦理條例》,電工產品開展安全認證是以等效轉化世界電工委員會(IEC)安全規范的強制性國家規范和行業規范為根據,按此類規范開展的認證有必要進行強制性監督辦理,凡未經安全認證的此類產品,禁絕出廠、出售、進口和運用。 PRC標志
PRC標志為電子元器材專用認證標志,其色彩及其印制有必要遵守國務院規范化行政主管部分,以及我國電子元器材質量認證委員會有關認證標志辦理辦法的規則。
UL認證標志
UL是美國保險商實驗室(Underwrite rs Laboratories Incorporation)的縮寫,它是一個世界認可的安全查驗及UL標志的授權組織,對機電包含民用電器類產品頒布安全保證標志。一百多年來,一向致力于對有關資料、東西、產品、設備、結構、辦法和體系等對生命財產的危險性進行評價實驗。美國安全檢測實驗室公司提出了為大眾所接受的科學測驗辦法和要求,它制訂了七百多種安全規范,其間部分UL安全規范被美國政府選用為國家規范。產品要行銷美國市場,UL認證標志是不行短少的條件。
CE標志
CE標志是歐洲一同市場安全標志,是一種宣稱產品契合歐盟相關指令的標識。運用CE標志是歐盟成員對出售產品的強制性要求。現在歐盟已頒布12類產品指令,首要有玩具、低壓電器、醫療設備、電訊終端(電話類)、主動衡器、電磁兼容、機械等。
GS標志
GS標志是德國安全認證標志,它是德國勞工部授權由特別的TUV法人組織施行的一種在世界各地進行產品出售的歐洲認證標志。GS標志盡管不是法律強制要求,但是它確實能在產品產生故障而構成意外事故時,使制作商遭到嚴厲的德國(歐洲)產品安全法的束縛,所以GS標志是強有力的市場東西,能增強顧客的決心及購買愿望,一般GS認證產品出售單價更高并且愈加暢銷。
歐共體CE規則,從1997年1月1日起管制“低電壓指令(LVD)”。GS已經包含了“低電壓指令(LVD)”的全部要求。所以取得GS標志后,TUV會例外免費頒布該產品LVD的CE證明(COC),TUV Rhein land1997年后的證書則在GS證書中包含了LVD證書。廠商申請GS標志的一同取得了LVD證明。瑞士和波蘭產品安全認證標志產品規模同GS標志。
TUV標志
TUV標志是德國零部件產品型式認證標志,適用于電氣零部件,如:電源、變壓器、調光器、繼電器、插接件、插頭、導線等機械產品零部件及運動器材零部件。跟著電氣電子技能的開展,家用電器產品日益普及。廣播電視、郵電通訊和計算機網絡的日益興旺,電磁環境日益雜亂和惡化,使得電氣電子產品的電磁兼容性問題遭到各國政府和出產企業的日益注重。歐共體政府規則,從1996年1月1日起,一切電氣電子產品有必要經過EM C認證,加貼CE標志后才能在歐共體市場上出售。此舉在世界上引起廣泛反響,各國政府紛繁采取辦法,對電氣電子產品的EM C功用施行強制性辦理。國家規范GM4343《家用和相似用處電動、電熱器具,電動東西以及相似電器無線電干擾特性測量辦法和限值》已于1996年12月1日起強制施行,國內的家用電器出產廠家有必要盡早行動起來,注重EM C認證作業,了解和進步產品EM C功用,緊隨EM C認證的新形勢,以取得市場上的主動地位。 JIS標志
JIS標志是日本規范化安排(JISC)對經指定部分查驗合格的電器產品、紡織品頒布的產品標志。 BEB標志
BEB標志是英國家用電器審閱局對電器及電器設備經指定的第三方認證組織供認合格后,頒布的安全質量認證標志。
NF標志
NF標志是法國認證標志,這種標志可單獨用于電器及非電器類產品,也可與其他標志或字母的圖案一同運用,首要指安全規范要求和效能特征。 CB標志
CB查驗為全球性彼此認證體系,全世界有34個會員。在一同的IEC規范下,各驗證單位均彼此供認彼此核發之CB證書及陳述,據此,可以敏捷地轉換他國證書。
Nordic標志
Nordic標志是北歐四國安全認證標志,產品規模同CB標志。
第二節 光源
一、 常見光源分類、特征及運用
類別 功率(LM) 經濟壽數
(小時) 特征 適用規模
白熾燈Incadescent Lamps
一般燈泡
Normal incandescent lamps 8~18 1000 設備及運用簡略、當即發動、本錢低、反射燈泡可做聚光投射。 住所的基本照明及裝飾性照明、反射燈泡可用于要點照明。
反射燈泡
Reflector lamps 8~18 1000
鹵素燈
Halogen lamps 12~14 2000~3000 體積小、高亮度、光色較白、設備簡略、壽數較一般燈泡長。 商業空間的要點照明。
日光燈Fluorescent Lamps
一般型日光燈
Tubular Lamp 60~104 5000~12000 有各種不同光色可供挑選、可抵達高照度并統籌經濟性。 辦公室、商場、住所及一般公共修建。
PL燈管 46~87 8000~10000 體積小、壽數長、功率高、省電。 部分照明、安全照明、方向指標照明。
SL省電燈管 39~50 6000 高功率、省電、能直接替代一般白熾燈泡。 大部分運用白熾燈泡的場所均可運用。
氣體放電燈
高壓水銀燈泡
High-pressure mercury lamp 40~61 1000~12000 高功率、壽數長、恰當的演色性。 住所區的共用照明、運動場、工廠。
免用整流器水銀燈泡
Blended-light self-ballasted light 10~26 6000 壽數長、演色性佳、設備簡略、功率較白熾燈泡高。 可直接替代白熾燈泡用于小型工業場所、公共區域用植栽照耀。
金屬鹵化物燈泡
Metal halide light 66~108 4000~10000 功率高、壽數長、演色性佳。 適合五顏六色電視轉播的運動場投光照明、工業照明、路途照明、植栽照耀。
高壓鈉氣燈泡
High-pressure sodium lamp 68~150 8000~16000 功率極高、壽數較長、光輸出安穩。 路途、地道等公共場所照明、投光照明、工業照明、植栽照耀。
