Металлы входящие в состав лампочки накаливания: Из чего сделана лампа накаливания

Содержание

Какие лампочки не нагреваются? | Слава созидателям

Какая лампочка не нагревается

  • admin
  • Стройка и ремонт
  • 0

Почему перегорает лампочка?

Alexander Vanetsev 8728 4 года назад Researcher, Institute of Physics, University of Tartu

Если имеется в виду обычная лампочка накаливания, то там всё довольно просто — в результате некоторой флуктуации какой-то участок спирали нагревается сильнее, чем остальные, металл спирали начинает испаряться быстрее с этого участка, чем в среднем со спирали. И утоньшение и перегрев этого участка приводят к еще большему его перегреву и, соответственно, утоньшению. В какой-то момент нить просто разрывается в этом месте от того, что стала слишком горячая (расплавилась) и/или слишком тонкая (не выдерживает своего веса).

Основных вопроса тут может быть два: 1) что за флуктуация? 2) почему перегрев и утоньшение приводят к еще бОльшему перегреву и утоньшению.

1) Вариантов много — например, испарение материала спирали, которое всегда хоть чуть-чуть, но неравномерно, может постепенно привести к образованию каверн, дефектов на спирали, которые будут постепенно расти. Также обычным механизмом перегорания является неравномерность нагревания спирали в момент включения лампочки, когда участки ближе к контактам нагреваются немного быстрее, чем середина. Из-за этого лампочки статистически чаще перегорают при включении.

2) Это связано с законом Джоуля-Ленца, в соответствии с которым, выделяющаяся при протекании тока теплота пропорциональна сопротивлению материала, по которому течет ток. Чем выше температура, тем больше сопротивление у всех металлов. Поэтому более сильно нагретый участок будет иметь бОльшее сопротивление, соответственно, будет нагреваться всё сильнее и т.д. С утоньшением то же самое — сопротивление проводника обратно пропорционально толщине проводника, то есть чем тоньше, чем больше сопротивление, и опять чем дальше, тем сильнее, как и в случае с температурой.

Источник: https://thequestion.ru/questions/56571/answer-anchor/answer/53243?utm_source=yandex&utm_medium=wizard#answer53243-anchor

Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия

Подобно большинству известных осветительных приборов, у светодиодных аналогов коэффициент преобразования энергии в полезную излучаемую мощность меньше 100 процентов – колеблется в пределах 30-40%. Причины этому скрыты в особенностях устройства и функционирования излучающих элементов этого класса. Чтобы разобраться, куда расходуется подавляющая часть энергии, следует ознакомиться с тонкостями происходящих внутри светодиодов преобразовательных процессов.

В основу их работы заложены физические принципы, сильно отличающиеся от тех процессов, что наблюдаются в люминесцентных или обычных лампах накаливания. LED лампочки не нагреваются в прямом смысле этого слова. Они не рассеивают тепловую энергию в окружающее пространство, так как расходуют ее на подогрев внутреннего кристалла излучателя.

Если целенаправленно не отводить тепло от полупроводникового перехода, кристалл элемента в определенных условиях рискует перегреться, а затем полностью выгореть. Поэтому приборы, входящие в состав мощных светодиодных изделий, нуждаются в специальном отводе тепла. Конструкцией LED светильников с размещенными в них отдельными лампочками предусматривается специальная подложка, выполняющая эту функцию. Такой прием позволяет с высокой степенью вероятности сохранить светодиоды в целостности и продлить время их службы.

Какая лампочка не нагревается

Светодиодная лампа на 15 Вт с цоколем Е14

Ламп, которые не продуцируют тепло, в природе не существует. Объясняется это физическим принципом формирования светового излучения. С точки зрения классической науки физики, любая лампочка представляет собой преобразователь электрической энергии в ее разновидность. При этом в световое излучение превращается не более 40 процентов забираемой от источника тока мощности. Ее остатки рассеиваются в виде тепла в окружающую среду тем больше, чем меньше КПД этого светового элемента.

В качестве примера рассматриваются и сравниваются три различных варианта:

  • Верхняя зона колбы у лампы накаливания, например, при ста ваттах мощности разогревается почти до 280°C, температура цоколя достигает при этом 70°C.
  • У компактного люминесцентного осветителя мощностью 15 Вт больше всего перегревается его основание – место, где находится спираль. Ее температура достигает порой 130°C. Вместе с тем нагрев цокольной части в зоне расположения ЭПРА не превышает 60°C.
  • В светодиодных лампах значительнее всего нагревается металлопластиковое основание корпуса. По этой причине именно в этом месте устанавливается радиатор, позволяющий отводить тепло от светодиодов и не дающий лампочке разогреваться выше допустимой нормы.

Если рассматривать вопрос о тепловой отдаче ламп по их нагреву окружающего пространства – светодиоды не относятся к «холодным» светильникам, к которым в определенных ситуациях допускается прикасаться руками.

Достоинства щадящего температурного режима

Нагрев светодиодных ламп

Особенности отвода тепла от светодиодных ламп, не допускающие возможности нагреться ее рабочим частям выше 65-70 градусов, подчеркивают их преимущества перед другими излучающими изделиями. Отсутствие вредных для обитателей квартиры паров ртути, как это наблюдается в люминесцентных приборах, а также несравнимый с другими образцами осветителей срок службы превращают эти лампы в настоящий подарок для пользователя.

Достоинство светодиодных изделий состоит в том, что несмотря на внутренние потери тепла, они все равно гарантируют ощутимую экономию электроэнергии.

Светодиодные лампы лучше всего ведут себя в хорошо проветриваемых помещениях с искусственной (принудительной) вентиляцией. А ставить такие светильники в жарких и ограниченных по занимаемому пространству местах, не имеющих свободного доступа и циркуляции воздушных масс – значит подвергать изделия опасности.

Современные осветительные приборы, построенные на базе светодиодных ламп, относятся к категории относительно новой продукции, нуждающейся в постоянном контроле и доведении до кондиции. До тех пор, пока продолжается этот процесс – у каждого пользователя появляется возможность опробовать эту оригинальную новинку и испытать ее в различных режимах функционирования.

На вопросы о том, почему некоторая часть энергии ламп расходуется на тепло, и греются ли светодиодные лампы для дома, нельзя дать однозначного ответа. Все зависит от подхода к оценке процесса, который в этом случае в основном происходит внутри светодиодов и только отчасти распространяется на окружающее пространство.

Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/nagrevayutsya-li-svetodiodnye-lampy-vo-vremya-raboty/

Сегодня для освещения своего дома можно подобрать самые разнообразные источники света: от старых и проверенных ламп накаливания, до современных и экономных светодиодных лампочек. Любые светильники, будь то люстры или бра, могут использовать в качестве источника света любую модель, подходящую под цоколь.

Во время своей работы лампочки имеют тенденцию к нагреванию. Одни нагреваются сильнее, чем другие, что определяет одно из основных критериев выбора. Во многих ситуациях люди, выбирая лампочки для люстры и других типов светильников, не задумываются об этой составляющей. Но иногда такой подход может привести к негативным последствиям, особенно в ситуации натяжных потолков. Наша статья расскажет вам про лампочки, что в процессе своей работе не нагреваются и почему об этом обязательно стоит задумываться при наличии натяжных потолков.

Начнем с потолков

Натяжные потолки сегодня стали довольно популярным и частым явлением в наших домах и квартирах. По распространенности они сравнимы разве что с гипсокартонными конструкциями.

Обратите внимание! Особенностью любых натяжных потолков является их основа или натяжное полотно. Оно состоит из специального материала (ПВХ пленки), который при нагревании специальным строительным феном способен принимать натянутое положение вдоль всей площади потолка.

Натяжной потолок

Поливинилхлорид, которые является основой такой пленки, довольно плохо переносит нагрев после своей установки.

Поэтому здесь и возникает необходимость в правильном подборе истопника света для люстр и точечных светильников, которые в дальнейшем будут установлены на конструкции для освещения помещений.
Неправильный подбор лампочки или неверное размещение люстр (бронзовых, хрустальных и т.д.) может привести к повреждению натяжных потолков. Используя лампочки, которые обладают способностью сильно нагреваться, вы можете легко повредить хрупкую структуру поливинилхлорида.

Обратите внимание! Необратимое разрушение поливинилхлоридного слоя происходят при достижении температуры 110-120оС.

Если обобщить, то такое повреждение возможно в следующих ситуациях:

  • неправильно подобранный источник света. Это самая главная причина, по которой чаще всего портится красивая глянцевая поверхность натяжных потолков. В ситуации с таким потолком специалисты рекомендуют использовать только энергосберегающие лампочки;

Обратите внимание! Энергосберегающие источники света сегодня могут использоваться в любых светильниках: от люстр (стеклянных, хрустальных, бронзовых и т. д.) до точечных светильников. Как правило, именно эти два типа осветительных приборов имеют место при установке натяжных потолков.

  • установка люстр (бронзовых, хрустальных, деревянных и т.д.) слишком близко к натяжной поверхности. Для того чтобы минимизировать негативное воздействие нагретой лампочки на структуру потолка, люстры обычно используют подвесных разновидностей. В этом случае можно снизить вред путем увеличения расстояния между источником света и поливинилхлоридной пленкой;

Обратите внимание! Вариант с установкой люстр подвесной модели не всегда уместен, так как в помещении могут быть низкие потолки. В такой ситуации приходится использовать точечные светильники, встроенные в потолок, или потолочные люстры. А это не решает проблему.

Люстра на натяжном потолке

  • установка плафонов таким образом, что они светят вверх, на покрытие натяжных потолков. Если плафоны будут размещены именно так, а не вниз, то тепловой поток станет концентрироваться на пленке, а не рассеиваться в пространстве комнаты. Это опять-таки приводит к появлению дефектов на полотне.

Самым лучшим и простым в реализации вариантом, который позволит избежать повреждения поливинилхлоридной пленки потолочной конструкции, является использование энергосберегающие источники света.

Источники света

Не все энергосберегающие лампочки, что на данный момент времени представлены на рынке осветительных изделий, имеют низкий нагрев при работе. Поэтому в данной ситуации чтобы определить, какие источники наиболее выгодны для натяжных конструкций, нужно детально рассмотреть все потенциальные варианты, так как все они в любом случае будут хотя бы немного, но нагреваться.
Все лампочки можно условно поделить на два основных вида:

  • экономные или энергосберегающие. Сюда относятся лампочки, которые в той или иной степени могут потреблять меньше электроэнергии;

Энергосберегающие источники света

Лампы накаливания

  • лампы накаливания. Это первые модели источников света. Поэтому их отличает очень сильное нагревание в процессе своей работы и, вдобавок ко всему, они неэкономны в плане потребления электроэнергии. Поэтому они в любом случае не могут использоваться для подсветки помещений с натяжными потолками. Тем не менее, они еще иногда встречаются, так как подходят для люстр и других осветительных приборов по размеру цоколя.

Как видим, для натяжных потолков подходят только энергосберегающие лампочки, которые способны не только экономить энергию, но и меньше нагреваться в процессе своей работы. Но так ли это? Чтобы понять, все ли энергосберегающие источники света имеют незначительный нагрев и могут использоваться в натяжной потолочной конструкции, нужно рассмотреть их более детально.
На сегодняшний день в перечень потенциальных претендентов входят такие энергосберегающие лампы:

  • светодиодные;
  • люминесцентные.

Каждый кандидат из приведенного перечня является более совершенной моделью, чем лампы накаливания. Но они все равно не лишены достоинств и недостатков.

Светодиодные источники света

Светодиодные лампочки на сегодняшний день считаются самыми лучшими и наиболее востребованными источниками света. Их используют не только для люстр (бронзовых, деревянных, хрустальных и т.д.) и точечных светильников, но и для настенных бра, настольных и напольных ламп и прочих видов осветительных приборов.

Светодиодные лампы

Огромную популярность такие лампочки получили по причине наличия у них ряда достоинств:

  • длительный период службы, который составляет около 50 000 часов. Это самые долговечные источники света из ныне существующих;
  • отличные характеристики светового потока, создаваемого светодиодами;
  • минимальное нагревание. Конечно, элементы светодиодных ламп все равно нагреваются. Но нагрев крайне незначительный и не может повлиять на натяжную поверхность, выполненную из поливинилхлорида;
  • подходит для любых типов осветительных приборов: люстр, бра, точечных светильников и т. д.;
  • это самые экономичные лампочки. При их использовании получается экономить до 90% электроэнергии;
  • возможность выбора цвета светового потока: теплый, нейтральный или холодный.

Но среди всех достоинств, которые, несомненно, очень востребованы в современном мире, у светодиодных лампочек все же имеется один недостаток, который не позволил им полностью вытеснить с рынка другие типы источников света. Это недостаток заключается в высокой стоимости светодиодной продукции. Тем не менее, она с лихвой окупится всеми перечисленными выше достоинствами. Именно такие лампочки следует использовать, если вы имеете дело с натяжными потолками.

Люминесцентные источники света

Эти лампочки могут разительно отличаться между собой как по строению, так и по техническим характеристикам. Вместе с тем, какие бы они не были, но у них имеются и общие моменты работы:

  • являются энергосберегающими. Хотя им далеко до экономичности светодиодной продукции, они в данном вопросе все же будут значительно экономичнее своих предшественников – ламп накаливания;
  • нагрев стеклянной колбы изделия в процессе работы. Несмотря на то, что нагрев здесь все же будет меньшим, чем у ламп накаливания, но этого может быть вполне достаточно для того, чтобы с течением времени привести к деформации натяжного полотна потолка. Особенно, если их разместить близко к перекрытию.

Люминесцентные лампы

Устанавливания такие изделия на натяжном потолке, следует постараться снизить их вред, увеличивая расстояние до полотка и изменяя направленность плафонов книзу.

Как видим, в мире не существует лампочек, которые при своей работе полностью не нагревались бы. Но светодиодные источники света максимально приблизились к этому, что делает их самым лучшим вариантом для освещения натяжных потолков.

Источник: https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/kakie-lampy-ne-nagrevayutsya-pri-svoej-rabote.html

Ремонт лампы накаливания

На «муське» неоднократно публиковались обзоры самостоятельного ремонта светодиодных ламп, и все они пользовались большим успехом, что означает актуальность темы ремонта для читателей. Но что, если надо отремонтировать лампу накаливания? Информации по такому ремонту в интернете немного, поэтому сегодня мы рассмотрим именно этот вопрос.

Лампы накаливания, конечно, в наше время встречаются уже не так часто, как 20 или 30 лет назад. В большинстве источников света их заменили более современные и экономичные лампы на основе газового разряда или полупроводниковых светоизлучающих диодов. Однако, есть области, где заменить такую лампу на что-то более современное никак не удастся – например, лампы накаливания активно используются в качестве нагрузок при проверке источников питания, в качестве балласта при запуске полупроводниковых устройств от сети, в качестве стабилизаторов тока или даже как инфракрасный обогреватель. Также не стоит забывать об их высочайшем CRI и «теплом ламповом» свете, который сможет согреть не только душу, но и тело ценителя.

К сожалению, лампы накаливания, как и любое другое изделие, созданное человеком, не вечны. Со временем они выходят из строя, и тогда встает вопрос замены. Но что, если можно попробовать отремонтировать такую лампу, а не выбрасывать её в мусор? Давайте рассмотрим одну из возможных неисправностей и метод её устранения.

Это случилось при попытке вкрутить лампочку в патрон – из-за возраста лампы клей, соединяющий стеклянную колбу и металлический цоколь рассохся, и стеклянная колба лампы просто осталась в руке (телефон включил HDR, поэтому лист бумаги так выглядит):

Конечно же, один тонкий провод, выходящий из колбы, оборвался и сделал это непосредственно на поверхности колбы, не оставляя практически никакого шанса на дальнейшее применение лампы. Но так ли уж никакого? Давайте попробуем слегка зачистить место обрыва наждачной бумагой и залудить разогретым паяльником. Для просмотра результата воспользуемся микроскопом.

Примечание: «грязь» на фото – это не флюс, это следы оставшегося на колбе клея. Простыми способами (спирт, легкий проход наждачки) они не удаляются, поэтому, решил оставить.

Видно, что припой хорошо смочил место обрыва и даже образовал небольшой бугорок. Подпаяться можно! Но размер бугорка настолько маленький, что припаять сюда обычный провод не представляется возможным. Возьмем тонкий обмоточный провод от дросселя небольшой КЛЛ, перемотанного для изготовления импульсного БП, зачистим и залудим его конец. Ориентировочный диаметр провода – 0.2 мм, но для данной лампы толще и не надо, ток тут всего 0.15 А.

Теперь аккуратно припаяем провод к бугорку припоя на колбе.

Провод держится уверенно, но для большей надежности защитим место пайки капелькой цианокрилатного супер-клея Космофен СА-12.

Клей этот у меня давно, пузырек уже «повидал свое», обычным способом клей из него уже не поступает, приходится каждый раз прокалывать дырочку шилом. Однако, сам клей еще весьма «бодр» и жидок. Секрет прост – цианокрилат твердеет от влаги, поэтому хранить пузырек клея следует в небольшом зип-пакетике с силикагелем, её поглощающим. Приобрести силикагель в нужных количествах проще всего в магазине для животных – это один из вариантов наполнителя для кошачьего лотка (это, кстати, может быть интересно владельцам 3д-принтеров). Только следует осмотреть состав перед покупкой, чтобы там не было гранул отдушки, они тут совершенно ни к чему. Кстати говоря, идеи применения силикагеля в кошачьем лотке я не понял, обычный древесный наполнитель дает намного лучшие результаты. Но вернемся к ремонту. После нанесения капли клея место пайки выглядит следующим образом:

Теперь следует подождать, пока клей высохнет. Для ускорения процесса можно аккуратно «подышать» на место влажным воздухом, а особые ценители прочности могут добавить в место склейки пищевой соды. Кстати, а вот так выглядит спираль лампочки под микроскопом.

