Informacje techniczne na temat lamp grzewczych

Czym jest lampa halogenowa?

Lampa  halogenowa  to  rodzaj  gazowanej lampy z wolframowym żarnikiem Użyta w niej mieszanka gazowa składa się nie tylko z obojętnego gazu, który często stosuje się w technologu lamp gazowanych, ale także ze śladowej ilości składnika halogenowego Konwencjonalne lampy żarowe stopniowo tracą swój strumień świetlny   podczas działania z powodu gromadzenia się oparów wolframu na wewnętrznej powierzchniach bańki lampy (zjawisko czernienia) W lampach halogenowych ta powolna degradacja nie występuje dzięki procesowi chemicznemu zwanemu "cyklem halogenowym"

Cykl halogenowy.

Załącznik 1 ilustruje reakcję chemiczną zachodzącą wewnątrz lampy halogenowej Atomy wolframu W, które wyparowały z żarnika, łączą się z oparami halogenu, tworząc WX2 przemieszczające się w stronę ścianki ze szkła kwarcowego Jeśli temperatura przy szkle kwarcowym wynosi powyżej 250 °C, czyli powyżej temperatury skraplania WX2, te cząsteczki nie mogą się skroplić na ściance, dlatego powracają w kierunku żarnika Ponieważ temperatura w pobliżu żarnika przekracza 2000 °C, WX2 rozpada się ponownie na W i dwa X Wolny atom wolframu W może osadzić się na zimnej części żarnika, leczX pozostaje w mieszance gazowej, powtarzając ten proces wielokrotnie Aby osiągnąć dobry cykl halogenowy, lampy halogenowe zazwyczaj mają bardziej zwarte bańki (wykonane z kwarcu, by mogły wytrzymać wysoką temperaturę) w porównaniu z lampami konwencjonalnymi  Skutkuje to wytworzeniem wyższego ciśnienia wewnątrz nich, powstrzymującego odparowywanie wolframu, i w ten sposób zapewniające dłuższą żywotność, jak i lepsze zachowanie lumenów, jak zilustrowane załączniku 2

Spektrum a temperatura barwowa (K).

Patrz załącznik 3 Wyższa temperatura żarnika zwiększy proporcję światła widzialnego, które należy do krótkofalowego zakresu emisji lampy halogenowej Światło wytworzone przy żarniku o wyższej temperaturze ma bardziej błękitnawe spektrum, co ludzkie oczy odbierająjako wrażenie bielszego światła

Napięcie robocze lampy a właściwości.

Niektóre istotne właściwości można oszacować za pomocą równania podanego w Załączniku 4 Strumień świetlny odnosi się do światła widzialnego przy zastosowaniu lampy elektronowej z czystego kwarcu

Skok prądu.

Oporność żarnika zmienia się drastycznie wraz ze zmianą jego temperatury roboczej Na przykład, żarnik wolframowy opracowany do pracy w temperaturze 2727 °C (z oporem właściwym 90,4 x 10-6) obniża swój opór rzeczywisty do zaledwie 6% (5,65 x 10-6) w temperaturze pokojowej Teoretycznie, ponieważ budowa żarnika opiera się na jego temperaturze roboczej, prąd skokowy przy zimnym zapłonie jest 13 do 17 razy większy niz prąd nominalny Fizycznie, w urządzeniach, opór pozorny sieci energetycznych pozwala na stłumienie prądu do pewnego stopnia, lecz zazwyczaj będzie się mieć do czynienia z prądem wciąż większym 7 do 10 razy Przed zainstalowaniem, należy wziąć pod uwagę pojemność zasilania, aby zabezpieczyć się przed skokiem prądu przy lampie halogenowej Szczególnie urządzenia grzewcze z lampami halogenowymi, o raczej długiej stałej czasu, często wymagają wystarczająco dużych marginesów w pojemności źródła prądu i / lub pojemności regulatora prądu

Temperatura części zatopionej (uszczelniającej).

Przy uszczelnieniu lampy należy utrzymywać temperaturę poniżej 350°C, z następujących powodów

• Wysoka   temperatura   przyspiesza utlenianie folii molibdenowej, niszcząc jej przewodność elektryczną
• Rozszerzalność cieplna może utworzyć delikatną nieszczelność pomiędzy folią a szkłem
• Za wysokie naprężenie cieplne tworzy naprężenie mechaniczne zbyt wysokie, zęby szkło je wytrzymało
• Dlatego tez, temperatura części zatopionej (uszczelniającej) jest ważna, lecz nie łatwo ją kontrolować Na tę temperaturę mają wpływ zużycie energii, prąd lampy, odległość do najbliższego elementu zwoju, średnica szklanej rurki, sposób umocowania podstawy i inne czynniki

Żywotność lampy a napięcie robocze lamy.

Napięcie lampy ma duży wpływ na jej żywotność Przybliżony równanie określa się na

• L Żywotność do oszacowania
• LO Żywotność jako napięcie nominalne V0
• V Napięcie robocze lampy
• V0 Nominalne napięcie lampy

To raczej ogólna zasada pozwalająca na zrozumienie żywotności żarnika.Rzeczywista żywotność lampy może się różnić w zależności od różnych parametrów jej budowy. Na przykład, to równanie szacuje, ze dodatkowe 10% napięcia roboczego lampy przyspieszy pęknięcie żarnika o 70% W praktyce, przed taką usterką żarnika może nastąpić spadek strumienia świetlnego z powodu efektu czernienia spowodowanego niedostateczną ilością halogenu przy aktywniejszej produkcji oparów wolframu

UWAGA!

Używanie lampy przy napięciu wyższym niż znamionowe powoduje czernienie na wewnętrznej ściance szklanej elektronowki z powodu nadmiernego odparowywania wolframu. Jednak, paradoksalnie, używanie lampy przy niższym napięciu prowadzi do niewystarczającej temperatury do osiągnięcia wartości optymalnej dla żarnika i nadmiar gazu może uszkodzić żarnik. Stąd używanie lampy zarówno przy za niskim, jak i za wysokim napięciu, może skutkować skróceniem żywotności lampy.

Źródło: drewart.com.pl