低壓鈉氣燈泡
Low-pressure sodium lamp 99~203 12000 功率極高、壽數專長、明視度高、顯色性差為單一光色。 要求節約能源及功率而色彩不重要的各種場所。
二、 首要光源介紹
實質上,運用功率最高的光源是低壓鈉燈,因為它發射單色的黃色光,因而幾乎沒有顯色功用。與之相對照,白熾燈及鹵鎢燈有極好的顯色功用,但是其發光功率很低。
1、 白熾燈
有較寬的作業電壓規模,從電池供給的幾伏電壓到市電電壓,價格低廉,不需求附加電路。其首要運用是家庭照明及需求密集的低作業電壓燈的當地,如手電筒、操控臺照明等。僅有10%的輸入能量轉化為可見光能,典型的壽數從幾十小時到幾千小時不等。
運用通電的辦法加熱玻璃泡殼內的燈絲,導致燈絲產生熱輻射而發光的光源,燈頭是白熾燈電銜接和機械銜接部分,按辦法和用處首要可分為螺口式燈頭,聚集燈頭及特種燈頭。在一般白熾燈中,最常用的螺口式燈頭為E14、E27;最常用的插口燈頭為B15、B22。常用于住所基本照明及裝飾照明,具有設備簡略,當即發動,本錢低廉等長處。
首要部件:燈絲、支架、泡殼、填充氣體、燈架。
2、 鹵鎢燈
同額外功率相同的無鹵素白熾燈比較,鹵鎢燈的體積要小得多,并答應充入高氣壓的較重氣體(較貴重),這些改動可延伸壽數或進步光效。相同,鹵鎢燈也可直接接電源作業而不需操控電路。鹵鎢燈廣泛用于機動車照明、投射體系、特種聚光燈、賤價泛光照明、舞臺及演播室照明及其他需求在緊湊、便利、功用杰出上超越非鹵素白熾燈的場合。
3、 熒光燈
主導商業和工業照明。經過規劃的改造、熒光粉的開展,及電子操控線路的運用,熒光燈的功用不斷進步。帶一體化電路的緊湊型熒光燈的引進拓寬了熒光燈的運用,包含家居的運用,這種燈替代白熾燈,將節能75%,壽數進步8~10倍。一般狀況下,一切氣體放電燈都需求某種辦法的操控電路才能作業。
熒光燈的功用首要取決于燈管的幾許尺度即長度和直徑,填充氣體的品種和壓器,涂敷熒光燈粉及制作工藝。現在咱們常用的熒光燈首要分以下三類:
⑴直管燈:一般運用的有T5、T8、T12,常用于辦公室,商場、主宅等一般共用修建,具有可選光色多,可抵達高照度統籌經濟性等長處。
“T”表明燈管直徑 一個“T”表明1/8英寸
T5管直徑15mm T8管直徑25 mm T12管直徑38 mm 熒光燈都可調配出3000K 3500K 4000K 6500K四種規范“白色”。
⑵ 高流明單端熒光燈
高流明單端熒光燈又稱為是為高級商業照明中替代直管熒光燈規劃。這種燈管與直管型燈管比較,首要的長處有:結構緊湊、流明維護系數高,還有它這種單端的規劃使得燈具中的布線簡略的多。
⑶緊湊型熒光燈(CFLS)
緊湊型熒光燈又稱為節能燈,運用直徑9-16 mm細管彎曲或拼接成(U型、H型、螺旋型等),縮短了放電的線型長度。它的光效為白熾燈的五倍,壽數約8000—10000小時,常用于部分照明和緊迫照明。一般分為兩類:
A、帶鎮流器一體化緊湊型熒光燈 這種燈自帶鎮流器、啟輝器等全套操控電路;并裝有愛迪生螺旋燈頭或插式燈頭。可用于運用一般白熾燈泡的場所,具有體積小,壽數長,功率高,省電節能等長處,可用來替代白熾燈。
B、與燈具中電路分離的燈管(PLC) 用于專門規劃的燈具之中借助與燈具結組成一體的操控電路作業,燈頭有兩針和四針兩種,兩針燈頭中含有啟輝器和射頻干擾(RFI)按捺電容,四針無任何電器組件。一般四針PLC光源運用于高頻的電子鎮流器中。常用于部分照明和緊迫照明。
熒光燈操控電路(鎮流器)可分為:電感式、電子式。電感式鎮流器的特點是
功率要素低,有頻閃效應,自身重量大,但壽數長,鞏固經用,本錢低;電子式鎮流器的特點是功率要素高,無頻閃,重量輕。跟著技能的開展進步,低本錢、長壽數的電子鎮流器將逐步替代傳統的電感鎮流器。
4、 低壓鈉燈
光效最高,但僅輻射單色黃光,這種燈照明狀況下不或許分辨各種色彩的。首要運用是:路途照明,安全照明及相似場合下的室外運用。其光效是熒光燈的2倍,鹵鎢燈的10倍。與熒光燈比較,低壓鈉燈放電管是長管形的,一般彎成“U”型,把放電管放在抽成真空的夾層外玻殼內,其夾層外玻殼上涂有紅外反射層以抵達節能和進步最大光效的意圖。
5、 高強度氣體放電燈(HID)
這類燈都是高氣壓放電燈,特點是都有短的高亮度的弧形放電管,一般放電管外面有某種形狀的玻璃或石英外殼,外殼是通明或磨砂的,或涂一層熒光粉以添加赤色輻射。分為:
高壓汞燈(HPMV):最簡略的高強度氣體放電燈,放電產生在石英管內的汞蒸氣中,放電管一般設備在涂有熒光粉的外玻璃殼內。高壓汞燈僅有中等的光效及顯色性,因而首要運用于室外照明及某些工礦企業的室內照明。
高壓鈉燈(HPS):需求用陶瓷弧光管,使它能接受超越1000℃的有腐蝕性的鈉蒸氣的腐蝕。陶瓷管設備在玻璃或石英泡內,使它與空氣隔離。在一切高強度氣體放電燈中,高壓鈉燈的光效最高,并且有很長的壽數(24000小時),因而它是市中心、停車場、工廠廠房照明的抱負光源。在這些場合,中等的顯色性就能滿意需求。顯色性增強型及白光型高壓鈉燈也可用,但這是以降低光效為代價的。
金屬鹵化物燈(M-H):是高強度氣體放電燈中最雜亂的,這種燈的光輻射是經過激起金屬原子產生的,一般包含幾種金屬元素。金屬元素是以金屬鹵化物的辦法引進的,能宣布具有很好顯色性的白光。放電管由石英或陶瓷制成,與高壓鈉燈相似,放電管裝在玻璃泡殼或長管形石英外殼內。廣泛運用在需求高發光功率、高品質白光的一切場合。典型運用包含上射照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。緊湊型金屬鹵化物燈在需求準確控光的場合特別適合。
6、 感應燈