Пока клей сохнет, возьмем цоколь лампы и аккуратно почистим его внутренности от старого клея. Затем обычным паяльником и оловоотсосом очистим центральный контакт цоколя от припоя, чтобы обнажилось отверстие, через которое будет проходить один из проводов лампы. Другой провод будет выходить сбоку, в месте контакта цоколя и колбы. Теперь примерим колбу к цоколю – она должна садиться плотно, при этом один из выводов должен попадать в центральное отверстие. Если это не так, аккуратно подгибаем вывод. В итоге, припаянный проводок должен выглядеть следующим образом:

Если все так, вытаскиваем колбу и аккуратно наносим на место предполагаемого контакта с цоколем супер-клей по кругу. Снова вставляем колбу в цоколь и прижимаем. Затем припаиваем провода к центральному и боковому контактам цоколя и оставляем лампу на некоторое время, чтобы клей затвердел. Лампа готова и можно переходить к испытаниям!

Ура, лампа снова работает!

Напоследок, приложу небольшое видео ремонта еще одной неисправности лампы накаливания (ролик не мой).

Металлы и сплавы специального назначения | Производство источников света

Електроенергетика мережi, обладнання

Деталі
Категорія: Освещение
  • промисловість
  • освітлення
  • виробництво

Зміст статті

  • Производство источников света
  • Введение
  • Металлы и их сплавы
  • Тугоплавкие металлы и сплавы
  • Цветные металлы и сплавы
  • Металлы специального назначения
  • Стекло
  • Состав и свойства стекол
  • Керамика
  • Люминофоры
  • Газы
  • Огневое оснащение машин
  • Обработка металлов давлением
  • Изготовление металл. деталей
  • Очистка металлических деталей
  • Термическая обработка деталей
  • Покрытия металлов
  • Соединение деталей
  • Изготовление вводов
  • Вводы для кварцевого стекла
  • Изготовление цоколей
  • Производство стекла
  • Варка стекла
  • Производство кварцевого стекла
  • Типовые заготовки из стекла
  • Выработка колб
  • Изготовление дротов
  • Матирование
  • Металлизация
  • Покрытия
  • Суспензии эмиттеров
  • Люминофорные суспензии
  • Цоколевочные составы
  • Маркировочные составы
  • Приготовление газопоглотителей
  • Прочие технохимические
  • Изготовление спиралей
  • Обработка спиралей на керне
  • Назначение и типы катодов
  • Изготовление катодов
  • Начальные сборочные операции
  • Технология спаев
  • Спаи кварцевого с металлом
  • Соединения стекла с металлом
  • Изготовление ножек
  • Монтаж ножек
  • Колбы для люминесцентных
  • Колбы для ДРЛ
  • Заварка ламп
  • Герметизация кварцевых колб
  • Вакуумная обработка ламп
  • Наполнение ламп
  • Отпайка
  • Распыление газопоглотителей
  • Вакуумная ламп накаливания
  • Вакуумная газоразрядных
  • Цоколевание
  • Фокусирование ламп
  • Тренировка ламп
  • Обжиг ламп
  • Упаковка ламп
  • Контроль ламп
  • Измерения параметров
  • Механические испытания
  • Климатические испытания
  • Надежность источников света
  • Гигиена, техника безопасности

Сторінка 6 із 67

в)    Металлы и сплавы специального назначения. Щелочные металлы. Щелочные металлы (натрий, калий, цезий, литий и рубидий) обладают высокими давлениями насыщенных паров и скоростью испарения, малой работой выхода электронов, высокой химической активностью. Благодаря этим свойствам они используются для активации катодов и получения разряда в их парах некоторых газоразрядных источников света.
Щелочные металлы энергично соединяются с кислородом, в особенности при наличии в нем влаги, иногда с воспламенением и взрывом. Поэтому обращение с ними требует специальных мер предосторожности.
Некоторые важные свойства щелочных металлов даны в табл. 1.3. Чаще других в электроламповом производстве применяются натрий, калий и цезий. Парами натрия наполняются газоразрядные лампы, обладающие большой световой отдачей. Так, современные натриевые лампы низкого давления, излучающие монохроматический желтый свет, имеют световую отдачу 150—200 лм/Вт, а натриевые лампы высокого давления — свыше 100 лм/Вт и излучают приятный золотистобелый свет.
Недостатком натрия как светоизлучающего материала является интенсивное взаимодействие его паров с окисью кремния, составляющего основу большинства ламповых стекол. В результате этого происходит почернение и разрушение стекла практически после нескольких минут работы лампы.
При взаимодействии со ртутью натрий образует твердую амальгаму, выделяя при реакции большое количество тепловой энергии и света. Свойства амальгамы меняются в зависимости от содержания натрия: минимальную температуру плавления (294,6 К) имеет амальгама с 39,5% натрия, наивысшую (608К) — амальгама с 5,5% натрия. Окись натрия входит в состав многих марок стекол.
Калий применяют для снижения работы выхода катодов некоторых газоразрядных ламп. Окись калия так же, как и окись натрия, вводится в состав многих стекол. Со ртутью калий образует твердые амальгамы при содержании калия выше 1,5% (по массе).
Цезий используется для получения катодов с малой работой выхода (индикаторные источники света с «холодным» катодом), а также для наполнения парами газоразрядных источников света специального назначения.

Таблица 1.3. Свойства щелочных металлов

Примечание. Скорость испарения и давление насыщенного пара указаны при 440 С.

Среди других щелочных металлов цезий отличается низкой температурой плавления, высоким давлением насыщенных паров и минимальной работой выхода электронов. При температурах свыше 570 К цезий разрушает силикатные стекла.
Щелочноземельные металлы и магний. К щелочноземельным металлам относятся барий, стронций и кальций. Их некоторые свойства приведены вместе со свойствами магния в табл. 1.4.
Щелочноземельные металлы отличаются небольшой плотностью, невысокими температурами плавления и кипения, малой работой выхода электронов. Температура заметного испарения этих металлов в вакууме (1,0—0,1 Па) низкая и лежит в пределах 580—630°С. В вакууме эти металлы легко «распыляются» и конденсируются в виде зеркал на более холодных частях ламп.

Металлы этой группы менее активны, чем щелочные, и поэтому более удобны в производстве. Они широко используются для получения активных катодов газоразрядных ламп, газопоглотителей. Окиси бария и стронция вводятся в состав многих стекол. Смесь окислов щелочноземельных металлов с некоторым избытком свободного бария составляет основу эмиттирующего вещества в оксидном катоде.
Химически наиболее активным из этой группы металлов является барий. Из кислородных соединений бария наиболее устойчива его перекись ВаО2, которая может использоваться для приготовления активного эмитирующего вещества вместо карбонита бария.
Магний применяется как газопоглотитель в лампах с ртутным наполнением, для снижения напряжения зажигания разряда в стартерах тлеющего разряда, а также в некоторых лампах-вспышках.

Таблица 1.4. Свойства щелочноземельных металлов и магния


Параметр

Барий

Стронций

Кальций

Магний

Плотность, кг/м3

3700

2630

1550

1730

Работа выхода электронов, 10-18, Дж

0,37

0,38

0,44

0,55

Температура плавления, °C

740

770

851

651

Температура кипения, °C

1640

1370

1485

1110

Температура начала распыления в вакууме, °C

950

950

600

600

Окись магния MgO вводится в состав многих стекол для придания им легкоплавкости. По многим свойствам магний похож на щелочноземельные металлы. Он имеет малую работу выхода электронов, высокую скорость испарения и значительное давление насыщенных паров при относительно невысоких температурах (220 Па при 900 К и 5-104 при 1300 К). В сухом воздухе магний устойчив, но во влажном быстро окисляется.
Для повышения устойчивости на воздухе магниевый геттер применяется в виде сплава: 70% магния и 30% алюминия.

Ртуть является одним из основных материалов в вакуумной технике и производстве газоразрядных источников света. Она используется для введения в большинство газоразрядных ламп, а также в качестве рабочей жидкости парортутных насосов.
При комнатной температуре ртуть представляет собой серебристобелую жидкость с плотностью 13 500 кг/м3. Температура плавления ртути 234,28 К, а температура кипения 630,1 К. Но уже при комнатной температуре ртуть сильно испаряется. Зависимость давления насыщенного пара над жидкой ртутью от температуры может быть с достаточной для практики точностью описана следующим уравнением:
(1-1)
где р — давление, Па; Т — температура, К.
К положительным свойствам ртути как материала для наполнения газоразрядных ламп помимо высокого давления насыщенных паров можно отнести низкий потенциал ионизации (10,39 В) и низкие потенциалы возбуждения резонансных уровней (4,89 и 6,71 В). Резонансное излучение атомов ртути происходит на длинах волн 253,65 и 184,95 нм.
Ртуть — химически устойчивый материал. Окисление ртути кислородом воздуха наблюдается лишь при температурах, близких к температуре кипения. Взаимодействие ртути с другими газами мало. Ртуть хорошо растворяется в разбавленной и концентрированной азотной кислоте, «царской водке» и в концентрированных соляной и серной кислотах. Разбавленные соляная и серная кислоты, а также щелочи на ртуть не действуют.
Большое практическое значение имеет отсутствие взаимодействия ртути при нагреве с такими распространенными внутриламповыми металлами, как вольфрам, молибден и никель. С щелочноземельными металлами, входящими в состав покрытия катодов ламп, ртуть образует амальгамы, легко разлагающиеся при высоких рабочих температурах катода. Помимо щелочных и щелочноземельных металлов в ртути растворяются с образованием амальгам также цинк, олово, свинец, кадмий, серебро, магний, медь, алюминий.
В последнее время промышленность выпускает некоторые люминесцентные лампы не с жидкой ртутью, а со сложными амальгамами, содержащими 3—4 компоненты.
Из неметаллических конструктивных материалов со ртутью не взаимодействуют графит, стекло, керамика и слюда.
Техническая ртуть содержит в себе около 0,001% примесей: свинца, висмута, цинка, олова и других металлов, а также небольшие загрязнения в виде пыли, органических веществ, минеральных масел и т. и. Поэтому на электроламповых предприятиях, потребляющих ртуть, производится ее дополнительная очистка. Для удаления из ртути грубых механических загрязнений ее фильтруют через замшу. Масляные и жировые загрязнения удаляются обработкой ртути чистым бензином, щелочью или спиртом. Удаление органических загрязнений эффективно также путем промывки ртути 2%-ным раствором марганцовокислого калия. Для очистки от многих металлических примесей ртуть обрабатывают соляной, азотной и серной кислотами, продувают через нее горячий очищенный воздух. Остатки кислот и щелочей в ртути удаляются многократной промывкой ее дистиллированной водой.
Очистка ртути завершается ее дистилляцией в вакууме при 180— 200 °C. В результате этого ртуть окончательно освобождается от примесей олова, благородных металлов, влаги, газов.
О наличии в ртути даже небольших загрязнений можно судить по потере блеска и появлению полос на стекле сосудов, в которых хранится ртуть, а также по исчезновению устойчивости пены при встряхивании ртути вместе с водой. Ртуть и ее пары токсичны. Поэтому при работе со ртутью должны быть приняты самые тщательные меры предосторожности,

  • Попередня
  • Наступна
  • Попередня
  • Наступна

Близьки публікації

  • Производство трансформаторных масел
  • Осветительные промышленные установки
  • Светильники промышленные (ОАО «Лисма-КЭТЗ»)
  • Светильники промышленные
  • Светильники промышленные РСП, ССП, ЖСП и ГСП

Copyright © 2007 — 2022 Електроенергетика При цитуванні — посилання є обов`язковим (в інтернеті — активне гіперпосилання).

Наверх

Из какого металла сделана нить в лампочке. Конструкция, технические параметры и разновидности ламп накаливания

Всем привет. Рад вас видеть у себя на сайте. Тема сегодняшней статьи: устройство лампы накаливания. Но для начала хотелось бы сказать пару слов об истории этой лампы.

Самую первую лампочку накаливания придумал английский учёный Деларю ещё в 1840 году. Она была с платиновой спиралью. Немного позже, в 1854 году, немецкий учёный Генрих Гёбель представил лампу с бамбуковой нитью, которая находилась в вакуумной колбе. В то время ещё очень много было представленных различных ламп, различными учёными. Но все они имели очень короткий срок службы, и были не эффективными.

В 1890 году учёный Лодыгин А. Н. впервые представил лампу, у которой нить накаливания была из вольфрама, и имела вид спирали. Так же этот учёный делал попытки откачивания из колбы воздуха, и заполнение её газами. Что значительно увеличивало срок службы ламп.

А вот серийное производство ламп накаливания началось уже в 20 веке. Тогда это был реальный прорыв в технологии. Сейчас же, в наше время, многие предприятия, и просто обычные люди отказываются от этих ламп из-за того, что они много потребляют электроэнергии. А в некоторых странах даже запретили выпускать лампы накаливания, мощностью которых более 60 Ватт.

Устройство лампы накаливания.

Такая лампа состоит из следующих деталей: цоколь, колба, электроды, крючки для держания нити накаливания, нить накаливания, штенгель, изолирующий материал, контактная поверхность.

Для того, чтобы вам было более понятно, я сейчас напишу про каждую деталь отдельно. Так же смотрите рисунок и видео.

Колба – изготавливается из обычного стекла и нужна для защиты нити накаливания от внешней среды. В неё вставляется штенгель с электродами и крючками, которые держат саму нить. В колбе специально создаётся вакуум, или она заполняется специальным газом. Обычно это аргон, так как он не поддается нагреванию.

С той стороны, где находятся вывода электродов, колба заплавляется стеклом и приклеивается к цоколю.

Цоколь нужен для того, чтобы лампочку можно было вкрутить в патрон. Обычно он изготовляется из алюминия.

Нить накаливания – деталь, которая излучает свет. Изготавливается в основном из вольфрама.

А теперь для закрепления своих знаний, предлагаю вам посмотреть очень интересное видео, в котором рассказывается, и показывается, как делаются лампы накаливания.

Принцип действия.

Принцип действия лампы накаливание основывается на нагревании материала. Ведь не зря нить накаливания имеет такое название. Если пропустить через лампочку электрический ток, то вольфрамовая нить накаляется до очень высокой температуры и начинает излучать световой поток.

Не расплавляется нить, потому что вольфрам имеет очень высокую температуру плавления, где-то 3200—3400 градусов Цельсия. А при работе лампы нить накаляется где-то до 2600—3000 градусов Цельсия.

Преимущества и недостатки ламп накаливания.

Основные преимущества:

Не высокая цена.

Небольшие габариты.

Легко переносят перепады напряжения в сети.

При включении мгновенно зажигается.

Для человеческого глаза практически незаметно мерцание при работе от источника переменного тока.

Можно использовать устройство для регулировки яркости.

Можно использовать как при низких, так и при высоких температурах окружающей среды.

Такие лампы можно выпускать практически на любое напряжение.

В своём составе не содержит опасных веществ, и поэтому не нуждается в специальной утилизации.

Для зажигания лампы не нужно никаких устройств запуска.

Может работать на переменном и на постоянном напряжении.

Работает очень тихо и не создаёт радиопомех.

И это далеко не полный список преимуществ.

Недостатки:

Имеет очень маленький срок службы.

Очень маленький КПД. Обычно он не превышает 5 процентов.

Световой поток и срок службы напрямую зависит от напряжения сети.

Корпус лампы при работе очень сильно нагревается. Поэтому такая лампа считается пожароопасной.

При разрыве нити колба может взорваться.

Очень хрупкая, и чувствительная к ударам.

В условиях вибрации очень быстро выходит со строя.

И в заключение статьи хотелось бы написать об одном удивительном факте. В США в одной из пожарных частей города Ливермор, есть лампа мощностью 60 ватт, которая светиться беспрерывно уже более 100 лет. Её зажгли ещё в 1901 году, а в 1972 году её занесли в Книгу рекордов Гинесса.

Секрет её долговечности в том, что она работает в глубоком недокале. Кстати, работу этой лампы беспрерывно фиксирует вебкамера. Так что кому интересно можете поискать прямую трансляцию в интернете.

На этом у меня всё. Если статья была вам полезной, то поделитесь неё со своими друзьями в социальных сетях и подписывайтесь на обновления. Пока.

С уважением Александр!

Среди искусственных источников освещения самыми массовыми являются лампы накаливания. Везде, где есть электрический ток, можно обнаружить трансформацию его энергии в световую, и почти всегда для этого используются лампы накаливания. Разберемся, как и что в них накаливается, и какими они бывают.

Особенности конкретной лампы можно узнать, изучив индекс, выбитый на ее металлическом цоколе.

В индексе используются следующие цифро-буквенные обозначения:

  • Б — Биспиральная, аргоновое наполнение
  • БК — Биспиральная, криптоновое наполнение
  • В — Вакуумная
  • Г — Газополная, аргоновое наполнение
  • ДС, ДШ – Декоративные лампы
  • РН – различные назначения
  • А — Абажур
  • В — Витая форма
  • Д — Декоративная форма
  • Е — С винтовым цоколем
  • Е27 — Вариант исполнения цоколя
  • З — Зеркальная
  • ЗК — Концентрированное светораспределение зеркальной лампы
  • ЗШ — Широкое светораспределение
  • 215-230В — Шкала рекомендуемых напряжений
  • 75 Вт — Потребляемая мощность электроэнергии

Виды ламп накаливания и их функциональное назначение

  1. Лампы накаливания общего назначения
  2. По своему функциональному назначению наиболее распространенными являются лампы накаливания общего назначения (ЛОН). Все ЛОН, производимые в России должны соответствовать требованиям ГОСТ 2239-79. Их применяют для наружного и внутреннего, а также для декоративного освещения, в бытовых и промышленных сетях с напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц.

    ЛОН имеют относительно недолгий срок, в среднем около 1000 часов, и невысокий КПД – они преобразуют в свет только 5% электроэнергии, а остальное выделяется в виде тепла.

