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电光源和照明灯具
二、电光源和照明灯具
常用的电光源按其发光原理可分为两大类,即热辐射光源和气体放电光源。
1.白炽灯
白炽灯就是普通灯泡,它是利用电流通过灯丝产生热量,把灯丝加热到白炽状态而发光,是热辐射光源。
灯丝用高熔点的钨丝绕制,小功率的白炽灯玻璃泡壳内抽成真空,大功率的玻璃泡壳内抽真空后充入氖、氮等惰性气体,以减少钨丝的蒸发,提高灯泡的使用寿命。
白炽灯灯丝温度越高,发光效率也越高。但输入灯泡的大部分电能转变成看不见的红外线辐射能和热能,只有少部分转变成可见光,所以发光效率低,它所消耗电能的97%左右都通过发热消耗掉。电压对白炽灯的光通量和寿命有很大影响,电压升高5%,它的使用寿命降低一半,电压降低5%,光通量下降18%。白炽灯光谱中红光成分较显著,照在红颜色物体上显得更鲜艳,照在蓝颜色物体上有些失真,它属于暖色光。一般使用寿命只有1000小时。
2.卤钨灯
也是一种热辐射光源,克服了白炽灯钨丝蒸发使灯泡壁变黑的缺点。卤钨灯由灯丝和耐高温的石英管组成,由钨丝绕制的灯丝比白炽灯更密,因此工作温度更高。管内除充入惰性气体外,还充入适量的碘和溴等卤族元素。
卤钨灯有碘钨灯管和溴钨灯管两种,体积小,发光效率高,使用寿命长,主要用于大面积照明场所和投光灯。
由于灯丝长、工作温度高,卤钨灯的耐振性差,不宜装在有振动的场所和有易燃易爆以及灰尘较多的场所。为避免卤蒸气沉积在低端而破坏卤钨循环,必须水平安装,倾角不得大于±4°。否则,使灯管很快发黑烧断,严重影响使用寿命。
3.荧光灯
俗称日光灯,为气体放电光源。灯管是一根管壁均匀涂有一层荧光粉的玻璃管,管内抽成真空后充入少量汞和惰性气体氖,两端装有钨丝电极。
荧光灯具有发光效率高(约为普通白炽灯的4倍)、光线柔和、光色接近于日光、使用寿命长(达2000~3000小时)等特点而广泛应用。其缺点是有频闪效应,附件多,不宜频繁开关。采用电子镇流器的新型日光灯取代了老式的铁心线圈镇流器和启辉器,使荧光灯无频闪,启动电压宽、节电、灯管寿命长。
4.荧光高压水银灯
荧光高压水银灯也称高压汞灯。高压水银灯启动过程需要4—8分钟,才进入高压汞蒸气放电的稳定工作状态。在灯管内气化的汞蒸气压力较高,达2—6个大气压,所以称高压水银灯。
荧光高压汞灯发光效率高,使用寿命长,亮度高并接近日光。经常用在道路、广场等地,它的优点是省电、耐振、寿命长、发光强。缺点是启动慢、显色性差,不能用于事故照明和频繁开关的场所。
5.高压钠灯
利用高压钠蒸气放电发光的一种电光源。玻璃灯管外壳内抽真空后充入氖气,放电管由陶瓷制成,内部抽真空后充入钠气。
高压钠灯发光效率高、使用寿命长(约10000小时)、透雾性强、光色较好、为金白色,最适合交通照明。
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