剛呈現不久的無極氣體放電燈。所需求的能量是經過高頻場耦合到放電中的,變壓器的次級線圈就能產生有用的放電。從辦法看來,感應燈是緊湊型熒光燈的另一種辦法,但高壓部分也許不同。這種燈不局限于長管形(如熒光燈管),一同還能瞬時發光。作業頻率在幾個兆赫之內,并且需求特別的驅動和操控燈燃點的電子線路設備。
7、 場致發光照明
包含多品種型的發光面板和發光二極管,首要運用于標志牌及指示器,高亮度發光二極管可用于轎車尾燈及自行車閃耀尾燈,具有低電流耗費的長處。
三、 發光原理
1、 白熾燈
太陽發光是因為外表溫度挨近6000K,一切固體、液體及氣體如抵達滿意高的溫度,都會產生可見光。白熾燈中的固體鎢在大約3000K時的熾熱便是咱們常見的光源。白熾體的重要特性:輻射的色表跟著輻射體的溫度的升高從暗紅、經過桔黃、發白,最終到熾藍。色溫也跟著輻射體的溫度升高而進步。
白熾燈之所以運用鎢做燈絲資料是因為鎢在高溫下的低蒸氣速率以及可以被抽成細絲等其他性質。電流在金屬導線中流過時會有必定的耗費,當輸入功率與輻射功率及其他功率丟失的總和準確平衡時,就抵達了一個安穩態。影響一些光源壽數的要素,首要原因是因為鎢燈絲的蒸騰丟失,首要是熱點和填充氣體。
2、 鹵鎢燈
維恩位移規律表明:溫度越高光效越高。如鎢絲外表在3200K時的光效(每一瓦電力所宣布的光量,其數值越高表明光源的功率愈高)為36 lm.W-1,而在2800K時為22 lm.W-1。假設在高壓下運用一種低熱導氣體,如氪,使蒸騰遭到按捺,就可以運用較高的燈絲溫度。要安全接受這種高壓,就需求一種小而結實的燈泡。非常小量的鹵素,如各種辦法的碘、溴,可以用來與抵達燈泡殼壁的鎢起反應,保證泡殼的潔凈。經過這種手法制作出燈絲溫度抵達3450K的燈泡,一同也改進了光效。假設沒有充入鹵素,這種燈泡會在幾小時內變黑。
改善鎢絲燈的辦法是只答應可見輻射出射。假設紅外輻射被反射回來并被燈絲吸收,則維護燈絲溫度的功率就可以減小。商業化完成辦法:發明制作低費用、低損耗、高質量的紅外反射膜,咱們也可稱之為紅外反射濾光器。
3、 氣體放電
放電一般比白熾燈更有用,這是因為其輻射來自高于固體燈絲能抵達的溫度區域。放電是比鎢更有挑選的發射體(可移向可見區或許紫外區而遠離紅外輻射區),因而在紅外輻射區有更少的能量浪費。
放電構成等離子體,它是離子、電子構成的混合體,均勻呈電中性。一般有必要有與等離子體的電子銜接,一般是電極,但無電極銜接也是或許的。
⑴帶電極的氣體放電
氣體放電示意圖:空心圓表明可被電離和構成等離子體的氣體原子。當帶有正電荷的粒子在電場效果下定向位移時,就構成了放電電流。陰極有必要能發射出滿意多的電子,以保持電流的持續,而陽極則接納電流。圖中的電阻是直流放電時起束縛電流效果的鎮流器。圓中有*符號的表明是被高能電子激起的原子,他們會產生輻射。
當一個滿意大的電場加在氣體上,氣體被擊穿而導電。最了解的比如是閃電。產生擊穿是因為天然界中總有數量很小的、由宇宙射線或許天然放射所產生的以電子-離子對辦法存在的電離。外加的電場使電子加速(離子相對是停止的),一部分或許取得滿意能量然后電離氣體原子。
當施加滿意大的電場時,電離的速率或許超越離子與電子復合的丟失速率;那么放電電流就會敏捷添加。電荷攜帶者的產生率比電流添加得更敏捷。成果是放電電壓將跟著電流的上升而下降。電流束縛經過鎮流器來完成,以阻撓電流上漲到使保險絲熔斷或許一些別的破壞性成果的產生。
為了保持放電電流,在陽極回來外部電路的電子有必要被從陰極發射的電子替代。陰極是典型的鎢絲結構(卷狀或許穗狀)。來自放電進程的離子炮擊陰極使之加熱。電子可以逃離陰極的或許幾率指數地依賴于它的溫度以及外表的障礙要素。放電一般作業在溝通電網頻率條件下。高頻電子鎮流器能供給一些長處,關于熒光燈來說,在20KHZ或許更高頻處的作業實質上削減了電極丟失,并且消除了某些用戶需求的光輸出調制。
⑵在更高頻率下,制作徹底省卻電極的無極燈是或許的。現在有三種電感耦合放電。一般由幾兆赫驅動的一個線圈構成變壓器的初級,次級由環狀的等離子體構成,因而脫離了熒光燈的長而細的幾許形狀,答應與了解的燈泡相似的高效燈的產生。沒有了電極,理論上放電中就沒有什么壽數束縛,導致燈呈現問題的原因或許是鎮流器中電子元器材損壞或許熒光粉因為時刻長而失效,所以其經濟壽數或許短于真實壽數。
4、低壓放電
用在照明中的低壓放電中的金屬首要是汞和鈉;氖放電用于指示燈和警告燈。低壓放
電的大部分長度被一個很均勻的稱為正柱區的等離子體占有。在熒光燈和低壓鈉燈中,這是產生高效輻射的區域。在熒光燈中包含的汞蒸氣氣壓約為6*10-3Torr(0.8Pa),稀有氣體如氬的典型氣壓為2 Torr(266Pa)。
熒光燈(低壓鈉燈)作業需求一個最佳汞氣壓(鈉氣壓),并且熒光燈要細且長。為了使熒光燈作業安穩,燈的電壓有必要是100V,長度有必要約為1M。在緊湊型燈中運用的窄管具有更高的電場,放電長度更短,管子有必要折疊起來以取得必要的燈長度。在無極燈中,加在燈電壓上的束縛不再適用。這便是為什么無極燈可以制成相似于白熾燈的形狀的原因。惰性氣體(氖、氬、氪或是它們的混合氣體)在放電進程中起著非常重要的效果。
5、高壓放電
低氣壓放電中的氣壓升高,氣體被加熱,最終處在一個大氣壓規模內,氣體溫度僅比電子溫度(首要在4000K~6000K的規模)低幾K,要保持如此高的氣體溫度,則必定存在溫度梯度,中心區域變熱。沿著溫度梯度方向流向管壁的熱能丟失束縛此種電弧的輻射功率約為60%。
蒸氣的參數因為挑選性輻射可以調整使輻射首要產生在可見光區域。高的氣體溫度有助于激起和電離,因為大部分的電流轉過中心區域,電弧中心區域非常熱,絕大多數的光在中心產生,這便是為什么高氣壓放電電弧繩化的原因。中心熱區域的氣體密度低于外部冷區域。假設該放電沿水平方向,則熱的中心區域就會朝上彎曲,這便是為什么把此種放電稱為電弧的原因。這也解釋了為什么高氣壓放電并非整體都是高熱的,彎曲引起的細小改動也能引起光色的明顯改動,在極端的狀況下,它或許引起管壁過熱而損壞。