    Особенностью маломощных (до 25 Вт) ЛОН является используемая в них, в качестве тела накала, угольная нить. Эта устаревшая технология использовалась еще в первых « » и сохранилась только здесь.

    Сейсмостойкие лампы, тоже входящие в группу ЛОН, конструктивно способны выдерживать сейсмический удар длительностью до 50 мс.

  3. Лампы накаливания прожекторные
  4. Прожекторные лампы накаливания отличаются значительно большей, по сравнению с остальными видами, мощностью и предназначены для направленного освещения или подачи световых сигналов на дальние расстояния. Согласно ГОСТу их разделяют на три группы: лампы кинопроекционные (ГОСТ 4019-74), для прожекторов общего назначения (ГОСТ 7874-76) и маячные лампы (ГОСТ 16301-80).

    Использование трехжильной проводки в домашней сети обеспечивает высокий уровень пожаробезопасности и уменьшает риски для жизни человека. В решении вопроса — — достаточно следовать элементарным правилам и схеме установки.

    Для оборудования электрических сетей жилых помещений средствами безопасности необходимо сделать выбор между установкой УЗО или дифавтомата. Помочь в этом сможет . Установить дифавтомат можно несколькими методами, о которых можно прочитать .

    Тело накала в прожекторных лампах длиннее и при этом расположено более компактно, для усиления габаритной яркости и последующей фокусировки светового потока. Задачу фокусировки решают специальные фокусирующие цоколи, предусмотренные в некоторых моделях, либо оптические линзы в конструкциях прожекторов и маяков.

    Максимальная мощность выпускаемых сегодня в России прожекторных ламп составляет 10 кВт.

  5. Лампы накаливания зеркальные
  6. Зеркальные лампы накаливания отличают особая конструкция колбы и светоотражающий алюминиевый слой. Светопроводящая часть колбы выполнена из матового стекла, что придает свету мягкость и сглаживает контрастные тени от предметов. Такие лампы маркируются индексами обозначающими тип светового потока: ЗК (концентрированное светораспределение), ЗС (среднее светораспределение) или ЗШ (широкое светораспределение).

    К этой же группе относят неодимовые лампы, отличие которых состоит в добавлении окиси неодима в формулу состава, из которого выдувается стеклянная колба. Благодаря этому часть желтого спектра поглощается, и цветовая температура сдвигается в область более яркого белого излучения. Это позволяет использовать неодимовые лампы в интерьерном освещении для большей яркости и сохранения оттенков в интерьере. В индекс неодимовых ламп добавлена буква «Н».

    Сфера применения зеркальных ламп огромна: витрины магазинов, сценическое освещение, оранжереи, теплицы, животноводческие хозяйства, освещение медицинских кабинетов и многое другое.

  7. Лампы накаливания галогенные
  8. Перед тем, как определить, какая именно лампа накаливания вам нужна, стоит изучить особенности и маркировку существующих типов. При всем их разнообразии, нужно точно понимать назначение выбираемой лампы и то, как и где она будет использоваться. Несоответствие характеристик лампы задачам, под которые она приобретается, может повлечь не только ненужные расходы, но и привести к аварийным ситуациям, вплоть до повреждения электросети и пожара.

    Занимательное видео, характеризирующее работу трех видов лампочек

Нередко бывает так, что используемое в быту устройство, имеющее большое значение для всего человечества, ничем не напоминает нам о его создателе. А ведь в наших домах зажглась благодаря усилиям конкретных людей. Их заслуга для человечества неоценима — наши дома наполнились светом и теплом. История представленная ниже, познакомит вас с этим великим изобретением и с именами тех, с кем оно связано.

Что касается последних, можно отметить два имени — Александра Лодыгина и Томаса Эдисона. Хотя заслуга русского ученого была очень велика, пальма первенства принадлежит именно американскому изобретателю. Поэтому мы вкратце расскажем о Лодыгине и подробно остановимся на достижениях Эдисона. Именно с их именами связывается история ламп накаливания. Говорят, что на лампочки у Эдисона ушло огромное количество времени. Ему пришлось провести около 2 тысяч опытов, прежде чем на свет появилась знакомая нам всем конструкция.

Изобретение, сделанное Александром Лодыгиным

История ламп накаливания очень похожа на истории других сделанных в России изобретений. Александр Лодыгин, русский ученый, смог заставить угольный стержень светиться в стеклянном сосуде, откуда был откачан воздух. История создания лампы накаливания начинается в 1872 году, когда ему удалось это сделать. Александр получил патент на электрическую угольную лампу накаливания в 1874 году. Немного позже он предложил заменить вольфрамовым угольный стержень. Вольфрамовая деталь и сейчас используется в лампах накаливания.

Заслуга Томаса Эдисона

Однако именно американский изобретатель, смог создать долговечную, надежную и недорогую модель в 1878 году. Кроме того, ему удалось наладить ее производство. В его первых лампах в роли нити накаливания была обугленная стружка, сделанная из японского бамбука. Вольфрамовые нити, привычные нам, появились значительно позже. Они стали использоваться по инициативе Лодыгина, упоминавшегося выше русского инженера. Не будь его, кто знает, как сложилась бы история ламп накаливания дальнейших лет.

Американский менталитет Эдисона

Существенно отличается от русского. У гражданина США Томаса Эдисона в дело шло все. Интересно, что, размышляя о том, как сделать более прочной телеграфную ленту, этот ученый изобрел вощение бумаги. Затем эта бумага использовалась в виде обертки для конфет. Семь столетий западной истории предшествовали изобретению Эдисона, и не столько развитием технической мысли, сколько постепенно формировавшимся у людей активным отношением к жизни. Многие талантливые ученые упорно шли к этому изобретению. История происхождения лампы накаливания связана, в частности, с именем Фарадея. Он создал фундаментальные труды по физике, без опоры на которые вряд ли было бы осуществимо изобретение Эдисона.

Другие изобретения, сделанные Эдисоном

Томас Эдисон появился на свет в 1847 году в Порт-Херон, небольшом американском городке. В самореализации Томаса сыграло роль то, что молодой изобретатель обладал способностью мгновенно находить инвесторов для своих идей, даже самых дерзких. И они были готовы рискнуть немалыми суммами. Например, еще будучи подростком, Эдисон решил печатать газету в поезде во время движения и затем продавать ее пассажирам. А новости для газеты следовало собирать прямо на остановках. Сразу же нашлись люди, которые ссудили деньги на покупку небольшого печатного станка, а также те, которые пустили Эдисона в багажный вагон с этим станком.

Изобретения до Томаса Эдисона делались либо учеными и были побочным продуктом осуществленных ими открытий, либо практиками, которые совершенствовали то, с чем им приходилось работать. Именно Эдисон сделал изобретательство отдельной профессией. У него было множество идей, и практически каждая из них делалась ростком для последующих, которые требовали дальнейшей разработки. Томас в течение всей своей долгой жизни не заботился о своем личном комфорте. Известно, что, когда он посетил Европу, будучи уже в зените славы, то был разочарован ленью и щеголеватостью европейских изобретателей.

Сложно было найти область, в которой Томас не совершил бы прорыв. Подсчитано, что этот ученый ежегодно делал около 40 крупных открытий. В общей сложности Эдисон получил 1092 патента.

Дух американского капитализма толкал вверх Томаса Эдисона. Ему удалось разбогатеть еще в возрасте 22 лет, когда он придумал котировочный «тиккер» для бостонской биржи. Однако самым важным изобретением Эдисона было именно создание лампы накаливания. Томасу удалось с ее помощью электрифицировать всю Америку, а затем и весь мир.

Строительство электростанции и первые потребители электроэнергии

История создания лампы начинается со строительства небольшой электростанции. Ученый соорудил ее у себя в Менло-Парке. Она должна была обслуживать нужды его лаборатории. Однако получаемой энергии оказалось больше, чем было необходимо. Тогда Эдисон начал продавать излишек соседям-фермерам. Вряд ли эти люди понимали, что стали первыми платными потребителями электроэнергии в мире. Эдисон никогда не стремился стать предпринимателем, однако когда он нуждался для своей работы в чем-либо, он открывал небольшое производство в Менло-Парке, впоследствии разраставшееся до больших размеров и шедшее своим путем развития.

История изменения устройства лампы накаливания

Электрическая лампа накаливания представляет собой источник света, где преобразование в световую энергию электрической происходит из-за накаливания тугоплавкого проводника электрическим током. Световая энергия впервые была получена таким способом при пропускании тока сквозь угольный стержень. Этот стержень был помещен в сосуд, из которого предварительно был откачан воздух. Томас Эдисон в 1879 году создал более-менее долговечную конструкцию с использованием угольной нити. Однако имеется довольно длительная история возникновения лампы накаливания в современном виде. В качестве тела накала в 1898-1908 гг. пытались применять разные металлы (тантал, вольфрам, осмий). Вольфрамовую нить, зигзагообразно расположенную, начали использовать с 1909 года. Лампы накаливания начали наполнять в 1912-13 гг. (криптоном и аргоном), а также азотом. В это же время вольфрамовую нить стали делать в виде спирали.

История развития лампы накаливания далее отмечена ее усовершенствованием путем улучшения световой отдачи. Это осуществлялось с помощью повышения температуры тела накала. Срок службы лампы при этом сохранялся. Заполнение ее инертными высокомолекулярными газами с добавлением галогена привело к уменьшению загрязнения колбы частицами вольфрама, распыляющегося внутри нее. Кроме того, это уменьшило скорость его испарения. Применение тела накала в виде биспирали и триспирали привело к сокращению теплопотерь через газ.

Такова история изобретения лампы накаливания. Наверняка вам интересно будет узнать и о том, что представляют собой различные ее разновидности.

Современные разновидности ламп накаливания

Множество разновидностей электрических ламп состоит из определенных однотипных частей. Они различаются формой и размерами. На металлическом или стеклянном штенгеле внутри колбы закреплено тело накала (то есть сделанная из вольфрама спираль) с помощью держателей, выполненных из молибденовой проволоки. К концам вводов прикреплены концы спирали. Для того чтобы создать вакуумноплотное соединение с лопаткой, выполненной из стекла, средняя часть вводов выполняется из молибдена или платинита. Колба лампы во время вакуумной обработки наполняется инертным газом. Затем штенгель заваривается и образуется носик. Лампа для крепления в патроне и защиты носика снабжается цоколем. Он прикрепляется цоколевочной мастикой к колбе.

Внешний вид ламп

Сегодня существует множество накаливания, которые можно разделить по областям применения (для автомобильных фар, общего назначения и др. ), по светотехническим свойствам их колбы или по конструктивной форме (декоративные, зеркальные, с рассеивающим покрытием и др.), а также по форме, которую имеет тело накала (с биспиралью, с плоской спиралью и др.). Что касается габаритов, выделяют крупногабаритные, нормальные, малогабаритные, миниатюрные и сверхминиатюрные. Например, к последним относятся лампы, имеющие длину менее 10 мм, диаметр которых не превышает 6 мм. Что касается крупногабаритных, к ним принадлежат такие, длина которых составляет более 175 мм, а диаметр — не менее 80 мм.

Мощность ламп и срок службы

Современные лампы накаливания могут работать при напряжении от долей единицы до нескольких сотен вольт. Их мощность может составлять десятки киловатт. Если увеличить напряжение на 1 %, световой поток повысится на 4 %. Однако при этом срок службы сократится на 15 %. Если включить лампу на короткий срок на напряжение, которое превышает на 15 % номинальное, она будет выведена из строя. Именно поэтому так часто перепады напряжения вызывают перегорание лампочек. От пяти часов до тысячи и более колеблется срок их службы. Например, на короткое время рассчитаны самолетные фарные лампы, а транспортные могут работать очень долго. В последнем случае их следует устанавливать в местах, которые обеспечивают легкость замены. Сегодня световая отдача ламп зависит от напряжения, конструкции, продолжительности горения и мощности. Она составляет около 10-35 лм/Вт.

Лампы накаливания сегодня

Лампы накаливания по своей световой отдаче, безусловно, проигрывают источникам света, работающим от газа (люминесцентная лампа). Тем не менее они проще в эксплуатации. Для ламп накаливания не требуется сложной арматуры или пусковых устройств. По мощности и напряжению для них практически не существует ограничений. В мире сегодня каждый год производится около 10 млрд ламп. А число их разновидностей превышает 2 тысячи.

Светодиодные лампы

История происхождения лампы уже написана, тогда как история развития этого изобретения еще не завершена. Появляются новые разновидности, которые становятся все более популярными. Речь идет в первую очередь о светодиодных лампах (одна из них представлена на фото выше). Они известны также как энергосберегающие. Эти лампы обладают светоотдачей, превышающей более чем в 10 раз светоотдачу ламп накаливания. Однако у них имеется недостаток — источник питания должен быть низковольтным.

Эта тема довольно обширна, поэтому, хочу сразу отметить, что в данной заметке рассмотрим вопрос пожароопасности ламп, применяемых в исключительно в быту.

Пожарная опасность патронов электрических ламп

В процессе эксплуатации патроны ламп изделия могут стать причиной пожара от короткого замыкания внутри патрона, от токов перегрузки, от большого переходного сопротивления в контактных частях.

От коротких замыканий могут в патронах ламп возможно замыкание между фазой и нулем. В этом случае причиной пожара является , сопровождающая короткие замыкания, а также перегрев контактных деталей из-за термического воздействия токов короткого замыкания.

Перегрузки патронов по току возможны при подключении лампочек с мощностью, которая превышает номинальную для данного патрона. Обычно загорания при перегрузках связаны также с повышенным падением напряжения в контактах.

Рост падения напряжения в контактах усиливается при увеличении переходного сопротивления контактов и тока нагрузки. Чем больше падение напряжения в контактах, тем больше их нагрев и тем больше вероятность воспламенения пластмассы или проводов, присоединяемых к контактам.

В отдельных случаях, возможно также возгорание изоляции питающих проводов и шнуров, в результате износа токопроводящих жил и старения изоляции.

Все описанное здесь также относится и к другим электроустановочным изделиям (розеткам, выключателям). Особенно пожароопасны электроустановочные изделия имеющие некачественную сборку либо определенные конструктивные недостатки, например, отсутствие механизмов мгновенного расцепления контактов у дешевых выключателей и т. д.

Но вернемся к рассмотрению вопроса пожароопасности источников света.

Основной причиной возникновения пожаров от любых электрических ламп является загорание материалов и конструкций от теплового воздействия ламп в условиях ограниченного теплоотвода. Это может произойти из-за установки лампы непосредственно к сгораемым материалам и конструкциям, закрывания ламп сгораемыми материалами, а также из-за конструктивных недостатков светильников или неправильного положения светильника – без съема тепла, предусмотренного требованиями согласно технической документации на светильник.

Пожарная опасность ламп накаливания

В лампах накаливания электрическая энергия переходит в энергию световую и тепловую, причем тепловая составляет большую долю общей энергии, в связи с чем колбы ламп накаливания очень прилично нагреваются и оказывают значительные тепловые воздействия на окружающие лампу предметы и материалы.

Нагрев при горении лампы распределяется по ее поверхности неравномерно. Так, для газонаполненной лампы мощностью 200 Вт температура стенки колбы по ее высоте при вертикальной подвеске при проведении измерений составила: на цоколе – 82 о С, на середине высоты колбы – 165 о С, в нижней части колбы – 85 о С.

Наличие воздушного промежутка между лампой и каким-либо предметом значительно ослабляет его нагрев. Если температура колбы на ее конце равна для лампы накаливания мощностью 100 Вт – 80 о С, то температура на расстоянии 2 см. от конца колбы составила уже 35 оС, на расстоянии 10 см – 22 о С, а на расстоянии 20 см – 20 о С.

Если колба лампы накаливания соприкасается с телами, обладающими малой тепропроводностью (тканью, бумагой, деревом и др.), в зоне касания в результате ухудшения теплоотвода возможен сильный перегрев. Так, например, у меня 100-ватная лампочка накаливания, обернутая хлопчатобумажной тканью, через 1 минуту после включения в горизонтальном положении нагрелась до 79 оС, через две минуты – до 103 оС, а через 5 минут – до 340 о С, после чего начала тлеть (а это вполне может стать причиной пожара).

Измерения температуры проводились с помощью термопары.

Приведу еще несколько цифр, полученных в результате измерений. Может быть кому-нибудь они покажутся полезными.

Так температура на колбе лампы накаливания мощностью 40 Вт (одна из самых распространенных мощностей ламп в домашних светильниках) составляет через 10 минут после включения лампы 113 градусов, через 30 мин. – 147 о С.

Лампа мощностью 75 Вт через 15 минут нагрелась уже до 250 градусов. Правда в дальнейшем, температура на колбе лампы стабилизируется и практически не изменяется (через 30 минут она составляла примерно все те же 250 градусов).

Лампочка накаливания мощностью 25 Вт нагревается до 100 градусов.

Самые серьезные температуры зафиксированы на колбе фото лампы мощностью 275 Вт. Уже через 2 минуты после включения температура достигла значения 485 градусов, а через 12 минут – 550 градусов.

При использовании галогенных ламп (по принципу действия они являются близкими родственниками ламп накаливания) вопрос их пожароопасности стоит также, если не более остро.

Особенно важно учитывать способность выделять тепло в больших размерах галогенными лампами при необходимости использовании их на деревянных поверхностях, что кстати случается довольно часто. В этом случае, целесообразно использовать низковольтные галогенные лампы (12 В) малой мощности. Так, уже при галогенной лампочке мощностью 20 Вт конструкции сделанные из сосны начинают усыхать, а материалы из ДСП выделять формальдегид. Лампочки мощностью большей чем 20 Вт ещё горячее, что чревато самовозгоранием.

Особое внимание при этом нужно обратить при выборе конструкции светильников для галогенных ламп. Современные качественные светильники сами по себе неплохо изолируют от тепла окружающие светильник материалы. Главное что бы светильник мог беспрепятственно это тепло терять и конструкция светильника, в целом, не представляла из себя термос для тепла.

Если же затронуть общепринятое мнение, что галогенные лампы со специальными рефлектрорами (например, так называемые, дихроичные лампы) практически не выделяют тепла, так это явное заблуждение. Дихроичный рефлектор действует, как зеркало для видимого света, но не пропускает большую часть инфракрасного (теплового) излучения. Все тепло возвращается назад на лампу. Поэтому дихроичных лампы меньше нагревают освещаемый объект (холодный пучок света), но при этом, они нагревают намного больше сам светильник, чем обычные галогенные лампы и лампы накаливания.

Пожарная опасность люминесцентных ламп

Насчет современных люминесцентных ламп (например, Т5 и Т2) и всех люминесцентных ламп с электронными ПРА сведений об их больших тепловых воздействиях, пока у меня нет. Рассмотрим возможные причины появления больших температур на люминесцентных лампах со стандартными электромагнитными ПРА. Несмотря на то, что такие ПРА в Европе уже практически полностью под запретом, у нас они еще очень и очень распространены и до их полной замены на электронные ПРА пройдет еще довольно много времени.

С точки зрения физического процесса получения света люминесцентные лампы более значительную часть электроэнергии превращают в видимый световое излучение, нежели лампы накаливания. Однако при определенных условиях, связанных с неисправностями пускорегулирующей аппаратуры люминесцентных ламп («залипание» стартера и др.), возможен их сильный нагрев (в отдельных случаях нагрев ламп возможен до 190 – 200 градусов, а – до 120).

Такие температуры на лампах являются следствием оплавления электродов. Причем, если электроды сместятся ближе к стеклу лампы, нагрев может быть еще более значительным (температура плавления электродов, в зависимости от их материал, составляет 1450 – 3300 о С). Что же касается возможной температуры на дросселе (100 – 120 о С), то она тоже является опасной, так как температура размягчения для заливочной массы по нормам – 105 оС.

Определенную пожарную опасность представляют стартеры: внутри них находятся легкосгораемые материалы (бумажный конденсатор, картонные прокладки и др.).

Требуют, чтобы максимальный перегрев опорных поверхностей светильников не превышал 50 градусов.

В целом, затронутая сегодня тема очень интересна и довольно обширна, поэтому в будущем мы обязательно к ней еще будем возвращаться.

Много разговоров и необоснованных споров стоит вокруг этого вопроса. Кто изобрел лампу накаливания? Одни утверждают, что это Лодыгин, другие, что Эдисон. Но все куда сложнее, давайте разберемся с хронологией исторических событий.

Существует множество методов трансформации электрической энергии в световую. К ним относятся лампы дугового принципа действия, газоразрядного и те, где источником свечения является нагревательная нить. Фактически лампочку накаливания тоже можно считать искусственным источником освещения, поскольку для ее работы применяется эффект нагреваемого проводника, через который проходит ток. В качестве накаливаемого элемента чаще всего выступает металлическая спираль или угольная нить. Помимо проводника в конструкцию лампочки входит колба, токоввод, предохранитель и цоколь. Однако всё это мы знаем уже сейчас. А ведь не так давно было время, когда несколько учёных вели одновременные разработки в области искусственных источников света и боролись за звание изобретателя лампочки.

Хронология изобретения

Читая всю статью снизу, очень удобно посматривать на эту таблицу:

1802 г.Электрическая дуга Василия Петрова.
1808 г.Гемфри Дэви описал дуговой электрический разряд между двумя угольными стержнями, создав первую лампу.
1838 г. Бельгийский изобретатель Жобар, создал первую лампу накаливания с угольным сердечником.
1840 г.Уоррен де ла Рю создал первую лампочку с платиновой спиралью.
1841 г.Англичанин Фредерик де Молейн запатентовал лампу с платиновой нитью и углеродным наполнением.
1845 г.Кинг заменил платиновый элемент на угольный.
1845 г. Немец Генрих Гёбель создал прототип современной лампочки.
1860 г.Англичанин Джозеф Суон (Свон) получил патент на лампу с углеродной бумагой.
1874 г.Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с угольным стержнем.
1875 г.Василий Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина.
1876 г.Павел Николаевич Яблочков создал каолиновую лампу.
1878 г.Английский изобретатель Джозеф Уилсон Суон запатентовал лампу с угольным волокном.
1879 г. Американец Томас Эдисон запатентовал свою лампу с платиновой нитью.
1890 г. Лодыгин создает лампы с нитями накаливания из вольфрама и молибдена.
1904 г.Шандор Юст и Франьо Ханаман запатентовали лампу с вольфрамовой нитью.
1906 г. Лодыгин запустил производство ламп в США.
1910 г.Вильям Дэвид Кулидж усовершенствовал метод производства вольфрамовых нитей.


Если вы хотите действительно разобраться, то настоятельно рекомендуем прочитать статью целиком.

Первые преобразования энергии в свет

В XVIII веке произошло знаменательное открытие, положившее начало огромной череде изобретений. Был обнаружен электрический ток. На рубеже следующего столетия итальянским учёным Луиджи Гальвани был изобретен способ получения электрического тока из химических веществ – вольтов столб или гальванический элемент. Уже в 1802 году физик Василий Петров открыл электрическую дугу и предложил применять ее в качестве осветительного устройства. Через 4 года королевское общество увидело электрическую лампу Гемфри Дэви, она освещала помещение за счёт искорок между стержнями из угля. Первые дуговые лампы отличались чересчур высокой яркостью и ценой, что делало их непригодными для ежедневного использования.

Лампа накаливания: прототипы

Первые разработки осветительных ламп с накаливаемыми элементами начались в середине 19-ого века. Так, в 1838 году бельгийский изобретатель Жобар представил проект лампы накаливания с угольным сердечником. Хотя время работы этого устройства не превышало получаса, оно являло собой свидетельство технологического прогресса в данной области. В 1840 -м году, Уоррен де ла Рю, английский астроном, произвёл лампочку с платиновой спиралью, первую в истории электротехники лампу с накаливаемым элементом в виде спирали. Изобретатель пропустил электрический ток через вакуумную трубку с помещенным в нее мотком платиновой проволоки. В результате нагревания платина излучала яркое свечение, а практически полное отсутствие воздуха позволяло использовать устройство в любых температурных условиях. Из-за дороговизны платины в коммерческих целях применять такую лампу было нелогично, даже с учётом её эффективности. Однако в дальнейшем именно образец этой лампочки стали считать предком других ламп накаливания. Уоррен де ла Рю спустя несколько десятилетий (в 1860 -х) принялся активно изучать феномен газоразрядного свечения под воздействием тока.

В 1841 году англичанин Фредерик де Молейн запатентовал лампы, представлявшие собой колбы с платиновой нитью, наполненные углеродом. Однако, проведенные им в 1844 г. испытания в отношении проводников, не увенчались успехом. Это было связано с быстрым плавлением платиновой нити. В 1845 году уже другой учёный, Кинг, заменил платиновые элементы накаливания на угольные палочки и получил на свое изобретение патент. В эти же годы за океаном, в США, Джон Старр запатентовал лампочку с вакуумной сферой и углеродной горелкой.

В 1854 -м году немецкий часовщик Генрих Гёбель придумал устройство, считающееся прототипом современных лампочек. Он продемонстрировал её на электротехнической выставке в США. Она представляла собой вакуумную лампу накаливания, которая действительно годилась для применения в самых различных условиях. В качестве источника света Генрих предложил использовать бамбуковую нить, которая была обуглена. Взамен колбы учёный брал простые бутылочки от туалетной воды. Вакуум в них создавался за счёт добавления и выливания ртути из колбы. Недостатком изобретения являлась излишняя хрупкость и время работы всего на несколько часов. В годы активной исследовательской жизни Гёбель не смог встретить должного признания в обществе, но в 75 лет он был назван изобретателем первой практичной лампы накаливания на основе угольной нити. Кстати, именно Гёбель впервые воспользовался осветительными проборами в рекламных целях: он ездил по Нью-Йорку на телеге, украшенной лампочками. На издали привлекающей внимание коляске была установлена подзорная труба, через которую ученый позволял за некоторую плату взглянуть на звёздное небо.

Первые результаты

Наиболее эффективные результаты в области получения вакуумной лампочки были достигнуты известным химиком и физиком из Англии – Джозефом Суоном (Своном). В 1860 годе он получил патент на своё изобретение, хотя лампа работала не слишком долго. Это было связано с использованием углеродной бумаги — она быстро превращалась в крошки после горения.

В середине 70-х гг. 19-го века параллельно со Своном несколько изобретений запатентовал и российский учёный. Выдающийся учёный и инженер Александр Лодыгин изобрёл в 1874 году нитевую лампу, в которой для нагревания использовался угольный стержень. К опытам по изучению осветительных приборов он приступил в 1872 году, находясь в Петербурге. В результате, благодаря банкиру Козлову, было основано общество по эксплуатации лампочек с углём. За своё изобретение учёный получил премию в Академии наук. Эти лампы сразу же стали использоваться для уличного освещения и здания Адмиралтейства.

Алекса́ндр Никола́евич Лоды́гин

Лодыгин также был первым, кто придумал применять закрученные в спираль вольфрамовые или молибденовые нити. К 1890 -м гг. у Лодыгина на руках было несколько разновидностей ламп с накаливаемыми нитями из разных металлов. Он предложил откачивать воздух из лампочки, чтобы процесс окисления шёл медленнее, а значит, срок службы лампы был больше. Первая коммерческая лампа со спиралевидной нитью из вольфрама в Америке производилась в дальнейшем как раз по патенту Лодыгина. Он изобрёл даже лампочки с газом, заполненные угольной нитью и азотом.

Идея Лодыгина в 1875 году была усовершенствована другим русским механиком-изобретателем Василием Дидрихсоном. Он изготавливал угольки, обугливая древесные цилиндрики в графитовых тиглях. Именно он первым сумел осуществить откачку воздуха и установил в лампочку более одной нити, чтобы при перегорании происходила замена. Выпущена такая лампа была под руководством Кона, а освещать ею стали большой магазин белья и подводные кессоны во время строительства моста в Петербурге. В 1876 году лампу усовершенствовал Николай Павлович Булыгин. Учёный накаливал только один конец уголька, который постоянно выдвигался в процессе обгорания. Тем не менее, устройство было сложным и дорогим.

В 1875-76 гг. электротехник Павел Яблочков, создавая электрическую свечу, обнаружил, что каолин (разновидность белой глины) под воздействием высокой температуры хорошо проводит электричество. Он изобрёл каолиновую лампочку с нитью накаливания из соответствующего материала. Отличительной особенностью этой лампы является тот факт, что для её работы не требовалось помещать каолиновую нить в вакуумную колбу – она сохраняла работоспособность при контакте с воздухом. Созданию лампочки предшествовала долгая работа учёного над дуговыми лампочками в Париже. Однажды Яблочков посещал местное кафе и, наблюдая за расставлением столовых приборов официантом, пришёл к новой идее. Угольные электроды он решил располагать параллельно друг другу, а не горизонтально. Существовала, правда, опасность, что выгорать будет не только дуга, но и токопроводящие зажимы. Дилемму решили за счёт добавления изолятора, постепенно выгоравшего вслед за электродами. Этим изолятором и стала белая глина. Чтобы лампочка загоралась, между электродами разместили перемычку из угля, а неравномерное сгорание самих электродов было сведено к минимуму за счёт использования генератора переменного тока.

Своё изобретение Яблочков продемонстрировал на технологической выставке в Лондоне в 1876 году. Уже через год один из французов, Денейруз, учредил акционерное общество по исследованию осветительных технологий Яблочкова. Сам учёный слабо верил в будущее лампы накаливания, однако электрические свечи Яблочкова имели огромную популярность. Успех был обеспечен не только низкой ценой, но и продолжительностью горения в 1,5 часа. Благодаря этому изобретению появились фонари с заменой свеч, и улицы стали освещать гораздо лучше. Правда, минусом таких свечей было наличие только переменного потока света. Чуть позже физик из Германии, Вальтер Нернст, разработал лампочку такого же принципа, но нить накаливания сделал из магнезии. Лампа зажигалась только после нагревания нити, для чего использовали сначала спички, а потом электрические нагреватели.

Борьба за патенты

К концу 1870-х гг. свою исследовательскую деятельность начал выдающийся инженер и изобретатель Томас Эдисон, живший в США. В процессе создания лампы он перепробовал разные металлы для нитей накаливания. Изначально учёный полагал, что решение проблемы электрических лампочек можно за счёт автоматического их отключения при высоких температурах. Но эта идея не сработала, так как постоянное выключение холодной лампы приводило лишь к получению непостоянного мерцающего излучения. Существует версия, что в конце 70-х гг. лейтенант русского флота Хотинский привёз несколько лампочек накаливания Лодыгина и показал их Эдисону, что и повлияло на его дальнейшие разработки.

Не останавливаясь на своих достижениях в Англии, Джозеф Суон (Joseph Swan), уже известный на тот момент в научных кругах, в 1878 году запатентовал лампу с угольным волокном. Оно помещалось в разреженную атмосферу с кислородом, поэтому свет выходил очень ярким. Уже через год в Англии появилось электрическое освещение в большинстве домов.

То́мас А́льва Эдисон

Тем временем, Томас Эдисон взял на работу в свою лабораторию Френсиса Аптона. Вместе с ним материалы стали тестировать точнее, и внимание было приковано к недочётам предыдущих патентов. В 1879 г. Эдисоном была запатентована лампочка с платиновой основой, а уже через год учёный создал лампу с угольным волокном и бесперебойным действием на 40 часов. За время работы американец провёл 1,5 тысячи испытаний и смог создать также поворотный выключатель бытового типа. Никаких новых изменений в электрическую лампочку Лодыгина Томас Эдисон в принципе не внёс. Просто из его стеклянной сферы с угольной нитью выкачивалась большая доля воздуха. Важнее то, что американский учёный разработал надсистему для лампочки, изобрел винтовой цоколь, патрон и предохранители, а в последствии организовал массовое производство.

Новые источники света смогли вытеснить газовые, а само изобретение некоторое время называлось лампой «Эдисона-Суона». В 1880 году Томас установил самое верное значение вакуума, которое создавало самое устойчивое безвоздушное пространство. Из лампочки воздух откачивали с помощью ртутного насоса.

К концу 1880 года бамбуковые волокна в лампочках могли гореть около 600 часов. Этот материал из Японии был признан лучшим угольным компонентом органического типа. Поскольку бамбуковые нити стоили довольно дорого, изготавливать их Эдисон предложил из хлопковых волокон, обработанных специальных способов. Первые компании для возведения крупных электрических систем были созданы в Нью-Йорке в 1882 году. В этот период Эдисон даже подавал в суд на Суона по поводу нарушения авторских прав. Но в итоге учёные создали совместную фирму «Edison-Swan United», которая довольно быстро выросла в мирового лидера по производству электрических лампочек.

За свою жизнь Томас Эдисон смог получить 1093 патента. Среди его известных изобретений: фонограф, кинетоскоп, телефонный передатчик. Однажды его спросили, не обидно ли было ошибаться 2 тысячи раз перед созданием лампочки. Учёный ответил: «Я не ошибался, а обнаружил 1 999 способов, как не нужно делать лампочку».

Металлические нити накаливания

На исходе 1890-х гг. стали появляться новые лампочки. Так, нити накаливания Вальтер Нернст предложил делать из особого сплава, в состав которого входили окиси магния, иттрия, тория и циркония. В лампе Ауэра (Карл Ауэр фон Вельсбах, Австрийская республика) излучателем света выступала осмиевая нить, а в лампочке Больтона и Фейерлейна – танталовая. Александр Лодыгин в 1890 году запатентовал лампу накаливания, где применялась быстронакаливаемая нить из вольфрама (было использовано несколько тугоплавким металлов, но именно вольфрам по результатам исследований имел лучшие показатели). Примечательно, что спустя 16 лет он продал все права на своё революционное изобретение промышленному гиганту «General Electric», компании, основанной великим Томасом Эдисоном.

Однако в истории электротехники известно два патента на вольфрамовую лампу – в 1904 году дуэт ученых Шандора Юста и Франьо Ханамана зарегистрировали изобретение, аналогичное лодыгинскому. Спустя год в Австро –Венгрии приступили к массовому выпуску этих ламп. Позднее в «General Electric» стали производить лампочки-колбы с инертными газами. Учёному из этой организации, Ирвингу Ленгмюру, в 1909 году удалось модернизировать изобретение Лодыгина, добавив в неё аргон с целью продлить срок действия и увеличить светоотдачу.

В 1910 году Вильям Кулидж усовершенствовал процессы промышленного изготовления вольфрамовых нитей, после чего начался выпуск ламп не только с элементом накаливания в виде спирали, но и в виде зигзага, двойной и тройной спирали.