4、 化學品種及金屬鹵化物電弧
能在高氣壓電弧的器壁溫度下(如1000K)保持滿意高的蒸氣壓,并且能產生顯著的可見光輻射的元素的品種非常少,實際上用于照明光源的填充元素一般只要氙、鈉和汞,但絕大多數金屬元素產生的金屬鹵化物比它們自身還要活潑得多。許多元素,特別是元素周期表中那些過渡金屬和稀土金屬元素,具有非常多的能級數目,并且能輻射出數千條光譜線。其間的一些元素如鈧、鏑等,在可見光區域能產生非常豐富的輻射。其他的一些元素,如銦、鉈和鈉,可以產生非常強的線光譜(分別對應藍色、綠色和黃色)。
以上這些實際構成了金屬鹵化物燈的理論基礎。
假設咱們將幾毫克的金屬鹵化物碘化鉈(TlI)與汞和稀有氣體一同放入放電管中,在放電被觸發的進程中,汞敏捷被蒸騰,管壁變得滿意熱使部分碘化鉈被蒸宣布來。這些碘化鉈經過分散進入最高溫度約為6000K的汞電弧,在高溫下,碘化鉈分解為原子:TlI=Tl+I。鉈原子能輻射出很強的535nm的綠色光譜線。與鉈比較碘的激起能要大得多,因而幾乎沒有碘的輻射。
關于適當簡略的僅充有鉈、鈉、汞和碘元素的金屬鹵化物燈,假定燈內已抵達部分熱平衡的作業狀況,為簡化分析,咱們疏忽了Hg、HgI、HgI2、I、I2和Na2等化學品種。在非常低的溫度下,僅有少數的Na2I2的二聚物,跟著溫度上升,TlI和NaI的分子就會分解成原子,并或許產生輻射。進一步升高溫度,這類原子還會被電離。因為NaI比TlI更易電離,所以在這類金屬鹵化物燈內,在電弧溫度最高處的大多數電子來自鈉原子,因而光譜由鈉決定。
鈉比汞要簡略電離。因為電子可以經過鈉的電離得到補充,這意味著碘化鈉蒸騰時,電弧溫度將下降,電弧溫度的下降導致汞的線光譜發射的削減,因而其光譜將內鈉和鉈所決定。這也便是為什么在充有100Torr鈉和1000Torr汞的高壓鈉放電中幾乎沒有汞原子輻射的原因。在安穩狀況下,汞原子所起的效果首要是削減熱傳導丟失,然后進步輻射功率。盡管金屬鹵化物電弧常被描繪成帶有附加萬分的汞電弧,但這是徹底過錯的,因為那些金屬鹵化物徹底操控了電弧的行為。
以上的這些觀念適用于任何一種金屬鹵化物放電辦法。為了得到一個高效的顯色指數優良的白色光源,金屬鹵化物燈的規劃者們可以有許多辦法,包含所添加的金屬鹵化物的品種和數目等等。這些規劃上的自在也伴跟著一些費事:比如金屬鹵化物會與燈電極及管壁產生緩慢的反應。這樣,燈的壽數、光色的安穩性、光色的可變性、電弧中光色的分層、燈的維護、發動以及閃耀等等都將遭到這些化學反應的影響。這也是為什么自從金屬鹵化物燈在1959年問世35年后,仍然沒有徹底替代其他高強度氣體放電光源的原因。盡管這樣,恰當地運用金屬鹵化物燈仍是帶來了許多長處。今日,金屬鹵化物燈可以取得出售成功是30年來長足進步的成果。
5、 發光和熒光粉
熒光粉用于將紫外輻射轉化為可見輻射。在熒光燈中,為了產生光的需求,熒光粉也被用來添加赤色輻射以求改善高壓汞燈與金屬鹵化物燈的色彩。
“發光”一詞被用于描繪能量被物質吸收,并以光子的辦法被從頭發射出來的一般進程。其間的一種辦法稱作“熒光”。入射的光子被吸收,然后以一個較長的波長再發射,這是在燈中遍及運用的一個進程。在吸收與發射期間有一個推遲,或許在10-9S和幾分之一秒之間。伴有長期推遲的進程一般是指磷光。
“斯托克斯(Stocks)位移”指的是波長添加而能量丟失,這是熒光燈作業的一個固有部分。波長的改換是經過將入射光子的一部分能量轉化為晶格振動而完成的。
在由放電產生的紫外波長處,熒光粉有必要有很強的吸收帶,它也有必要在可見光譜規模內有一個發射帶。高效要求在可見光區吸收率低,一般說來,QE在高溫時下降,因而為特定燈選用的熒光粉,有必要在管壁溫度下可以有用地作業。
固體熒光粉可以是離子的、半導體的、或許是有機的。只要第一種具有燈作業需求的特性。離子熒光粉包含鞏固的晶格結構,在其間,催化劑原子被引進,但其濃度為1%。催化劑構成一個在確定的晶格座上的離子,并遭到電力—晶場—它相關于自在離子改動它的能級。離子與晶格振動耦合,這是因為當周圍晶格振動時,晶場波動,使催化劑接受不同的力,因而催化劑離子的能級取決于周圍晶格中的離子的相對方位。
熒光燈中的熒光粉露出于離子與光子有害混合物的炮擊下,使光輸出在壽數期間退化。這就導致紫外與可見光的吸收,然后降低熒光粉的轉換功率。退化的首要原因是:
⑴構成光或紫外吸收色心的紫外炮擊,這是由晶格缺陷中的電子陷井而引起的;
⑵激起和電離的汞抵達熒光粉外表,引起在露出于放電的熒光粉外表吸收汞原子的光注入;
⑶在熒光粉與玻璃的交界處構成鈉(來自玻璃)與汞的吸收混合物。用于緊湊型熒光燈中的稀土激活熒光粉具有特別抗傷害的晶格以及超卓的保持率,正是這些熒光粉的發明使緊湊型熒光燈的設想變為商業實際。
三基色熒光粉:紅(610nm)粉、綠(545nm)粉、藍(6450nm)粉。稀土金屬資料熒光粉三種基色為紅、綠、藍。即稀土金屬在紫外線照耀呈三種基本色,再按份額混成各種顔色的可見光。
6、 場致發光
這是將電直接轉化為光的進程。
最近幾年,發光二極管(LEDs)憶作為公共場所的指示燈,并且具有不同的顯現。它們正變得更有用、更亮;已經制作出功率大于20%的赤色發光二極管,具有實際功率的藍色與綠色的二極管也剛呈現。人們正方案把它們運用于需求許多光和高亮度的當地,例如轎車剎車明明以及交通信號。在這些場合它們超越傳統燈的首要長處是壽數長。
高純度的半導體資料具有非常高的電阻率。微量的成心添加物—施主物質或許受施物質—供給了可以攜帶電子的額外電子或空穴(因為電子的脫離而構成的正電實體)。這樣能級就構成能帶。當一個能(導帶)中的一個電子與另一個能帶(價帶)中的空穴復合時,具有由能帶隙給定能量的光發射可以產生。因而,一個發光二極管是一個將電子與空穴注入半導體的器材。另外,也存在引起丟失的進程,功率或許是低的,但是跟著研討和開展,它正在改善之中。