Дальнейшие изобретения

  • С момента создания первых осветительных электроприборов постоянно проводились изучения свойств газоразрядных ламп, однако вплоть до начала 20-го столетия ученые проявляли к ним слабый интерес. Примером может послужить тот факт, что первейшие примитивные прототипы ртутных ламп были сконструированы в Великобритании еще в 1860-х годах, однако лишь в 1901 году Петер Хьюит изобрёл ртутную лампу низкого давления. Через пять лет в производство вышли аналоги высокого давления. А в 1911 году Жорж Клауди, инженер-химик из Франции, показал миру неоновую лампочку, которая тут же стала центром внимания всех рекламщиков.
  • В 1920-40-е гг. были изобретены натриевые лампы, люминесцентные и ксеноновые. Часть из них стали массово производить даже для использования в быту. На сегодняшний день в известно порядка 2 тысяч разновидностей источников света.
  • В СССР разговорным названием лампы накаливания стало словосочетание «лампочка Ильича». Именно эта идиома стала родной для крестьян и колхозников во времена всеобщей электрификации. В 1920 г. Владимир Ленин посетил одну из деревень для запуска электростанции, тогда-то и появилось крылатое выражение. Впрочем, изначально данное выражение применялось для обозначения плана по электрификации сельского хозяйства, поселков и деревень. Лампочка Ильича представляла собой патрон, свободно подвешиваемый за провод к потолку и свисающий вниз без плафона. В конструкцию патрона также входил выключатель, а проводка прокладывалась открытым способом по стенам.
  • Светодиодные лампы были разработаны в 60-х гг. для промышленных целей. Они имели небольшую мощность и не могли освещать территорию как следует. Однако сегодня именно это направление считается самым перспективным.
  • В 1983 г. появились компактные люминесцентные лампочки. Их изобретение было особенно важно в условиях необходимости экономии электроэнергии. К тому же, они не требуют дополнительной пусковой аппаратуры и подходят к стандартным патронам для ламп накаливания.
  • Не так давно сразу две фирмы из Америки создали для потребителей флуоресцентные лампы с возможностью очищения воздуха и удаления неприятных запахов. Поверхность их покрыта двуокисью титана, которая, облучаясь, запускает фотокаталитическую реакцию.

Видео как делают лампы накаливания на старых заводах.

Устройство лампы накаливания

Устройство и назначение основных частей ламп накаливания

Разбирая строение лампы накаливания (рисунок 1, а) мы обнаруживаем, что основной частью ее конструкции является тело накала 3, которое под действием электрического тока накаливается вплоть до появления оптического излучения. На этом собственно и основан принцип действия лампы. Крепление тела накала внутри лампы осуществляется при помощи электродов 6, обычно удерживающих его концы. Через электроды также осуществляется подвод электрического тока к телу накала, то есть они являются еще внутренними звеньями выводов. При недостаточной устойчивости тела накала, используют дополнительные держатели 4. Держатели посредством впайки устанавливают на стеклянном стержне 5, именуемым штабиком, который имеет утолщение на конце. Штабик сопряжен со сложной стеклянной деталью – ножкой. Ножка, она изображена на рисунке 1, б, состоит из электродов 6, тарелочки 9, и штенгеля 10, представляющего собой полую трубочку через которую откачивается воздух из колбы лампы. Общее соединение между собой промежуточных выводов 8, штабика, тарелочки и штенгеля образует лопатку 7. Соединение производится путем расплавления стеклянных деталей, в процессе чего проделывается откачное отверстие 14 соединяющее внутреннюю полость откачной трубки с внутренней полостью колбы лампы. Для подвода электрического тока к нити накала через электроды 6 применяют промежуточные 8 и внешние выводы 11, соединяемые между собой электросваркой.

Рисунок 1. Устройство электрической лампы накаливания (а) и ее ножки (б)

Для изоляции тела накала, а также других частей лампочки от внешней среды, применяется стеклянная колба 1. Воздух из внутренней полости колбы откачивается, а вместо него закачивается инертный газ или смесь газов 2, после чего конец штенгеля нагревается и запаивается.

Для подвода к лампе электрического тока и ее крепления в электрическом патроне лампа оборудуется цоколем 13, крепление которого к горлу колбы 1 осуществляется при помощи цоколевочной мастики. На соответствующие места цоколя припаивают выводы лампы 12.

От того как расположено тело накала и какой оно формы зависит светораспределение лампы. Но касается это только ламп с прозрачными колбами. Если представить, что нить накала представляет собой равнояркий цилиндр и спроецировать исходящий от нее свет на плоскость перпендикулярную наибольшей поверхности светящей нити или спирали, то на ней окажется максимальная сила света. Поэтому для создания нужных направлений сил света, в различных конструкциях ламп, нитям накала придают определенную форму. Примеры форм нитей накала приведены на рисунке 2. Прямая неспирализированная нить в современных лампах накаливания почти не применяется. Связано это с тем, что с увеличением диаметра тела накала уменьшаются потери тепла через газ наполняющий лампу.

Рисунок 2. Конструкция тела накала:
а – высоковольтной проекционной лампы; б – низковольтной проекционной лампы; в – обеспечивающая получение равнояркого диска

Большое количество тел накала подразделяют на две группы. Первая группа включает в себя тела накала, применяемые в лампах общего назначения, конструкция которых изначально задумывалась как источник излучения с равномерным распределением силы света. Целью конструирования таких ламп является получение максимальной световой отдачи, что достигается путем уменьшения числа держателей, через которые происходит охлаждение нити. Ко второй группе относят так называемые плоские тела накала, которые выполняют либо в виде параллельно расположенных спиралей (в мощных высоковольтных лампах), либо в виде плоских спиралей (в маломощных лампах низкого напряжения). Первая конструкция выполняется с большим числом молибденовых держателей, которые крепятся специальными керамическими мостиками. Длинная нить накала размещается в виде корзиночки, тем самым достигается большая габаритная яркость. В лампах накаливания, предназначенных для оптических систем, тела накала должны быть компактными. Для этого тело накала свертывают в дужку, двойную или тройную спираль. На рисунке 3 приведены кривые силы света, создаваемые телами накала различных конструкций.

Рисунок 3. Кривые силы света ламп накаливания с различными телами накала:
а – в плоскости, перпендикулярной оси лампы; б – в плоскости, проходящей через ось лампы; 1 – кольцевая спираль; 2 – прямая биспираль; 3 – спираль, расположенная по поверхности цилиндра

Требуемые кривые силы света ламп накаливания можно получить применением специальных колб с отражающими или рассеивающими покрытиями. Использование отражающих покрытий на колбе соответствующей формы позволяет иметь значительное разнообразие кривых силы света. Лампы с отражающими покрытиями называют зеркальными (рисунок 4). При необходимости обеспечить особо точное светораспределение в зеркальных лампах применяют колбы, изготовленные методом прессования. Такие лампы называются лампами-фарами. В некоторых конструкциях ламп накаливания имеются встроенные в колбы металлические отражатели.

Рисунок 4. Зеркальные лампы накаливания

Применяемые в лампах накаливания материалы

Металлы

Основным элементом ламп накаливания является тело накала. Для изготовления тела накала наиболее целесообразно применять металлы и другие материалы с электронной проводимостью. При этом пропусканием электрического тока тело будет накаливаться до требуемой температуры. Материал тела накала должен удовлетворять ряду требований: иметь высокую температуру плавления, пластичность, позволяющую тянуть проволоку различного диаметра, в том числе весьма малого, низкую скорость испарения при рабочих температурах, обуславливающую получение высокого срока службы, и тому подобных. В таблице 1 приведены температуры плавления тугоплавких металлов. Наиболее тугоплавким металлом является вольфрам, что наряду с высокой пластичностью и низкой скоростью испарения обеспечило его широкое использование в качестве тела накала ламп накаливания.

Таблица 1

Температура плавления металлов и их соединений

МеталлыT, °СКарбиды и их смесиT, °СНитридыT, °СБоридыT, °С
Вольфрам
Рений
Тантал
Осмий
Молибден
Ниобий
Иридий
Цирконий
Платина
3410
3180
3014
3050
2620
2470
2410
1825
1769
4TaC +
+ HiC
4TaC +
+ ZrC
HfC
TaC
ZrC
NbC
TiC
WC
W2C
MoC
VnC
ScC
SiC
3927

3927

3887
3877
3527
3427
3127
2867
2857
2687
2557
2377
2267

TaC +
+ TaN
HfN
TiC +
+ TiN
TaN
ZrN
TiN
BN
3373

3307
3227

3087
2977
2927
2727

HfB
ZrB
WB
3067
2987
2927

Скорость испарения вольфрама при температурах 2870 и 3270°С составляет 8,41×10-10 и 9,95×10-8 кг/(см²×с).

Из других материалов перспективным можно считать рений, температура плавления которого немного ниже, чем у вольфрама. Рений хорошо поддается механической обработке в нагретом состоянии, стоек к окислению, имеет меньшую скорость испарения, чем вольфрам. Имеются зарубежные публикации о получении ламп с вольфрамовой нитью с добавками рения, а также покрытия нити слоем рения. Из неметаллических соединений интерес представляет карбид тантала, скорость испарения которого на 20 – 30% ниже, чем у вольфрама. Препятствием к использованию карбидов, в частности карбида тантала, является их хрупкость.

В таблице 2 приведены основные физические свойства идеального тела накала, изготовленного из вольфрама.

Таблица 2

Основные физические свойства вольфрамовой нити

Температура, КСкорость испарения, кг/(м²×с)Удельное электрическое сопротивление, 10-6 Ом×смЯркость кд/м²Световая отдача, лм/ВтЦветовая температура, К
1000
1400
1800
2200
2600
3000
3400
5,32 × 10-35
2,51 × 10-23
8,81 × 10-17
1,24 × 10-12
8,41 × 10-10
9,95 × 10-8
3,47 × 10-6
24,93
37,19
50,05
63,48
77,49
92,04
107,02
0,0012
1,04
51,2
640
3640
13260
36000
0,0007
0,09
1,19
5,52
14,34
27,25
43,20
1005
1418
1823
2238
2660
3092
3522

Важным свойством вольфрама является возможность получения его сплавов. Детали из них сохраняют устойчивую форму при высокой температуре. При нагреве вольфрамовой проволоки, в процессе термической обработки тела накала и последующих нагревах происходит изменение ее внутренней структуры, называемое термической рекристаллизацией. В зависимости от характера рекристаллизации тело накала может иметь большую или меньшую формоустойчивость. Влияние на характер рекристаллизации оказывают примеси и присадки, добавляемые в вольфрам в процессе его изготовления.

Добавка к вольфраму окиси тория ThO2 замедляет процесс его рекристаллизации и обеспечивает мелкокристаллическую структуру. Такой вольфрам является прочным при механических сотрясениях, однако он сильно провисает и поэтому не пригоден для изготовления тел накала в виде спиралей. Вольфрам с повышенным содержанием окиси тория используется для изготовления катодов газоразрядных ламп из-за его высокой эмиссионной способности.

Для изготовления спиралей применяют вольфрам с присадкой оксида кремния SiO2 вместе со щелочными металлами – калием и натрием, а также вольфрам, содержащий, кроме указанных, присадку оксида алюминия Al2O3. Последний дает наилучшие результаты при изготовлении биспиралей.

Электроды большинства ламп накаливания выполняют из чистого никеля. Выбор обусловлен хорошими вакуумными свойствами этого металла, выделяющего сорбированные в нем газы, высокими токопроводящими свойствами и свариваемостью с вольфрамом и другими материалами. Ковкость никеля позволяет заменять сварку с вольфрамом обжатием, обеспечивающим хорошую электро- и теплопроводность. В вакуумных лампах накаливания вместо никеля используют медь.

Держатели изготавливают как правило, из молибденовой проволоки, сохраняющей упругость при высокой температуре. Это позволяет поддерживать тело накала в растянутом состоянии даже после его расширения в результате нагрева. Молибден имеет температуру плавления 2890 К и температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), в интервале от 300 до 800 К равный 55 × 10-7 К-1. Из молибдена делают также вводы в тугоплавкие стекла.

Выводы ламп накаливания изготавливают из медной проволоки, которую приваривают торцевой сваркой к вводам. У ламп накаливания малой мощности отдельные выводы отсутствуют, их роль выполняют удлиненные вводы, изготовленные из платинита. Для припаивания выводов к цоколю применяют оловянно-свинцовый припой марки ПОС-40.

Стекла

Штабики, тарелочки, штенгели, колбы и другие стеклянные детали, применяемые в одной и той же лампе накаливания, изготовляют из силикатного стекла с одинаковым температурным коэффициентом линейного расширения, что необходимо для обеспечения герметичности мест сварки этих деталей. Значения температурного коэффициента линейного расширения ламповых стекол должны обеспечивать получение согласованных спаев с металлами, используемыми для изготовления вводов. Наибольшее распространение получило стекло марки СЛ96-1 со значением температурного коэффициента, равным 96 × 10-7 К-1. Это стекло может работать при температурах от 200 до 473 К.

Одним из важных параметров стекла является интервал температур, в пределах которого оно сохраняет свариваемость. Для обеспечения свариваемости некоторые детали изготовляют из стекла марки СЛ93-1, отличающегося от стекла марки СЛ96-1 химическим составом и более широким интервалом температур, в котором оно сохраняет свариваемость. Стекло марки СЛ93-1 отличается повышенным содержанием окиси свинца. При необходимости уменьшения размеров колб применяют более тугоплавкие стекла (например, марки СЛ40-1), температурный коэффициент которых составляет 40 × 10-7 К-1. Эти стекла могут работать при температурах от 200 до 523 К. Наиболее высокую рабочую температуру имеет кварцевое стекло марки СЛ5-1, лампы накаливания из которого могут работать при 1000 К и более в течение нескольких сотен часов (температурный коэффициент линейного расширения кварцевого стекла 5,4 × 10-7 К-1). Стекла перечисленных марок прозрачны для оптического излучения в интервале длинн волн от 300 нм до 2,5 – 3 мкм. Пропускание кварцевого стекла начинается от 220 нм.

Вводы

Вводы изготовляют из материала, который наряду с хорошей электропроводностью должен иметь тепловой коэффициент линейного расширения, обеспечивающий получение согласованных спаев с применяемыми для изготовления ламп накаливания стеклами. Согласованными называют спаи материалов, значения теплового коэффициента линейного расширения которых во всем интервале температур, то есть от минимальной до температуры отжига стекла, отличаются не более чем на 10 – 15%. При впае металла в стекло лучше, если тепловой коэффициент линейного расширения металла несколько ниже, чем у стекла. Тогда при остывании впая стекло обжимает металл. При отсутствии металла, обладающего требуемым значением теплового коэффициента линейного расширения, приходится изготовлять не согласованные впаи. В этом случае вакуумно-плотное соединение металла со стеклом во всем диапазоне температур, а также механическая прочность впая обеспечиваются специальной конструкцией.

Согласованный спай со стеклом марки СЛ96-1 получают при использовании платиновых вводов. Дороговизна этого металла привела к необходимости разработки заменителя, получившего название «платинит». Платинит представляет собой проволоку из железоникелевого сплава с температурным коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у стекла. При наложении на такую проволоку слоя меди можно получить хорошо проводящую биметаллическую проволоку с большим температурным коэффициентом линейного расширения, зависящим от толщины слоя наложенного слоя меди и теплового коэффициента линейного расширения исходной проволоки. Очевидно, что такой способ согласования температурных коэффициентов линейного расширения позволяет осуществлять согласование в основном по диаметральному расширению, оставляя несогласованным температурный коэффициент продольного расширения. Для обеспечения лучшей вакуумной плотности спаев стекла марки СЛ96-1 с платинитом и усиления смачиваемости поверх слоя меди, окисленного по поверхности до закиси меди, проволока покрывается слоем буры (натриевая соль борной кислоты). Достаточно прочные впаи обеспечиваются при использовании платиновой проволоки диаметром до 0,8 мм.

Вакуумно-плотный впай в стекло СЛ40-1 получают при использовании молибденовой проволоки. Эта пара дает более согласованный впай, чем стекло марки СЛ96-1 с платинитом. Ограниченное применение этого впая связано с дороговизной исходных материалов.

Для получения вакуумно-плотных вводов в кварцевое стекло необходимы металлы с весьма малым тепловым коэффициентом линейного расширения, которых не существует. Поэтому необходимый результат получаю благодаря конструкции ввода. В качестве металла используют молибден, отличающийся хорошей смачиваемостью кварцевым стеклом. Для ламп накаливания в кварцевых колбах применяют простые фольговые вводы.

Газы

Наполнение ламп накаливания газом позволяет повысить рабочую температуру тела накала без уменьшения срока службы из-за снижения скорости распыления вольфрама в газовой среде по сравнению с распылением в вакууме. Скорость распыления снижается с ростом молекулярной массы и давления наполняющего газа. Давление наполняющих газов составляет около 8 × 104 Па. Какой газ для этого использовать?

Использование газовой среды приводит к появлению тепловых потерь из-за теплопроводности через газ и конвекции. Для снижения потерь выгодно заполнять лампы тяжелыми инертными газами или их смесями. К таким газам относятся получаемые из воздуха азот, аргон, криптон и ксенон. В таблице 3 приведены основные параметры инертных газов. Азот в чистом виде не применяют из-за больших потерь, связанных с его относительно высокой теплопроводностью.

Таблица 3

Основные параметры инертных газов

ГазМолекулярная массаПотенциал ионизации, ВТеплопроводность, 10-2 Вт/(м×К)
Водород
Аргон
Криптон
Ксенон
28,01
39,94
83,70
131,30
15,80
15,69
13,94
12,08
2,38
1,62
0,80
0,50

Источник: Афанасьева Е. И., Скобелев В. М., «Источники света и пускорегулирующая аппаратура: Учебник для техникумов», 2-е издание переработанное – Москва: Энергоатомиздат, 1986 – 272с.

Как работает лампа накаливания — Блог 1000Bulbs.com

13 сентября

Как работает лампа накаливания

Джордан Лоа

Лампочки

Времена использования свечей или факелов для освещения домов давно прошли. Сегодня мы просто щелкаем выключателем, и свет просто… появляется. Но что происходит между моментом, когда вы щелкаете выключателем, и моментом, когда ваша лампочка освещает комнату? На этой неделе мы вернемся к основам: как на самом деле работает лампа накаливания.

Что там происходит?

Вспомните школьные науки. Помните термины «электрон» и «ядро»? Что ж, эти двое играют очень важную роль в науке об освещении. Электроны, которые представляют собой отрицательно заряженные частицы, движущиеся вокруг атома, имеют разные уровни энергии и зависят от нескольких факторов, таких как их скорость и расстояние от ядра. Электроны имеют разные уровни энергии, и, как правило, электроны с большей энергией находятся дальше от ядра. Процесс испускания света атомами сложен, но, говоря простым языком, происходит вот что: атом сталкивается с движущейся частицей, возбуждая атом и заставляя электрон перейти на более высокий энергетический уровень. Когда это происходит, электрон возвращается на свой первоначальный энергетический уровень и высвобождает эту дополнительную энергию в виде светового фотона.

Анатомия луковицы

лампочки-анатомия (4)

Итак, мы рассказали вам, как излучается свет, но из чего состоит лампочка? К счастью, у ламп накаливания довольно простой состав. Посмотрите на изображение этой лампы накаливания A19 справа. Большинство ламп накаливания имеют средний цоколь, что является просто причудливым способом сказать, что лампочка ввинчивается в светильник. Обратите внимание на катушку в верхней части крепления стекла. Эта нить обычно состоит из металлического вольфрама. Хотя сама катушка имеет длину всего около дюйма, если вы растянете катушку, она будет чуть более шести футов в длину. Поддерживает 6-футовую катушку, как правило, около 3-5 опорных тросов, в то время как колба заполняется газом. Иногда газ криптон используется для продления срока службы лампочки.

Электроны + Нить = Свет

Теперь, когда мы рассмотрели, как создается свет и из чего состоит лампочка, пришло время взглянуть на то, что на самом деле происходит, когда вы щелкаете выключателем. Электричество течет от контактов к нити накала, и пока ток течет по проводам к нити накала, электроны постоянно сталкиваются с атомами, из которых состоит вольфрамовая нить. Из-за этих постоянных столкновений атомы, составляющие нить, вибрируют (проще говоря, электрический ток нагревает атомы), в результате чего связанные электроны в вибрирующих атомах временно поднимаются до более высоких энергетических уровней. Как только эти электроны высвобождают свою дополнительную энергию в виде фотонов, они возвращаются к своим первоначальным энергетическим уровням.

Имейте в виду, что лампы накаливания очень неэффективны. На самом деле, 80 процентов их энергии выделяется в виде тепла, и только оставшиеся 20 процентов излучаются в виде реального видимого света. Хотите знать, как работает что-то еще? Дайте нам знать в Twitter или Facebook!

0 лайков

Джордан Лоа

Оставить комментарий

Джордан Лоа

Последнее сообщение

Светильники, коммерческое освещение

PLT Solutions LED Wall Packs

Светильники, коммерческое освещение

Светильники, коммерческое освещение

Советы по освещению

Так много красивых вариантов

Советы по освещению

Советы по освещению

1000Bulbs предлагает новые потолочные вентиляторы Fananimation

5 способов украсить рождественскими гирляндами

1000Bulbs Запрет на лампы накаливания EISA

Правда о запрете EISA на лампочки

Как работают лампы накаливания

Свойства и применение вольфрамовой проволоки

Почему медный вольфрам? | EDM Performance

Медно-вольфрамовая медь для электроэрозионных электродов обеспечивает превосходную электропроводность, сопротивление дуговому разряду постоянного тока, теплопроводность и износостойкость.

Почему медный вольфрам? | Технологичность

Узнайте, как свойства меди-вольфрама уменьшают или устраняют проблемы, связанные с этими материалами, когда они используются в чистом виде.

Электроды для контактной сварки для вашего применения

Получите ответы на распространенные вопросы о разнородных металлах относительно электродов с высокой и низкой проводимостью и трении в конструкции электрода.

Процесс резки металла Плюсы и минусы

Процесс резки металла может быть быстрым и недорогим для резки некоторых деталей простой формы, но он имеет недостатки, включая заусенцы и деформацию концов.

Очарование лазерной резки

В то время как лазерная резка может производить небольшой пропил и жесткие допуски, другие методы прецизионной резки могут быть предпочтительнее для 2-осевой резки небольших металлических деталей.

Как несколько допусков могут привести к конфликту

Когда одна деталь имеет несколько противоречащих друг другу допусков, более жесткие и сложные допуски должны определять производство и, в конечном счете, влиять на стоимость детали.

Практический пример прецизионной обрезки и штамповки

Узнайте, как прецизионная обрезка и штамповка сравниваются в достижении бездеформационной плоскостности, острой кромки и точного внешнего диаметра, необходимого для дистанционирующего кольца.

Как на самом деле складываются допуски?

При проектировании детали помните, что для разных допусков могут потребоваться разные процессы, и не все процессы могут давать результаты с одинаковым допуском.

5 интересных фактов о вольфраме

Вольфрам, также известный как вольфрам или вольфрам, имеет высокую температуру плавления и другие интересные свойства, которые используются во многих отраслях промышленности и во многих продуктах.

Внутренняя пропитка легирующих добавок и рекристаллизация проволоки

Легирующие добавки повышают температуру рекристаллизации вольфрамовой проволоки и других проволок, придавая свойства непровисания вольфрамовым нитям накала ламп и другим изделиям.

Пристальный взгляд на использование вольфрамовой проволоки для зондов

Свойства прямолинейности вольфрамовой проволоки делают ее ценной для вольфрамовых зондов малого диаметра, используемых при тестировании полупроводниковых пластин и тестировании нервной активности.

Основные области применения позолоченной вольфрамовой проволоки

Позолоченная вольфрамовая проволока используется для фильтрации, печати, копирования и других целей, а также в качестве альтернативы драгоценным металлам в некоторых медицинских устройствах.

Рецепт идеальной пропитки электрода

Узнайте, почему пропитка, плотность и другие свойства сплава, такого как медь-вольфрам, важны для качества электродов для точечной сварки.

Услуги по резке металла становятся быстрее

Узнайте, как Metal Cutting Corporation совершенствует операции и ускоряет предоставление стандартных услуг по резке металлов.

Вольфрамовая проволока отказывается умирать в автомобильном освещении

Лампы накаливания, изготовленные из вольфрамовой проволоки накаливания, продолжают использоваться в автомобильных указателях поворота, несмотря на параллельное внедрение более новой светодиодной технологии.

Полировка металлических деталей для медицинских устройств, напечатанных на 3D-принтере

Целью полировки металлических деталей для медицинских устройств, напечатанных на 3D-принтере, является достижение надлежащей чистоты поверхности при сохранении сложных деталей конструкции устройства.

Выбор поставщика отрезных металлических деталей

Следуйте этим советам о том, как выбрать поставщика отрезных металлических деталей и получить желаемые результаты для точного производства.

Делает ли резка металла изготовление металла?

Люди часто спрашивают Metal Cutting Corporation, занимаемся ли мы «изготовлением металла» — и правда в том, что ответ зависит от того, как вы определяете этот термин.

Мелкие калибры в металлических деталях Sourcing

Небольшие калибры, такие как штифтовые калибры или штифтовые калибры-пробки, являются полезными инструментами для проверки внутренних диаметров и проверки соответствия металлических труб малого диаметра указанным допускам.

5 На что следует обратить внимание при термической обработке металла

Учитывайте методы, используемые для термической обработки металлов, а также эффекты при определении требований к отрезанию мелких металлических деталей.

Человеческий фактор при контроле металлов

Metal Cutting Corporation использует визуальные и механические методы контроля металла, чтобы обеспечить соответствие мелких деталей производственным требованиям клиентов.

Проблемы с размерами при резке металла по длине

Резка металла использует притирку и механическую обработку, а также другие методы для достижения плоскостности и параллельности при резке металла по длине.

6 Что нужно знать о титановой трубке

Узнайте, почему характеристики титановой трубки делают ее хорошим выбором для медицинских устройств и других применений, требующих прочности, легкости и коррозионной стойкости.

8 Принципы бесцентрового шлифования

Узнайте больше о принципах бесцентрового шлифования и о том, как его можно использовать для получения чистовой обработки поверхности с жесткими допусками на небольших цилиндрических металлических деталях.

Объяснение пяти основных проблем обработки с ЧПУ

Узнайте о пяти основных проблемах, которые необходимо учитывать при выборе услуг по обработке с ЧПУ и партнера для производства сложных и точных мелких деталей.

Удаление заусенцев при массовом производстве мелких металлических деталей

Для удаления заусенцев с мелких металлических деталей в массовом производстве требуется воссоздание действия ручных инструментов с помощью механических устройств, подходящих для крупносерийного производства.

8 Что нужно знать об ISO 9000

Соблюдение организацией стандартов ISO 9000 говорит клиентам о том, что она привержена внедрению структурированных методов управления качеством.

Зачем использовать таблицу шероховатости поверхности?

Таблица шероховатости поверхности металла представляет собой удобное руководство по стандартной шероховатости поверхности и характеристикам, таким как единицы измерения, преобразования и типичные значения Ra.

Принципы услуг по прецизионному плоскому шлифованию

Услуги по плоскому шлифованию используют методы прецизионного плоского шлифования, чтобы сделать кубические металлические детали квадратными и параллельными или концы металлических стержней перпендикулярными.

Допуск круглости в мелких металлических деталях

Допуск круглости, основанный на диаметре, помогает контролировать круглость и обеспечивает правильную посадку мелких прецизионных металлических деталей, их плавное перемещение и равномерный износ.

Допуски GD&T в производстве деталей

Допуски GD&T обеспечивают руководство по производству, которое должно уравновешивать необходимость обеспечения функциональности детали с необходимостью рентабельного производства детали.

План выборочного контроля при контроле качества

Статистически достоверный план выборочного контроля при контроле качества обеспечивает высокий уровень уверенности в том, что если образец приемлем, то приемлема и вся партия.

Цилиндричность в GD&T

Цилиндричность GD&T — это элемент трехмерного допуска, используемый для обозначения как круглости, так и прямолинейности по всей осевой длине цилиндрической детали.

Сравнение хонингования и притирки

Хотя хонингование и притирка используются для точной настройки качества обработки и размеров металлических деталей, эти два процесса различаются тем, где и как они достигают результатов.

Круговое биение и полное биение

В круговом биении и полном биении первое управляет изменением круговых элементов детали, а другое — изменением всей поверхности детали. Узнайте разницу и как их измерить здесь.

Проблемы калибровочных стандартов

Калибровочные стандарты для устройств и оборудования, используемых при измерении, проверке и производстве прецизионных металлических деталей, могут создавать некоторые уникальные проблемы.

С Днем Рождения Metal Cutting Corporation!

Празднование 50-летия прецизионного производства: Metal Cutting Corporation искренне рада сообщить, что мы только что прошли важную веху в истории нашей компании.

Что такое допуск калибровки?

Ключом к допуску калибровки является понимание того, на что способно устройство, и допуск, на который оно было откалибровано.

Прослеживаемые стандарты NIST в действии

Узнайте некоторые интересные факты о прослеживаемых стандартах NIST и их важной роли в стандартах СМК.

5 интересных фактов о вихретоковом контроле

Вихретоковый контроль является важным методом неразрушающего контроля, который часто используется для выявления дефектов на поверхности или под поверхностью металлических материалов.

Wire EDM Преимущества и недостатки

Wire EDM Преимущества и недостатки резки для 2-осевой резки зависят от факторов, включая используемый материал, параметры детали и требования к чистоте поверхности.

Факты о лазерной печати металла

Лазерная печать металла популярна для ряда применений, но можете ли вы использовать ее для печати металла для таких больших количеств таких мелких деталей?

Узнайте, как оптимизировать ваши запросы предложений для успешного производства

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Вольфрамовая проволока 101: обзор уникально полезного материала

Вольфрамовая проволока по-прежнему является продуктом, который имеет большое количество разнообразных применений, для многих из которых нет известной замены. Узнайте, почему вольфрам по-прежнему широко используется.

Семь секретов выбора нового партнера по контракту

Найти поставщика, который может обеспечить качественное и своевременное обслуживание, может быть нелегко, особенно когда речь идет о медицинском оборудовании и других строго регулируемых отраслях. Это руководство делает это простым.

Гидроабразивная резка: плюсы и минусы

Гидроабразивная резка обычно используется для резки сложных форм из больших плоских листов металла, но может быть не лучшим выбором для 2-осевой резки мелких деталей.

Абразивная резка: плюсы и минусы

Абразивная резка тонким кругом — идеальный метод для крупносерийной двухосевой резки металла, требующей точности, жестких допусков, отсутствия заусенцев и гладкой обработки торца.

Металлические трубы в 21 веке: кому это нужно?

Металлические трубки по-прежнему играют решающую роль в производстве медицинских устройств, но из множества доступных пластиковых материалов может быть трудно определить, какой материал является правильным.

Материалы для электродов для контактной сварки: информационный документ

Узнайте, как более качественные материалы для электродов для контактной сварки ускоряют процесс сварки. Этот информационный документ призван помочь вам сделать правильный выбор электродных материалов.

Загрузите бесплатное руководство по электродам для контактной сварки

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Руководство по аутсорсингу медицинского оборудования

Крайне важно выбрать поставщика, с которым вы можете рассчитывать на долгосрочную работу. Ознакомьтесь с этими практическими рекомендациями, чтобы принять правильное решение.

Знаете ли вы, какой метод резки подходит для вашего точного применения?

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Получите доступ к бесплатному руководству по швейцарским винтам.

Часто задаваемые вопросы

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Холодная пила: плюсы и минусы

Холодная пила позволяет выполнять высокоскоростную резку без заусенцев стержней, труб и профилей, но она не идеальна для очень коротких отрезков, малых наружных/внутренних диаметров или твердых металлов.

Автоматический токарный станок: плюсы и минусы

Хотя токарный автомат может выполнять простую двухосевую резку металлических стержней и труб, он предназначен для более сложных многоэтапных операций обработки.

Электрохимическая резка Плюсы и минусы

Электрохимическая резка (ECC) сочетает в себе электрохимическую эрозию и шлифование для получения блестящей поверхности без заусенцев с жестким допуском ±0,005 дюйма (0,127 мм).

Прецизионная резка металла для 2-осевой резки

Различные варианты прецизионной резки металла различаются по характеристикам и применимости, что затрудняет выбор. Это руководство поможет.

Что такое притирка? [ВИДЕО]

Что такое притирка? В умелых руках этот малоизвестный процесс может производить детали с тщательно отполированными концами, жесткими допусками по длине и исключительной плоскостностью.

Основы бесцентрового шлифования [ВИДЕО]

Процесс бесцентрового шлифования идеально подходит для чистовой обработки небольших цилиндрических металлических деталей, требующих жестких допусков и крупносерийного производства. Изучите некоторые основы этого процесса.

Сложности электрохимического шлифования

Процесс электрохимического шлифования представляет собой узкоспециализированный метод, который сочетает в себе поверхностное шлифование, химию и фиксацию и имеет ограниченное применение.

Основы наружного шлифования

Наружное шлифование используется для придания формы внешней поверхности объектов между центрами и отлично подходит для удаления круговых дефектов и восстановления или создания округлости.

Применение для услуг точной плоской притирки

Прецизионная плоская притирка и другие методы притирки могут использоваться для небольших деталей, требующих строгого контроля чистоты поверхности, плоскостности, толщины и параллельности.

Основы шлифования двойным диском

Шлифование двойным диском обеспечивает точность размеров для металлических деталей, требующих жестких допусков, параллельности, плоскостности и контроля толщины.

Специализированные методы внутреннего шлифования

Высокоточные методы внутреннего шлифования, такие как внутреннее шлифование и хонингование, используются для получения гладкой поверхности и жестких допусков на внутренний диаметр отверстия, отверстия и трубы.

Прецизионное шлифование металлов

Прецизионное шлифование металла часто является лучшим способом удаления небольших количеств материала и получения надлежащей обработки или жестких допусков на поверхности деталей.

Секреты выбора нового партнера по контракту [ВИДЕО]

Как квалифицировать нового партнера по поиску поставщиков и обеспечить его эффективную и беспроблемную работу? Рассмотрение этих моментов поможет вам принять решение, в котором вы будете чувствовать себя уверенно.

Контроль качества при производстве металлических деталей

Изучите жизненно важные компоненты эффективной программы контроля качества и ее роль в обеспечении того, чтобы металлические детали соответствовали требованиям к конструкции и функциям.

Допуск на плоскостность в GD&T

Плоскостность поверхности — это показатель всех точек на поверхности, лежащих в одной плоскости, причем самая высокая и самая низкая точки находятся в пределах диапазона допуска плоскостности.

5 главных проблем при обработке с ЧПУ [ВИДЕО]

Хотя обработка с ЧПУ может производить множество сложных, прецизионных металлических компонентов, в этом процессе есть некоторые проблемы, о которых вам нужно знать.

Отклонение и точность в станках с ЧПУ Swiss Machining

Узнайте, как направляющая втулка и другие особенности современных станков с ЧПУ позволяют устранить отклонение для повышения эффективности, согласованности и точности.

Швейцарский станок в современном механическом цехе

Швейцарский станок развивался и совершенствовался с тех пор, как был изобретен оригинальный швейцарский токарный станок, что сделало современный метод важной частью прецизионной обработки с ЧПУ.

Швейцарская обработка костных винтов и анкеров

Прецизионная швейцарская обработка с ЧПУ часто используется для производства костных винтов и анкеров с характеристиками, необходимыми для широкого спектра ортопедических и стоматологических применений.

Швейцарская обработка натяжных колец для медицинских устройств

Натяжные кольца для медицинских устройств могут быть вырезаны из трубы из нержавеющей стали марки 304 или подвергнуты швейцарской обработке для придания специальных характеристик и использования других материалов.

5 вещей, которые необходимо знать о концентричности наружного/внутреннего диаметра

Чтобы избежать проблем с проверкой концентричности наружного/внутреннего диаметра, попробуйте использовать другие применимые символы GD&T вместо концентричности на чертежах и проектах труб.

Профиль линии в сравнении с профилем поверхности

При использовании профиля линии в сравнении с профилем поверхности первый контролирует изменение в заданных поперечных сечениях, а второй контролирует всю поверхность элемента.

План выборочного контроля в контроле качества [ВИДЕО]

Как бы ни были важны проверки, 100% проверка требует времени и затрат без гарантии 100% соответствия. Узнайте, что такое план выборочного контроля и как он решает эту проблему.