赤色發光二極管是根據象磷砷化鎵這樣的半導體,它在可見光區發射相對窄的譜線,其波長由帶隙決定。在赤色與綠色之間不同的波長可以經過改動磷與砷的份額取得。藍色發射需求象碳化硅這樣的資料。
第三節 燈具
一、燈具的功用
基本功用是供給與光源的電氣銜接,此外還有許多其他重要的功用。大部分光源全方位地發射光線,這對大多數運用而言是浪費的并由此構成眩光。因而,對大多數燈具而言,調整光線到預期方位,一同把光丟失降至最低,削減光源的眩光,具有令人滿意的外形及強化燈點燃與未點燃環境的裝飾性是它們的一項功用。燈具有必要是經用的,且能為光源,如有必要,有時也為操控電氣附件供給一個電氣、機械及熱學上安全的殼體。
光源的防護:光源除需求電氣銜接以外,還有必要有機械支撐并要遭到防護,防護程度視要求而定。
適合的機械功用:燈具部件有必要有滿意強的機械強度,然后保證在設備和運用時有恰當的耐久性,一同有充沛強的懸掛強度,金屬部件有必要有滿意的耐腐蝕才能。
殼體要求:室外用燈有必要有嚴厲的防塵和防水要求,而對某些特別要求的室內燈具也要供給防護,以抵御水和塵埃的侵入。為了根據防塵和防潮的程度來劃分外殼的防護等級,運用了防護等級
代碼。
序號
IP(International protection)防護等級
IP-68
第二個號碼表明防水等級防護等級代碼 第一個號碼表明防塵等級 闡明
是世界上用來認定燈具的防護等級的代號,IP等級由兩個數字組成,第一個數字表明燈具防塵;第二個數字則表明燈具防水;數字越大則表明燈具防護功用越佳。
防護
類別 等級
號碼 防 護 程 度 定 義
防塵等級 0 無防護 無特別的防護
1 避免大于50mm的物體侵入避免人體不慎碰到燈具內部零件;避免直徑大于50mm物體侵入
2 避免大于12mm的物體侵入避免手指碰到燈具的內部零件
3 避免大于2.5mm的物體侵入避免直徑大于2.5mm的東西、電線或物體的侵入
4 避免大于1.0mm的物體侵入避免直徑大于1.0mm的蚊蠅、昆蟲或物體的侵入
5 防塵 無法徹底避免塵埃侵入,但侵入塵埃不會影響燈具正常作業
6 防塵 徹底避免塵埃入侵
防水等級 0 無防護 無特別的防護
1 避免滴水侵入 可避免垂直滴下的水滴
2 傾斜15度時仍避免滴水侵入 當燈具傾斜15度時,仍可避免滴水
3 避免噴灑的水侵入 避免雨水垂直入夾角小于50度方向所噴灑的水
4 避免飛濺的水侵入 避免各方向飛濺而來的水侵入
5 避免噴發的水侵入 避免各方向噴嘴噴發的水
6 避免大浪的水侵入 避免大浪或噴水孔急速噴出的水侵入
7 避免浸水的水侵入 燈具浸入水中在必守時刻或水壓條件下,仍可保證燈具正常作業
8 避免淹沒的影響 燈具無期限淹沒水中在必定水壓條件下,仍可保證燈具正常作業
電氣要求:燈具也可根據維護運用者防電擊的辦法進行分類。類型1的燈具有基本絕緣,一切的金屬體都與一個接地端子銜接,該端子用來與修建供電中的接地體系相銜接。類型2的燈具防護由雙重絕緣下作業的兩線照明電路供給。類型0的燈具不接地,僅有一般絕緣辦法。各種電器元件和電線都有必要在安全狀況下作業。
熱要求:各部件的作業溫度不能超越歐洲規范EN60598—英國出書的BS4533(BSI1981—1990)所規則的數值。熱耐久性實驗是在比額外環境溫度高10℃、開關循環交替,過電壓為5%~10%的條件下作業7天。實驗時刻和過電壓值視光源和操控電器的類別而定。
標志要求:有必要有出產廠家的標識、供電電壓、額外功率、分類、額外最高溫度等。標志有必要耐久,制作辦法經得起實驗。
光度學要求:一般關于燈具自身并沒有規則光度方面的要求,而在設備中要利用燈具的功用闡明它的要求,所以有例外,應該留意。
測驗:新規劃產品在工廠投產以前要進行一整套的測驗項目,包含機械測驗、外殼測驗、電氣實驗、熱測驗和光度學測驗。
二、燈具的分類
1、 按設備辦法分為:嵌入式、移動式和固定式三種。
2、 按用處辦法分為:民用燈具、修建燈具、工礦燈具、投光照明燈具、公共場所燈具、嵌入式燈具、船用熒光燈照明燈具、路途照明燈具、轎車摩托車飛機照明燈具、特種車輛標志照明燈具、電影電視舞臺照明燈具、防爆燈具、水下照明燈具。
三、資料及加工進程
制作燈具的常用資料為:鋼板、鋁合金鑄材、型材、塑料資料、鋅合金鑄件、填料和封接資料(橡膠、泡沫、樹脂、等)玻璃、光操控資料、(高純鋁、不銹鋼、拋光玻璃等)。
1、 鋼板
運用:可用于燈具壓條、小燈體、燈蓋、嵌入式燈具盒、操控盤、底座及投射器。
等級及特性:低碳鋼有較好的機械強度和延展性,但不耐腐蝕,有圈筒、片或板材辦法,厚度為0.45~1.2MM。關于室內不太注重漂亮的運用場所,選用的鋼板的外表最好鍍一層鋅,但對大多數運用場一切必要刷漆。預鍍層資料
加工:切、鉆孔、沖、彎及壓的工藝。
人工操作:先剪出外形,再彎板沖壓或飛輪沖壓。
半主動操作:CNC操控,部件移動由操作者完成。
主動冷滾卷成形:板條一般選用此類辦法加工。滾卷機
金屬片主動出產操控:關于大型的盒式嵌入燈和吸頂燈具的制作,歐洲的設備出產廠家已經徹底完成了主動機械化。
沖壓:關于一些較小的圓型燈具,一般是用深沖成形級別的低碳鋼板直接沖壓成形的。
隸屬的鋼制部件:在噴涂前,無涂層的鋼資料可以點焊或許接連焊接。但是未涂層資料有必要用鉚釘、螺母和螺栓、自攻螺釘或粘合劑銜接。
涂裝:一般選用粉末涂裝工藝。相對傳統的濕法涂裝層,它能取得更厚的涂層薄膜,典型的可抵達50~100um厚度,而傳統的辦法只能抵達25um。這在要求有高反射特性的器材(如器材箱)中是非常有利的。有兩種處理進程:除油進程和預處理(一般是磷化),接著是靜電噴涂進程和隨后的烘干進程。較少用到電鍍,一般只起裝飾效果,或用于一些要求維護層的小件零件,如螺絲、螺栓和螺母等。鉻和鎳是裝飾性電鍍的典型,而鋅一般用于維護意圖的電鍍。在鋼板外表涂上一層金屬化塑料薄膜可作為反射層來運用。
2、 鋁合金鑄件