Вольфрам против золота: Битва за биоматериалы

Для некоторых медицинских устройств, требующих биоматериалов, вольфрам и позолоченная вольфрамовая проволока могут быть подходящей альтернативой драгоценным металлам, таким как золото.

Использование вольфрама тогда и сейчас

При сравнении обычных применений вольфрама в 2007 году и сегодня становится ясно, что вольфрам остается одним из наиболее широко используемых и выгодных тугоплавких металлов.

Прецизионная обработка с ЧПУ

Узнайте о преимуществах прецизионной обработки с ЧПУ при производстве небольших сложных деталей, требующих жестких допусков, гладкой поверхности и повторяемости.

Свойства и применение вольфрамовой проволоки

В то время как наиболее привычное использование вольфрама (лампы накаливания) продолжает исчезать, уникальный набор свойств по-прежнему делает вольфрамовую проволоку незаменимой для ряда продуктов и приложений.

Очарование лазерной резки [ВИДЕО]

Чем лазерная резка отличается от других методов прецизионной резки металла? Посмотрите это видео, чтобы узнать о плюсах и минусах этого метода резки металла.

Мифы о пластиковых и металлических трубках для медицинских устройств [ВИДЕО]

Были разработаны тысячи компаундов смол, чтобы расширить возможности проектирования трубок в медицинских устройствах. Тем не менее, существует ряд мифов. Узнайте, почему пластик не может быть лучшим выбором по сравнению с металлическими трубками в медицинских целях.

Эффективность лампочки | Центр нанотехнологий

Выбор эффективных ламп накаливания — это простой способ сэкономить электроэнергию. В этом упражнении используйте свои чувства, чтобы сравнить эффективность различных лампочек. Почувствуйте тепло, выделяемое лампами накаливания, компактными люминесцентными и светодиодными лампами. См. компоненты, которые производят свет в каждом типе лампы. Затем послушайте звуки макромасштабных моделей, которые представляют тепловые и световые столкновения электронов в каждом типе лампочек — какая из них самая тихая и эффективная?

GOAL:

Посетители поймут, почему лампы накаливания, люминесцентные лампы и светодиоды работают с разным КПД.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Лампочка с цилиндрическими плафонами.
  • Поднос модели лампы накаливания с металлическим шариком
  • Лоток для модели люминесцентной лампы с металлическим шаром •
  • Лоток модель светодиода (LED) с металлическим шариком

ПРОЦЕДУРА:

Комплектация:

  1. Вставьте ленту с лампочками и разложите модели на подносах. Держите выключатель выключенным, пока посетители не подойдут.

Проведение демонстрации:

  1. Включите ленту с лампочками и предложите посетителям провести рукой над каждым цилиндром, чтобы почувствовать разницу в тепле, производимом каждым из них. (Не позволяйте посетителям прикасаться к лампочкам.) Лампа накаливания нагревается, люминесцентная лампа нагревается, а светодиод остается холодным на ощупь. Объясните, что энергия, выделяемая в виде тепла, является потраченной впустую энергией. Выключите полосу лампочки. 904:30
  2. Снимите цилиндры. (Опять же предупредите посетителей, чтобы они не прикасались к лампочкам, поскольку лампа накаливания может быть горячей.) Попросите посетителей посмотреть на разные лампочки и спросите их, узнают ли они каждый тип ламп.
  3. Объясните, что «эффективность» лампочки — это мера того, сколько световой энергии выходит из лампочки по сравнению с количеством электричества (электрической энергии), которое было введено. Лампа со 100% эффективностью преобразует всю электроэнергию светиться и вообще не выделять тепла. Попросите посетителей ранжировать лампочки от самых эффективных до наименее эффективных. Объясните, что светодиод 9КПД 0%, компактная люминесцентная лампа имеет КПД 85%, а КПД лампы накаливания всего 10%.
  4. Принесите модели лотков, чтобы продемонстрировать, почему эффективность каждого из них различна. Металлический шар представляет собой электроны в каждом виде лампочек. Объясните, что электроны сталкиваются с другими частицами, и каждое столкновение производит либо свет, либо тепло. Колышки в модели представляют эти другие частицы. Столкновения, которые производят звук, представляют собой потраченную впустую тепловую энергию, а бесшумные столкновения представляют собой производство света. 904:30
  5. Попросите посетителей понаблюдать за типами бусин в каждом подносе, затем встряхните и послушайте, какой из подносов производит больше звука. Попросите их расположить подносы от самого громкого до самого тихого, а затем спросите их, какой поднос представляет какой тип лампочки. Самый громкий лоток представляет собой самую неэффективную лампу накаливания, а тихий лоток представляет собой самый эффективный светодиод.

Очистка:

  1. Убедитесь, что в каждом лотке есть металлический шарик. Вернуть расходные материалы на хранение. 904:30

ОБЪЯСНЕНИЕ:

Каждая из трех лампочек на дисплее имеет световой поток 400 люмен, но они требуют разной мощности. Лампа накаливания потребляет 60 Вт, люминесцентная лампа — 7 Вт, а светодиодная лампа — 6,5 Вт.

Когда лампа накаливания подключена к источнику питания, электрический ток проходит через металлическую нить (обычно до тех пор, пока нить накала не станет настолько горячей, что начнет светиться. Когда электроны движутся, они сталкиваются с металлическими атомами нити. Энергия каждого столкновения заставляет атомы вибрировать и нагревать их, в результате чего возникает свет. Только 10% энергии, потребляемой лампой накаливания, преобразуется в свет; остальные 90% теряется в виде тепла. Модель подноса представляет столкновения между электронами и атомами нити.

В люминесцентной лампе электрический ток протекает не через нить накала, а через стеклянную трубку, заполненную газообразной ртутью и покрытую изнутри люминофором. Когда электроны сталкиваются с атомами ртути, атомы ртути возбуждаются, излучая невидимый ультрафиолетовый свет. Затем люминофорное покрытие поглощает энергию ультрафиолетового света и флуоресцирует или превращает невидимый свет в видимый. В люминесцентных лампах свет создается смещенными электронами высокой энергии, которые образуются при подаче электрического тока на газообразную ртуть; тепло создается как побочный продукт этих энергичных электронов. Около 85% энергии, потребляемой люминесцентной лампой, преобразуется в свет. Модель подноса представляет столкновения между электронами и атомами ртути.

Светодиодная лампа содержит несколько различных светоизлучающих диодов, каждый из которых излучает свет от полупроводниковой микросхемы с отрицательно заряженной и положительно заряженной клеммами. Когда электроны движутся от отрицательного к положительному, они сталкиваются с положительно заряженными частицами («дырками») и падают с более высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень. Капля высвобождает энергию в виде света.

Поскольку светодиоды используют электричество более эффективно, чем два других типа ламп (они преобразуют около 90% света), им требуется гораздо меньше энергии для производства того же количества света, что и лампам накаливания или люминесцентным лампам. Модель подноса представляет столкновения между электронами и дырками. Поскольку тип столкновения различается для каждого типа лампочек, попытка их сравнения может показаться сравнением яблок и апельсинов. Самый простой способ подумать о сравнении — это предположить, что независимо от того, какая лампочка, есть электроны, участвующие в столкновениях, которые производят свет или тепло. Грубо говоря, отношение световых столкновений к тепловыделяющим столкновениям в каждой лампочке объясняет ее эффективность.

ЧТО МОЖЕТ СДЕЛАТЬ НЕ ТАК?

Посетители могут прикоснуться к горячим лампочкам и обжечься. Лампы также могут быть разбиты с образованием острых осколков и возможных опасных отходов (для компактных люминесцентных ламп).

ОБЩЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ:

Может потребоваться замена лампочек (особенно ламп накаливания).

Утилизация лампочек: полное руководство

В среднем в доме в США имеется от от 50 до 100 патронов для лампочек . Подумайте обо всех лампочках, которые вы используете в течение года — лампах накаливания, люминесцентных, галогенных и, совсем недавно, светодиодных.

В последние годы лампочки претерпели множество изменений.

Но, как утилизировать лампы , если они перестают работать?

Признаюсь, я не особо обращал внимание на утилизацию лампочек. Затем я обнаружил, что некоторые лампочки, такие как компактные люминесцентные лампы, содержат ртуть и соли металлов, которые представляют угрозу для вашего здоровья и окружающей среды, поэтому важно ответственно избавиться от лампочек.

Сегодня я расскажу об утилизации своей лампочки. Я объясню процесс, почему это важно, а также то, как вы можете утилизировать использованные лампочки.

Можно ли утилизировать лампочки?

Да, вы можете перерабатывать лампочки. Все виды лампочек подлежат вторичной переработке .

Однако не все из них могут быть переработаны службами вторичной переработки, так как некоторые из них считаются опасными отходами.

КЛЛ и лампы накаливания относятся к числу наиболее опасных, поскольку они содержат ртуть и аргон . Если вы выбросите эти лампочки в мусор, они могут выщелачивать вредные химические вещества в почву и грунтовые воды.

Вот почему эти лампы должны быть переработаны на специализированном предприятии.

Когда лампочки перерабатываются, они разделяются на разные материалы, такие как пластик, стекло, металл и ртуть . Эти материалы можно использовать для изготовления новых вещей, таких как столешницы или даже новые лампочки.

Как утилизировать лампочки?

Вот полное руководство по утилизации лампочек в зависимости от их типа.

Лампы накаливания

Лампы накаливания состоят из стеклянного корпуса с нитью накаливания , обычно изготовленной из вольфрама . Вольфрам – это металл с высокой температурой плавления. Как только вы включаете лампу накаливания, ток проходит через нить накаливания, нагревая ее, поэтому она раскаляется добела и излучает свет.

Эти лампы обычно хорошо работают и имеют низкую стоимость производства , поэтому они являются одними из самых популярных. Помимо бытовых нужд, они часто используются в автомобильных фарах и фонариках.

Лампы накаливания являются наименее дорогими . Однако у них 90 441 наихудшая энергоэффективность 90 442 из всех используемых ламп.

С 1 января 2020 года Калифорнийская энергетическая комиссия запретила все лампы, которые не соответствуют стандарту 45 люмен на ватт, то есть почти все лампы накаливания.

В результате лампы накаливания в настоящее время не так распространены.

Эти лампочки можно выкинуть в обычную помойку , но лучше окружите их пластиком или упаковочным материалом , чтобы не порезаться ни вы, ни работники, убирающие мусор.

Лампы накаливания трудно перерабатывать, поскольку они содержат небольшое количество металла и стекла, которые трудно отделить. Многие переработчики их даже не примут. Лучший способ утилизации ламп накаливания — найти программы утилизации, которые принимают эти лампы. Вы всегда можете обратиться в ближайший к вам пункт утилизации или отправить их по почте в пункт, расположенный дальше.

Примечание:   Не помещайте эти лампочки вместе с другими предметами вторичной переработки, как со стеклом. Металлическую проволоку и другие детали удалить сложно, а центры утилизации отказываются это делать. Если вы не можете найти центр утилизации, который принял бы их, выбросьте их в обычный мусор.

Галогенные лампочки

Галогенные лампочки часто  используются на улице в качестве прожекторов  , поскольку они маленькие и легкие. У них тоже есть  более высокая яркость по сравнению с лампами накаливания в том же диапазоне мощности. Они более продвинуты, чем лампы накаливания, так как они прочнее и могут выдерживать большее давление.

В основном они сделаны из стекла. Однако вам не следует помещать их в мусорный бак для стекла, потому что они имеют провода , а стекло, из которого они сделаны, — кварц .

Кварцевое стекло плавится при температуре, отличной от температуры бутылок и банок, поэтому использование галогенной лампы при обычной переработке стекла может испортить всю партию вторсырья из стекла.

Многие муниципалитеты рекомендуют выбрасывать галогенные лампы в обычный бытовой мусор, а не перерабатывать их.

Если вы выбрасываете их вместе с обычным мусором, заверните их в картонную коробку или контейнер, чтобы они не разбились.

Вы можете выполнить поиск в Интернете по запросу «утилизация лампочек рядом со мной», чтобы узнать, есть ли центр утилизации, который примет эти лампы. Или вы можете использовать программы электронной почты, как с лампами накаливания.

Вы также можете проверить утилизацию лампочек Ikea и Home Depot, так как в этих магазинах действуют программы утилизации лампочек.

Люминесцентные лампы и компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы бывают различных форм и цветов. Они популярны, потому что потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания , и их обычно можно найти в школах, на предприятиях и в больницах. У них есть трубка со ртутью и аргоном , через которую проходит электричество и излучается свет.

Лампы CFL (компактные люминесцентные лампы) содержат 4 мг ртути в среднем . В случае поломки они могут нанести ущерб окружающей среде и причинить вред животным и людям.

Например, если их отправить на свалку, они могут просочиться под землю и загрязнить водоснабжение . Вот почему так важно утилизировать люминесцентные лампы и компактные люминесцентные лампы.

Если ваш КЛЛ сломался, вы должны открыть окно или дверь, чтобы впустить воздух. Выйдите из комнаты примерно на 15 минут и выключите систему вентиляции и кондиционирования. Затем используйте клейкую ленту или влажные бумажные полотенца, чтобы собрать разбитое стекло.

Не пылесосьте и не подметайте.

К утилизации люминесцентных ламп следует подходить ответственно, и вы не должны выбрасывать их в обычный мусор. На самом деле, в некоторых муниципалитетах даже есть законы, запрещающие это, а это значит, что вы должны утилизировать люминесцентные лампы.

Вы можете пойти в такие магазины, как Lowes и Home Depot , и спросить, принимают ли они лампы CFL. В этих магазинах обычно есть корзины спереди, куда вы можете сбросить луковицы.

После переработки этих ламп такие материалы, как стекло и металл, могут быть повторно использованы для производства новых продуктов. На предприятии по переработке используются машины для извлечения ртути и разрушения стеклянных и алюминиевых приборов. Переработчик может повторно использовать ртуть в новых лампочках или изготавливать из ртути другие предметы, например термостаты. Стекло также перерабатывается, например, для изготовления бетона, а алюминий идет на металлолом.

Утилизация люминесцентных ламп и ламп компактных люминесцентных ламп — лучший вариант, поскольку он предотвращает выброс токсичных материалов в окружающую среду и сокращает количество отходов, отправляемых на свалки.

Светодиодные лампочки

LED означает светоизлучающие диоды. Эти лампы примерно  на 90 % более эффективны, чем лампы накаливания  , и могут работать до 50 000 часов, что в 30 раз дольше, чем у ламп накаливания, и в 5 раз дольше, чем у компактных люминесцентных ламп.

Светодиодные лампы имеют микрочип, через который проходит электрический ток и зажигаются светодиоды. Эти лампы безопасны в использовании, потому что они не нагреваются на ощупь. У них есть радиатор, который поглощает любое тепло, выделяемое светодиодами.

Утилизация светодиодных ламп проще и безопаснее по сравнению с лампами накаливания и галогенными лампами, поскольку они не содержат опасных химических веществ . Вы даже можете выбросить их в мусорное ведро. Тем не менее, утилизация светодиодных ламп является лучшим вариантом.

Детали светодиодных ламп подлежат вторичной переработке.

Лучший способ их переработки — связаться с вашей компанией по переработке и узнать, принимают ли они светодиодные лампы. Кроме того, вы можете переработать их в некоторых магазинах.

Например, Home Depot принимает светодиодные рождественские гирлянды, а HolidayLEDs позволяет доставлять светодиодные лампочки напрямую им. Вы также можете проверить переработку лампочек Ikea и Lowes. В этих магазинах есть мусорные баки, поэтому старые светодиоды легко сдать.

Если вы не знаете, как утилизировать светодиодные лампы, вы можете обратиться в местную организацию по утилизации отходов, чтобы узнать, принимают ли они светодиодные лампы.

Вот как выглядит процесс переработки светодиодов: лампа сначала проходит через шредер, после чего разбивается на кусочки. Затем стеклянные и металлические детали обрабатываются через сепараторы или магнитные сортировщики. Переработчики всегда ищут металлические детали, поскольку они являются наиболее ценными и могут быть использованы повторно.

В целом, светодиодные лампы являются наиболее экологичным вариантом . Это связано с тем, что они имеют длительный срок службы, высокую энергоэффективность, отсутствие опасных химических веществ и возможность вторичной переработки деталей.

Преимущества переработки лампочек накаливания

Утилизация лампочек накаливания имеет множество преимуществ:

  • Не допускайте попадания вредных химических веществ в окружающую среду — Если вы отправите лампу КЛЛ на свалку, ртуть может попасть в водоемы и в океан, где он превращается в высокотоксичную метилртуть. Это токсичное вещество попадает в рыбу, которую мы едим. Но если вы переработаете лампочки, ртуть можно безопасно использовать повторно. Кроме того, светодиодные лампы могут содержать медь, никель и свинец, все они также опасны, поэтому утилизация — лучший способ избавиться от них.
  • Материалы можно использовать повторно — При переработке компактных люминесцентных ламп и других ламп материалы, из которых они сделаны, могут быть повторно использованы для других ламп или других предметов. Эти материалы включают стекло, металл, никель, медь, пластик, свинец и даже ртуть. Более того, это невозобновляемые ресурсы, и мы должны экономить их при каждом удобном случае. Эти материалы необходимы для производства электронных товаров, поэтому в будущем мы будем все больше полагаться на их переработку.
  • Экономьте деньги — Это особенно важно, если вы занимаетесь бизнесом. Вы можете снизить затраты на утилизацию или даже снизить затраты на оборудование при переработке.
  • Это просто — Утилизация проста, и почти все части люминесцентных ламп могут быть переработаны. Все, что вам нужно сделать, это позвонить по телефону или выполнить быстрый поиск в Google, чтобы настроить программу утилизации лампочек или найти ближайший к вам переработчик.
  • Соблюдайте законы — В некоторых штатах запрещено выбрасывать лампочки вместе с обычными бытовыми отходами. Это может быть и в вашем регионе. Вы должны проверить местные правила юрисдикции и утилизировать лампочки, чтобы избежать неприятностей.
  • Продемонстрируйте приверженность защите окружающей среды   Наконец, вы будете чувствовать себя хорошо, если будете перерабатывать. Это еще более важно, если вы занимаетесь бизнесом. Люди все чаще следят за экологическими методами предприятий, с которыми они работают, и переработка — один из самых простых способов показать, что вы ответственны за окружающую среду. Некоторые переработчики даже дадут вам сертификат, который вы можете повесить, чтобы продемонстрировать свою приверженность сохранению окружающей среды.

Где сдать лампочки на переработку

Помимо знания о том, как утилизировать лампочки, вы должны знать места их утилизации.

Например, в некоторых штатах, таких как Мэн и Калифорния, запрещено выбрасывать лампочки в бытовой мусор. Вот почему вы должны проверить, где вы можете переработать лампочки в вашем местном муниципалитете .

Есть ли в вашем муниципалитете страницы по утилизации с инструкциями по утилизации различных предметов?

Если да, то вам следует проверить, что говорят об утилизации лампочек в вашем районе. Здесь вы можете найти информацию о центры утилизации и пункты приема . Вы даже можете найти инструкции о том, как упаковать луковицы перед тем, как выбросить их.

Вы также можете утилизировать лампочки в хозяйственных магазинах или в хозяйственных магазинах , таких как Home Depot, Ikea и Lowe’s . Некоторые из них даже принимают КЛЛ (но часто не люминесцентные лампы).

Наконец, вы можете воспользоваться нашим зеленым справочником , чтобы найти пункт утилизации лампочек, ближайший к вашему почтовому индексу.

В строке поиска введите лампочки. Будьте как можно более конкретными. Например, если у вас есть светодиод, обязательно введите светодиодные лампочки. В поле «местоположение» вы можете ввести адрес или почтовый индекс, в котором вы хотите сдать луковицы на переработку. Вот и все. Нажмите «Поиск», и вы получите десятки результатов за считанные секунды.

Совет для профессионалов:  Вы можете выбрать расстояние от центра переработки до вашего местоположения — от 5 до 100 миль от вас.

Понимание законов и вариантов утилизации

Правила, касающиеся охраны окружающей среды и здоровья населения, постоянно меняются, поскольку мы осознаем, что определенные предметы нельзя безопасно выбрасывать на свалки. Эти предметы называются опасными отходами, и это относится и к некоторым лампочкам.

Как узнать, можно ли выбрасывать лампочку в мусор или нет? Согласно Департаменту по контролю за токсичными веществами, если вы не уверены, что предмет не является опасным, вы должны переработать его как опасные отходы, а не выбрасывать в обычный мусор.

Перед переработкой также следует ознакомиться с местными законами об утилизации. В Калифорнии запрещена продажа ламп с яркостью менее 45 люмен на ватт, что в основном относится к лампам накаливания.

Кроме того, в Калифорнии действует строгий закон об утилизации, который распространяется на лампочки . В Калифорнии запрещено выбрасывать лампочки в обычный мусор. Все люминесцентные лампы и трубки подлежат переработке. Вы можете отнести их на предприятие по утилизации опасных отходов, в пункт сбора отходов или на авторизованный объект по переработке.

Помимо Калифорнии, в нескольких других штатах четко изложены правила утилизации лампочек:

  • Мэн — Лампы и лампы, содержащие ртуть, нельзя выбрасывать в мусор, и производители должны финансировать систему сбора и переработки.
  • Массачусетс — Домашним хозяйствам и предприятиям, включая школы и государственные учреждения, не разрешается отправлять лампы, содержащие ртуть, на свалки и мусоросжигательные заводы.
  • Vermont — Запрещено выбрасывать ртутные лампы в мусор. Производители должны финансировать и управлять системой сбора и переработки.
  • Washington — Все лампы, содержащие ртуть, подлежат переработке. Программа сбора и переработки финансируется за счет экологических сборов, взимаемых на месте розничной продажи лампочек.
  • Minnesota — Утилизация люминесцентных ламп обязательна.
  • New Hampshire — Утилизация флуоресцентных ламп обязательна, выбрасывать их в мусорное ведро запрещено.

Как утилизировать старые лампочки

Если вы не хотите иметь дело с государственными и муниципальными нормами, отличным решением будет утилизация ламп. Прежде чем перерабатывать луковицы, убедитесь, что в них нет вредных химических веществ.

Существует бесконечное количество способов повторного использования лампочек. Кроме того, это хороший способ сохранить ресурсы Земли и проявить свой творческий потенциал.

Для украшения лампочки можно использовать такие материалы, как маркер, цветной песок, блестки, акриловая краска и другие. Затем вы можете превратить лампочку в одну из следующих вещей:

  • Наполнить почвой и сделать террариум
  • Использовать как милые крошечные вазы
  • Кашпо для весенних цветов
  • Превратить в керосиновую лампу
  • Покрасить и использовать как рождественское украшение
  • Сделать снежный шар
  • Превратить в подвесное настенное украшение

Это лишь некоторые идеи, которые помогут вам обрести творческий потенциал. Дайте волю своему воображению, и вы будете потрясены тем, что вы можете создать из предметов, которые лежат у вас дома.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли утилизировать лампочки в Home Depot?

Да, вы можете утилизировать компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) в Home Depot вместе с батареями и другой электроникой. Лампы накаливания и галогенные лампы безопасно выбрасывать, но для люминесцентных ламп в некоторых штатах необходимо найти переработчика, который их принимает.

Можно ли выбрасывать лампочки в мусорный бак?

Нет, вы не можете выбрасывать лампочки любого типа в мусорный бак, потому что они не могут быть переработаны вместе с бутылками и банками. Утилизируйте его либо вместе с остальными отходами, либо через специализированную программу утилизации.

Можете ли вы утилизировать лампочки в Lowe’s?

Да, вы можете утилизировать лампочки в Lowe’s, но только КЛЛ. Лампы накаливания, галогенные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) и люминесцентные лампы не подлежат переработке в компании Lowe’s.

Нужно ли утилизировать светодиодные лампы?

Нет, вам не обязательно перерабатывать светодиодные лампы. Вы можете, но не обязаны это делать. Они не содержат опасных материалов, поэтому их можно смело выбрасывать в черный мусорный бак. Тем не менее, вы можете спросить, как утилизировать лампочки в вашей компании по утилизации бытовых отходов.

Как утилизировать 4-футовые люминесцентные лампы?

Вы можете утилизировать 4-футовые люминесцентные лампы как универсальный мусор в большинстве штатов. Семь штатов, включая Мэн и Калифорнию, относятся к ним как к опасным отходам и требуют их переработки из-за содержания ртути. Если вам нужно перевезти длинные люминесцентные лампы на предприятие по переработке, заверните их в старый упаковочный материал, чтобы они не сломались.

Перерабатывает ли Best Buy лампочки?

Нет, Best Buy не занимается переработкой лампочек. Если вам нужно утилизировать компактные люминесцентные лампы, отнесите их в ближайший магазин Home Depot, Lowe’s, или найдите ближайший пункт переработки через нашу службу Green Directory.

Утилизация лампочек: последние мысли

Электрические лампочки могут быть маленькими, но их воздействие на окружающую среду никоим образом не является незначительным — от заполнения свалок до выщелачивания вредных химических веществ, загрязнения окружающей среды и угрозы нашему здоровью.

Существуют различные виды ламп, некоторые из которых являются экологически чистыми, например, светодиодные, а некоторые сильно загрязняют окружающую среду, например, компактные люминесцентные лампы. Обращайтесь с ними бережно и ответственно относитесь к переработке. Кроме того, проверьте, есть ли в вашем муниципалитете законы об утилизации лампочек, чтобы избежать неприятностей.

Наконец,  воспользуйтесь нашим Зеленым каталогом, чтобы за считанные секунды найти ближайший к вам пункт переработки лампочек.

Marina Maletic

Marina заботится об устойчивом развитии и работает над тем, чтобы наша планета долгое время оставалась нашим домом. Она принимает участие в охране окружающей среды, перерабатывая и не покупая одноразовый пластик. Когда она не пишет, ее можно найти с засунутым носом в книгу или пробующим новые рецепты выпечки.

От чего загорается лампочка?

ТЕХНОЛОГИИ — Изобретения

Задумывались ли вы когда-нибудь…

  • От чего загорается лампочка?
  • Кто изобрел лампочку?
  • Каковы основные части лампочки?
Метки:

См. все метки

  • Американский,
  • аргон,
  • лампа,
  • свеча,
  • электричество,
  • английский,
  • нить
  • ,
  • лампа накаливания,
  • изобретение,
  • лампа,
  • свет,
  • металл,
  • фотон,
  • наука,
  • Сэр Джозеф Свон,
  • технологии,
  • Томас Эдисон,
  • вольфрам,
  • Вт

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Сью. Сью Уондерс , “ Как работают лампочки? ”Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Сью!

Представьте, что вы снова в средневековье. Уже почти стемнело, и вы направляетесь в дом, чтобы привести себя в порядок после тяжелого дня работы в поле. После быстрой ванны и плотного ужина хочется немного расслабиться и насладиться вечером. Когда темнеет, что вы делаете для освещения?

Еще до изобретения современного освещения вы, вероятно, потянулись бы к свече или масляной лампе. Если вы жили в большом доме, вам наверняка требовалось несколько свечей или ламп. Освещение всех этих устройств — и поддержание их включенными — может быть довольно сложной задачей. Они также могли производить много тепла и копоти, что не обязательно было очень приятным.

Неудивительно, что изобретатели прошлого стремились найти простое решение для освещения своего пути в темноте. В конце 1800-х годов два изобретателя — американец Томас Эдисон и англичанин сэр Джозеф Свон — примерно в одно и то же время независимо друг от друга изобрели одно и то же: электрическую лампочку.

Оглядываясь на прошлое, интересно отметить, что такое простое изобретение потребовалось так много времени. Традиционная лампочка, также называемая лампой накаливания, представляет собой элегантно простое устройство, состоящее всего из нескольких основных частей. Фактически, он не сильно изменился со времен Эдисона. Однако это была технологическая революция, навсегда изменившая ход истории.

Лампочки состоят всего из нескольких основных частей. Металлическое основание имеет два металлических контакта, которые соединяются с концами электрической цепи. Металлические контакты прикреплены к двум жестким проводам, которые сами соединены тонкой металлической нитью. Нить накала — это тонкая проволока, которую вы видите в середине лампочки, поддерживаемая стеклянным креплением. Все это находится внутри стеклянной колбы, заполненной инертным газом, например, аргоном.

Когда лампочка подключается к источнику электропитания, электрический ток течет от одного металлического контакта к другому. Когда ток проходит по проводам и нити накала, нить нагревается до такой степени, что начинает излучать фотоны, представляющие собой небольшие пакеты видимого света.

В обычной 60-ваттной лампочке нить накала сделана из длинного тонкого вольфрамового металла. Хотя нить накаливания внутри лампы выглядит так, будто ее длина составляет всего около дюйма, на самом деле она имеет длину более шести футов и свернута в тугую спираль. Это возможно, потому что его толщина всего около одной сотой дюйма!

Не все металлы излучают видимый свет при нагревании до экстремальных температур. На самом деле, большинство из них расплавится, не достигнув таких температур. Вольфрам, однако, имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, что делает его идеальным металлом для нитей накаливания лампочек.

Чтобы вольфрамовая нить не воспламенилась при такой высокой температуре, лампочки изготавливаются с откачиванием всего кислорода для создания почти вакуума. Чтобы предотвратить испарение атомов вольфрама, в лампочку вводят инертный газ, например аргон, чтобы продлить срок ее службы.

Хотя лампы накаливания дешевы, эффективны и очень просты в использовании, они не очень эффективны. Они выделяют много тепла. Более продвинутые технологии, в том числе флуоресцентные лампы и светодиоды (LED), гораздо более эффективны, генерируя больше света и меньше тепла. Эти новые технологии потребляют меньше энергии и уже скоро заменят обычные лампочки.

Интересно, что дальше?

Предупреждение: в завтрашнем чуде дня мы нарежем фрукт, который может оставить кислый привкус во рту.

Попробуйте

Мы надеемся, что сегодняшнее Чудо дня украсит ваш день! Насладитесь послесвечением, исследуя следующие виды деятельности с другом или членом семьи:

  • Сколько у вас дома лампочек? Сколько энергии они используют? Проведите инвентаризацию своего дома и его источников освещения. Можете ли вы придумать план, как сэкономить деньги своей семьи, уменьшив количество источников света, которые вы используете на регулярной основе? Поговорите со взрослыми о своих идеях. 904:30
  • Время экскурсий! Попросите взрослого друга или члена семьи отвести вас в местный магазин, чтобы проверить широкий ассортимент лампочек, доступных сегодня. Все ли они работают одинаково? С какими лампочками вы уже знакомы? Какие из них вы используете дома? Есть ли лампочки, которые вы никогда раньше не видели? Насколько они дороги? Какими функциями могут похвастаться новейшие и самые лучшие лампочки? Если возможно, купите более новую компактную люминесцентную лампу, чтобы заменить одну из обычных ламп накаливания в вашем доме. Сколько энергии, по вашим оценкам, это сэкономит? 904:30
  • Готовы принять вызов? Имея несколько материалов и немного терпения, а также помощь взрослого друга или члена семьи, вы можете построить лампочку! Перейти онлайн, чтобы прочитать инструкции для эксперимента. Соберите необходимые материалы и вперед! Покажите своим друзьям и членам семьи и удивите их своими знаниями об электричестве и о том, как оно работает!

Получил?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Tymbri
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Удивляйтесь вместе с нами!

Что вас интересует?

Wonder Words

  • свет
  • лампа
  • тепло
  • поток
  • сумерки
  • газ
  • электрический
  • текущий
  • контакт
  • аргон
  • цепь
  • инертный
  • флуоресцентный
  • диод
  • вольфрам
  • нить
  • фотон
  • элегантный

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделись со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

Что такое лампа накаливания?

По

Билл Льюис

Билл Льюис

Билл Льюис — профессиональный электрик с более чем 25-летним опытом. В течение трех лет он занимался освещением и ремонтом дома для The Spruce. Он посвятил 12 лет проектированию, установке и эксплуатации систем сценического освещения и 15 лет работал профессиональным электриком. Он также имеет опыт работы плотником, подрядчиком и градостроителем.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 16.12.21

Рассмотрено

Ларри Кэмпбелл

Рассмотрено Ларри Кэмпбелл

Ларри Кэмпбелл — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Факт проверен

Сара Скотт

Факт проверен Сара Скотт

Сара Скотт занимается проверкой фактов и исследователем, работала в сфере индивидуального строительства в сфере продаж, маркетинга и дизайна.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Хьюго Франса / EyeEm / Getty Images

Лампа накаливания или источник света — это любое устройство, использующее электричество для нагрева нити накала или проволоки до тех пор, пока она не станет достаточно горячей, чтобы светиться белым светом. Если бы это было сделано на открытом воздухе, в присутствии кислорода, металлическая нить сгорела бы до того, как нагрелась.

Лампы накаливания работают, потому что нагретая нить находится внутри стеклянной оболочки или шара, который откачан и либо оставлен в вакууме, либо заполнен инертным газом. Проволока не может гореть в вакууме, и она не может гореть, если единственный газ внутри колбы инертен и не вступает с ним в реакцию.

Совет

Светодиодные лампы быстро становятся стандартом, заменяя лампы накаливания во многих домах и других помещениях.

Кто изобрел лампочку накаливания?

Это были два более ранних изобретателя, Генри Вудворд и Мэтью Эванс, которые изобрели лампу накаливания, чей патент был куплен Томасом Эдисоном. К 1879 году Эдисон переключился на углеродную нить накаливания и бескислородный корпус и произвел лампу, которая изначально работала более четырнадцати часов. С тех пор лампа накаливания прошла долгий путь.

Почему перегорают лампы накаливания?

Происходит то, что проволочная нить медленно испаряется. В обычной лампе накаливания эти молекулы просто теряются. Они оседают на внутренней стороне стеклянной оболочки, поэтому старая лампа накаливания будет выглядеть желтее и тусклее, чем идентичная новая. Это также означает, что проволока сжимается по мере потери молекул. В какой-то момент он становится таким тонким, что больше не может нести ток, перегревается и ломается. Вот тогда мы говорим, что лампочка «перегорела» и меняем ее.

Почему я все еще не могу их купить?

Они неэффективны. Чтобы продлить срок службы стандартных ламп накаливания, производители делают их менее горячими, чем оптимальная температура для излучения чистого белого света. В результате лампы накаливания излучают большую часть энергии, которую они используют, в инфракрасной части спектра. Это, конечно, не помогает нам видеть и в значительной степени является пустой тратой энергии — если только мы не хотим тепла, которое они излучают.

Их забанили?

Одним словом, нет. Лампы накаливания не запрещены. Случилось так, что теперь все лампочки должны соответствовать минимальному стандарту эффективности, который был принят в Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года. Большинство стандартных ламп накаливания не могут соответствовать этим стандартам, но те, которые соответствуют, все еще могут быть производится и продается. Тем не менее, многие лампы накаливания не подпадали под действие стандартов. Примерами являются трехходовые лампочки, лампочки для люстр и лампочки для бытовой техники.

Тем временем производители работают над выпуском альтернативных лампочек, которые соответствуют стандартам, дают хороший, приятный свет и не стоят три состояния. Замена стандартной 60-ваттной лампочки, которая была одним из первых затронутых типов ламп, прошла долгий путь к соответствию этим стандартам.

Вот лучшие лампочки для каждой комнаты

Источники статей

The Spruce использует только высококачественные источники, в том числе рецензируемые исследования, для подтверждения фактов в наших статьях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.