運用:泛光照明、大街照明燈、小型室內聚光燈的燈具殼體。
等級與特性:具有易熔組分的LM6鋁硅合金(含Si 12%)是最常用的合金資料,因為它凝固時刻短、流動性杰出及收縮性低,很適合于重力鑄造和壓力鑄造。此外,還具有杰出的抗腐蝕功用,在室外效果時也不需求涂維護層(除非有漂亮要求)。含略微少一點硅的銅鋁合金LM2和LM24也經濟實用,具有高強度、較好的鑄造功用,但相對LM6而言抗腐蝕功用差。在某些當地,如機場照明,需求更高強度和抗腐蝕的合金,如LM25。這些合金都經過高溫煅燒以保證能得到滿意的強度。大多數的運用中用到鋁是因為它具有一些重要特性,即它的耐熱功用。因為鋁是相對初級的金屬,當它與其他金屬如鋼、不銹鋼和銅觸摸時,將產生電解效果。因而,關于這些金屬的外面很有必要鍍上中心功用的金屬資料(鋅或鎘),或用油脂右塑料墊片,起阻擋隔層效果。
鑄鋁工藝:首要有兩種工藝,都是將熔融的金屬注入開孔的模具中。重力鑄造中的壓力來自空腔上方熔融金屬自身,而在壓力鑄造中,熔融金屬是被猛力揉捏進鋼型模具中的,后者可出產更薄的器材。
鋁鑄件的涂裝:在涂裝前,要經過修整或翻滾以除掉外表閃屑或碎片。選用相關工藝如LM25適用陽極化工藝,在這各工藝中當鋁露出在空氣中時,人為地在其外表瞬時構成薄而堅韌的氧化層,約為10um厚,在氧化層永久封閉以前,浸入染猜中可以得到表層色彩。
3、 鋁材---片材
運用:反射器和格柵
特性與等級:為取得滿意效果,反射器中鋁的含量至少為99.8%,當運用99.99%的超純材
料時可取得最佳效果。大多數反射器經過陽極化進程構成一層薄氧化膜,氧化膜是脆性的,所以在小角度折彎時氧化膜外表會產生許多細的紋理。加熱超越100℃后因為脹大狀況不同也能產生相同的效果。氧化膜的另一特性是能產生彩虹效果,在三基色燈下特別顯著。
工藝:反射器資料分紅兩個首要部分:一是厚度為0.4~1.2mm的卷材或片材;一是較厚的
片材經旋壓而生成的對稱反射器。卷材或片材先下料—剪切成形—手藝操作或半主動沖壓完成,彎曲度可由卷板機械加工完成。格柵與十字交叉片的設備是勞作密集的出產進程;旋壓加工工藝一般用來出產大型拋物線型反射器或軸對稱反射器,首要用于聚光燈。手藝或半主動操作—車床加工—運用各種鋼質成形器加工—將旋轉的平板繞一個凸模塑性成型—外表拋光化學處理發亮。
涂層:對反射器而言,此工藝首要為陽極氧化效果,使氧化層增厚幾個微米,成為天然氧
化層,使鋁具有較好的抗腐蝕性。在電化學工藝中,氧化層能在基金屬上成長,之前有必要有手藝或化學拋光進程。膜層越厚反射率越低,增強反射外表效能的辦法有新開展:薄的氧化層(如Ti)被蒸騰到陽極氧化外表,它的反射效能與鍍鋁玻璃的反射效能一致,這種資料較貴但無彩虹現象且削減產生細微裂紋的或許性。
4、 其他金屬資料
1)燈絲資料
材質的開展:天然纖維—噴絲—碳—鋨—鈦—鎢
鎢的首要長處:
u 高熔點3420℃使它較其他金屬在更高的作業溫度,在一切條件都相同的狀況下,越高的溫度就意味著越高的流明功率。
在一切導電資猜中其蒸氣壓u是最低的,在這個基礎上,可取得非常高的燈絲溫度和最小的蒸騰(泡殼黑化)。
u 鎢是挑選性光譜發射體,它在可見光譜的發射率高于紅外區域的發射率,它對任何給定溫度下的功率有重要的奉獻。
2)其他用處
鎢常用作燈絲和電極的制作資料。u
純鋁和黃銅常用于燈頭的制作資料,黃銅常被鍍鎳以抵達高抗腐蝕性,鋁材逐步成為低本錢u燈(如白熾燈)的制作資料。
錫焊或銅焊常用于燈頭和燈絲之間的電銜接,在一些u燈型中,燈頭和導絲之間傳統的熔接正在被機械的壓接所替代。
鋁的另一個重要用處u是作為蒸氣沉積在聚光和映射燈中的反射涂層上,這首要是歸因于它的低熔點660℃的性質。
在白熾燈中,燈絲支架由鉬(無鹵素)和鎢(含鹵素)制成。用來放置放電燈或白熾燈在外套部件的支架一般用不銹鋼絲點焊成所需形狀而制成。u
鎳、鐵和銅合金被廣泛用于保險絲、封玻璃的合金、雙金屬片和導絲,受熱操控彎曲的金屬片被引進某些高壓鈉u燈中用作發動器材。
為了在放電燈光譜中產生輻射帶,許多的金屬運用在蒸氣狀況下,如鏑、鎵、鈥、銦、汞、鈧、鈉、鉈、釷、銩和錫等。u
3)電極
電極傳導電能進入放電燈,并供給保持電流的電子。
因為要求在高溫下(高達2000℃)作業,電極所用資料有必要有低蒸氣壓,不只要保證
其自身的壽數,并且要阻撓燈自身的過度污染(端部發黑),此外這些資料有必要有滿意的機械強度、抗碰撞性,如需求的話,還要有滿意的延展性以答應雜亂電極幾許外形的制作。
到現在為止,鎢具有最重要的商業用處,盡管鉭、鎳和鐵也被運用,如氖燈的電極(冷陰極)便是用純鐵制成的。
在溫度超越2000℃時,鎢是豐富的電子發射體,但在許多長壽數的放電燈中,這樣高的溫度是無法被接受的,因而,有必要找到加強電子發射的辦法。
一種解決辦法是用含釷鎢來制作電極,這種資猜中的氧化釷粒子供給釷源,釷源分散
到電極外表最熱點,一般是電極的尖端部,在此它的逸出功降低進而添加電子發射率。含釷電極被用在一些金屬鹵化物燈中。都選用發射資料來明顯地加強電子發射,一般是將某種氧化物涂在電極上或拼裝時放入電極內的辦法呈現的。在高壓鈉燈中,復螺旋的電極用根據鈣、鋇和鎢的綜合氧化物所浸漬,一般被稱為BCT發射資料,還有一種可挑選的發射資料是氧化鐿,低壓鈉燈和熒光燈用的是根據鈣、鋇和鍶的氧化物的發射資料。
5、 塑料資料
長處:多用性和規劃的靈活性。
缺陷:降低了抗高溫性、抗化學腐蝕性、強度以及紫外線的安穩性不抱負。
特性和等級:兩種首要類型:熱塑性塑料(可從頭熔融及循環運用),熱固性塑料(在工藝中不行逆)。傳統運用熱固性塑料的附件如燈座已被熱塑性資料特別是聚碳酸酯所替代。塑料可耐約200℃的高溫,但在更高溫度下,將硬化、脆化且產生色彩的改動,價格較貴,阻燃性好。
運用:燈具本體、漫射器、折射器、反射器、端蓋、燈座、襯套、接線板和松緊螺旋扣。
1)超高溫塑料(160℃~200℃):
聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)
不通明資料,表層能鍍鋁,常用于小燈具主體和反射器,有較好的阻燃性。
聚醚胺(polyetherimide)
常用于高達180℃的環境中,為半通明資料,外表能涂冷光膜,然后能透射紅外線與反射可見光(也稱冷光束)。在此溫度規模新疆照明設備內,還有一些其他資料可運用,如聚醚砜(polyethersulfone),阻燃性好,但隨溫度升高,硬度下降,且外觀為淡黃色,所以不能用于折射器和反射器。
2)高溫資料(130℃~160℃)
玻璃增強聚酯(GRP)
熱固性塑料,運用于大部分大街照明燈具及泛光照明燈具。可與鋁相媲美,并可組成片狀模塑組合物(SMC)或團狀模塑組合物(DMC)。價格低、化學強度高,但易磨損且抗紫外輻射較差,運用于熱帶環境下,外表在短時刻內變得無光澤。無固有的阻燃性,但可經過添加劑取得此功用。
聚苯并噻唑(polybutylene terephthalate)(PBT)
熱塑性塑料,適當于SMC和DMC,有幾乎相同的耐溫功用。運用于大部分熒光燈的燈帽有護套,也用于制作聚光燈和室內裝飾燈的燈具,阻燃性好,防紫外輻射也令人滿意,同SMC和DMC比較,加工功用好。
通明折射資料的最高作業溫度在140℃~160℃之間。過去,抗紫外輻射的安穩性是一個問題,但現在聚酯碳酸酯(polyestercarbonate)的運用,在大街照明的碗形燈罩上供給了一個令人滿意的功用。
3)中溫資料(100℃~130℃)
聚碳酸酯(polycarbonate)
在此溫度規模內,是首要品種,抗沖擊才能強,一般以通明或有五顏六色辦法做成燈具本體、漫射器、折射器、反射器和以阻燃性為先決條件的附件,如燈座。運用于反射器時,這新疆照明設備種資料將被鍍鋁。相關于沖壓反射器和旋壓反射器而言,這類反射器更為節約,并且可出產更為雜亂的反射器。在熱氣候的紫外輻射下,聚碳酸酯變黃的趨勢仍舊是一個問題,這種狀況一般在高功率汞放電燈中牽涉到。在激烈的紫外輻射的場合,要把資料的作業溫度束縛15℃~20℃。聚碳酸酯已經成功地和丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物(ABS)混組成一種有光澤的組成資料,可用于裝飾性燈罩和燈具本體。
聚丙烯(polypropylene)
長久以來被當作“殘次”的工程資料,硬度低、易蠕變及紫外安穩性較差等特性,盡管它有較好的不易損壞的特性。現在這種資料的紫外安穩性已經有了很大進步,能用于大街照明的傘罩,帶來很大的經濟性。一般適用于受力不強的物件,如松緊螺旋扣、緊固板等。
聚酰胺(尼龍,polyamide),聚甲醛(acetal),聚苯醚(polyphenylene oxide,PPO)
適用于管索釘,夾子和松緊螺旋扣,阻燃才能較好,但紫外安穩性差。假設尼龍用在
不適合的環境下,將產生褪色現象并且脆化。
4)低溫資料(<100℃)
在此溫度規模內,熒光燈照明中考慮到高通明性,折射器和漫射器首要運用
聚甲基丙烯酸甲酯(acrylic,PMMA)和聚苯乙烯(polystyrene)
前者較后者貴,但有較好的抗紫外特性和耐高溫特性(前者90℃,后者70℃)。兩者均無阻燃性。
聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)
有較好的阻燃性,但透射系數非常低
ABS、PVC和不透光聚苯乙烯也常用于裝飾物,如燈座、蓋和低溫燈詳細,PVC還用于
壓制導軌體系,除PVC外,其他資料的阻燃性都較差。
5)塑料工藝
注模成型是熱塑性塑料的一種首要成型辦法,特別用在大批量出產中。注射成型可出產有雜亂外形、薄壁且有較好外表層的產品。其他成型工藝還包含揉捏、漫射槽形的滾壓、吹塑和真空成形。產品的形狀決定了工藝的難易程度。
揉捏和滾壓工藝的首要產品有丙烯酸和聚苯乙烯的棱鏡板。經過吹塑和真空技能,可將薄板進一步加工。最近幾年開展了一種新技能—塑料模型制效果的三維造型技能,電腦操控的激光在樹脂槽內加工出3-D造型。用此辦法出產的錯綜雜亂的產品可與注模成型產品相媲美,這種技能關于小件雜亂反射器或折射器非常有用。
SMC等熱固性塑料的制作要經過壓力成型進程。DMC更適用于注模鑄造。
6、 填料與封接資料
傳統資料包含靛類,氯丁橡膠和EPDM泡沫橡膠,以及注塑時反應的聚氯酯泡沫,這些資料用于慣例低溫(<140℃)區域。
高溫區域(>200℃)運用揉捏或模壓或切割的硅樹脂。最新的改造是運用于注塑時反應的辦法,能得到新疆照明設備無接縫的高質量的密封。
在燈作業數千小時壽數期間內和在適當寬的作業溫度規模內,要求燈頭焊泥能供給對各種熱脹大系數及其不同的燈用資料之間可靠的機械銜接。用來將金屬燈頭固定在玻璃泡殼上的資料由約90%的大理石粉充填物,摻雜加入酚醛的、天然的和硅酮的樹脂所組成。為了將陶瓷燈帽固定于熔融石英燈體上,需運用具有更高熔點的焊泥,首要由混有無機粘合劑如硅酸鈉的二氧化硅組成。
7、 氣體
燈用的首要氣體都是空氣的組成部分,經過分餾的辦法得到。常常用來操控各式各樣的物理和化學進程。還利用氣體自身的特別功用來產生光。
燈作業時,在抵達高溫的條件下,許多燈用資料的化學活性會大大地增強。為了避免燈結構資料的嚴重破壞,有必要嚴厲操控氧化和腐蝕現象,這種操控辦法是使燈內的作業環境由惰性氣體或非活性氣體組成。
蒸騰和濺射等物理進程常常會縮短燈絲、電極等重要組件的壽數。當充以惰性氣體且氣體密度以較大時,這種現象損害的程度會大大削弱。盡管在某些白熾燈內,可用密度較氬氣高的氪氣來削減熱的傳導和更好地按捺鎢絲的蒸騰,以延伸燈的壽數,但在實際運用中,往往經過在燈內充入氬氣來抵達這個意圖。氮分子具有能遏制燈內帶有不同電位的組件之間構成破壞電弧的才能,所以燈泡的充填氣體一般由氮或氮和惰性氣體氬和氪組成的混合氣體。
在氣體放電燈中,所用的單分子氣體是氬、氖和氙。效果是協助放電發動和在主放電區承當緩沖氣體的人物。因為潘寧效應的混合氣體能協助氣體放電的發動,因而它對氣體放電光源顯得特別重要。在潘寧效應的混合氣體中占99%成分的首要氣體亞穩態能量有必要較低,其值應高于摻雜的少數氣體的電離電位能,這樣才能滿意產生潘寧效應的要求。例如:99%的氖加1%的氬和少數低氣壓的汞蒸氣,便是很典型的潘寧效應混合氣體的實例。當氣體放電產生時,首先激起氣體成分的原子到亞穩態,這類激起到亞穩態的原子有相對較長的壽數,一旦它們與混合氣體中摻雜的少數氣體的原子相碰撞時,其所具有的亞穩態能量就足以將這些原子激起到電離態,然后完成電離進程。
在鹵鎢燈里,有些氣體和蒸氣還發揮化學功用。活性氣體例如溴化氫、三溴甲烷、二溴甲烷、一糗甲烷等等摻雜到惰性氣體中起充入鹵鎢燈內,然后使鹵鎢燈構成鎢的輸運循環。另外,金屬鹵化物氣體充入氣體放電光源內,能發揮其特有的效果。
因為燈的作業溫度很高,所以燈內某些重要組件對少數會產生氧化和摻碳的氣體的存在非常靈敏。這類氣體是氧、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物和水蒸氣。這些氣體是適當遍及新疆照明設備的沾污劑,可經過抽真空除氣處理盡或許地減小它們的損害和在封離后經過消氣劑的效果來縮小它們在燈內的活性。在大多數燈的填充氣體中,這類有害的雜質氣體只答應占總的充填氣體量的百萬分之幾。
8、 消氣劑資料
燈泡作業時,某些燈絲和電極一類的組件會抵達很高的溫度,它們的功用對周圍的氣體非常靈敏。它們很簡略和殘留的氧、水蒸氣、氫和碳氫化合物起反應,然后影響燈的功用。因而,應該掃除這些殘留氣體或許將其削減到不影響燈泡功用的水平。
用于除掉燈泡封口后殘留在泡殼或燈管內雜質氣體的資料稱為消氣劑。效果首要是依托某些固體,一般是金屬,經過它們的吸收效果、吸附效果和化學反應來收集燈內的殘留氣體。其效果進程常常需求某種辦法的加熱活化。運用時,可將消氣劑制成細絲和薄片狀放入燈內,或有挑選地沉積在某個組件外表上。常用作消氣劑的金屬是鋇、鉭、鈦、鈮、鋯及它們的某些合金。消氣劑的選用取決于有必要除掉的氣體和燈泡的品種。
有一種非金屬消氣劑,它能有用地除掉燈泡內常用的惰性氣體中的微量氧氣和水蒸氣,長期以來被廣泛運用,這種消氣劑便是磷。
消氣劑一般有兩種辦法:蒸散消氣劑和體積消氣劑。蒸散消氣劑的運用,是在真空器材封離后,經過對活性金屬敏捷地加熱或瞬時蒸散,使它們以薄的沉積或膜的辦法呈現在挑選的組
件上,然后起到消氣的效果。如磷、鋇、鎂便是這種蒸散消氣劑的典型比如。體積消氣常以金屬絲、結構件以及半疏松的沉積物的辦法置于燈內。當溫度升高時會吸收氣體,這種消氣劑在燈泡的整個壽數期間都有用。鈦、鉭、鋯和某些鋯-鋁合金便是常用的體積消氣劑。
9、 玻璃與石英玻璃
商用出產的玻璃可以劃分為三大類:納-鈣硅酸鹽、鉛-堿硅酸磠和硼硅酸鹽。制燈工業中最常用的是鈉-鈣硅酸鹽玻璃,因為這種玻璃只要將爐料的組成稍加改動即可以,用一般的白熾燈、熒光燈以及小功率放電燈的泡殼資料。
一般燈泡和熒光燈管的內部玻璃組件、各類小的白熾燈泡殼,特別是選用楔型燈座的各燈燈泡是用鉛-堿硅酸玻璃制構成的。鉛玻璃與-鈣玻璃比較,其長處之處在于它有高的電阻率,能避免夾封處產生電解效果。鉛-堿玻璃很簡略和鈉-鈣玻璃泡殼封接,并比它的軟化點低,操作溫度規模也比它寬,這些要素都有利于燈泡的出產。
慣例聚光燈的泡殼和大功率放電燈的外玻殼,因作業溫度太高,不宜選用鈉-鈣硅酸鹽玻璃,而要選用硼酸鹽玻璃,它能接受較高的作業溫度和想當低的脹大系數。
一般玻璃不適合制作體積小、功率大的光源。因而都選用通明的硅石作為泡殼資料,這種資料基本上是純的二氧化硅,在燈泡工業中俗稱“石英玻璃”,盡管它是玻璃狀的,但它不是晶體。石英玻璃一個明顯長處是有高的通明度和好的抗熱沖擊功用,作業溫度高(抵達900攝氏度),光學透過特性好,不像一般玻璃只能透過少數的小于300nm波長規模的輻射。純的石英玻璃的有用透射規模從160nm的紫外線到4000nm的紅外線。
挑選燈用玻璃資料的一個重要條件是可以和其他資料氣密地封接,特別是和金屬的氣密封接。要和金屬有抱負的無新疆照明設備應力的氣密封接,玻璃應具有以下的性質:
1、玻璃的熱脹大系數應在適當大的溫度規模內和金屬的脹大系數相匹配,特別是從退火溫度到室溫的規模內。
2、在封接部位有必要是可塑的。
3、對空氣的腐蝕有必要有滿意的化學抵抗力。
4、它的電阻率、介電常數和介電損耗必需是令人滿意的。
5、有必要是徹底勻質的,它的性質不隨批號而波動。
10、 陶瓷
1)光學陶瓷
含二氧化硅的玻璃在高溫與高壓下易遭到堿金屬蒸氣的腐蝕,因而要求制作能在高溫和高
壓下耐受化學腐蝕的泡殼資料,告別是高壓鈉燈的制作中需求這些資料。現代陶新疆照明設備瓷技能的進展,已有或許制成幾乎抵達理論密度的多晶金屬氧化物壞體。運用這種資料制成的產品基本上是無氣孔的,因而可透過絕大部分入射的可見光,再加上它所固有的耐熔性質,使它成為一種制作高溫電弧管的有用資料。氧化鋁、一般的尖晶石、氧化鎂、氧化鈹、氧化鋯、氧化釷、氧化釔以及各種稀土氧化物均可成為制作半通明和全通明的陶瓷資料。
現在,在制燈中運用得最廣的是氧化鋁。除了各種礦石中含有氧化鋁之外,已發現天然剛玉、藍寶石和紅寶石都是較純潔的氧化鋁。它結晶有兩種不同的辦法,一種是不完整的立方r相氧化鋁,僅在約1000℃以下才保持安穩,在這溫度以上時就構成另一種安穩的a相氧化鋁,a相氧化鋁是一切化合物中功用最安穩的,它幾乎不溶于強無機酸,不受大多數金屬(包含鈉在內)和無水鹵素的腐蝕,僅在高溫下能和堿類起某些反應。它的熔點為2050℃,具有杰出的抗熱沖
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