ЛЮМИНЕСЦЕНТТІК ШАМДАРДЫҢ НЕГІЗГІ СИПАТТАМАЛАРЫ ЖӘНЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Қазіргі люминесценттік шамдарда тұтынылған электр энергиясының 20% шамасындайы көрінерлік сәулеленуге айналады. Қуаттары бірдей келетін қыздыру шамдарына қарағанда олардың жарық бергіштігі 4…6 есе көп болады.
Люминесценттік шамдардың габариттік мөлшерлері олардың куатына, номинал кернеуіне, жарық ағынына және жарық бергіштігіне байланысты келеді. Шамның ұзындығы оның жұмыс кернеуімен анықталады. Шамның қуаты мен ұзындығы берілген жағдайда оның диаметрінің мәні ток тығыздығы 0.03…0.063 А/см2 болу шартымен таңдап алынады. Осы жағдайда шамның бетіндегі жылулық жүктеме 0.0254…0.05 Вт/см2 болуы керек. Бұл жүктеме шам түтігінің 40…50 0С-қа дейін қыздырылуын қамтамасыз етеді.
Осы себептен колба ішіндегі сынап булары қысымының мәні қажетті шамаға (1.3 Па) дейін жетеді де, толқын ұзындығы 253.7 нм ультракүлгін сәулеленудің шығуы максимал болады. Бұл шам люминофоры шығаратын жарық ағынының ең үлкен мәнін қамтамасыз етеді. Куаты 40 Вт шамның габариттік мөлшерлері мен электрлік параметрлері өте сай келеді. Сондықтан басқа жағдайлар бірдей болғанда олардың жарық бергіштігі жоғары болады.
Люминесценттік шамдардың жарық-техникалық қасиеттеріне әр түрлі себепкершарттар әсер етеді. Мысал ретінде мыналарды көрсетуге болады: бірлік қуаты және люминофор құрамы, балласт кедергінің түрі және шам түтігінің ұзындығы мен диаметрінің қатынасы және т.б.
Люминесценттік шамдардың жарық бергіштігі олардың бірлік қуатына да және люминофордың құрамына да байланысты келеді. Қуаттары бірдей шамдардың ішінде ЛБ типті шамдардың, ал сәулелену түсі бірдей болатын шамдардың ішінде қуаты 40 Вт шамдарының жарық бергіштігі жоғары болады.
Люминесценттік шамдардың жарық ағыны мен жарық күші ара қатынасының практикалық маңызы зор. Ол мына тәуелділікпен көрсетіледі:
F = 9.25 I (2)
Люминесценттік шамдардың жарықтылығы 3000…10000 кд/м2 болады. Жарық ағыны мен шамның ұзындығына перпендикуляр бағыттағы орташа жарықтылығы ара қатынасы мынадай түрде болады:
мұндағы В- шамның орташа жарықтылығы, кд/м2 ; Ғ- шамның жарық ағыны, лм; d- шамның диаметрі, м; 1 — шамның ұзындығы.
Люминесценттік шамдары жарықтылығы қыздыру шамдарының жарықтылығынан бірнеше есе кіші. Бұл оларды жарықтандыратын қондырғыларда пайдаланғанда айырықшылығы болып табылады.
Айнымалы ток торабына қосылған барлық сәулелену көздерінің жарық ағыны пульстенеді. Бірақ қыздыру шамдарында қыздыру денесінің жылулық инерциясы үлкен болуына байланысты (температурасы жоғары болғандықтан) жарық ағынының пульстенуі көзге сезілмейді. Люминесценттік шамдарда токтың лездік мәні нөлге тең болғанда, люминофордың «кешіккен» жарық шығаруына байланысты шамның жарық ағыны нөлге дейін төмендемейді.
Жарық ағынының пульстенуі пульстену коэффициентімен бағаланады:
(3)
Жарық ағынының пульстену тереңдігі балласт кедергінің түріне де байланысты. Өйткені ток үзілісінің ұзақтығы және оның ілездік мәндері қисығының пішіні газ-разрядтық шамға тізбектеп қосылған балласт кедергінің түрімен анықталады. Жарық ағынының пульстенуі адамдардың көзіне зиянды әсер етеді, жұмысқа қабілеттілікті төмендетеді. Әсіресе, жарық ағынының периодикалық пульстенуінен пайда болатын стробоскопиялық эффект зиянды келеді. Осы эффектінің әсерінен айналып немесе тербеліп тұрған дененің айналу немесе тербеліс жиілігі жарық ағынының пульстену жиілігіне тең немесе еселі болса, ол дене көзге қозғалмайтындай болып көрінеді, зақымдану қауыптілігін тудырады. Осы себептен қозғалмалы бөлшектері бар механизмдер мен машиналар орнатылған өндірістік үйжайларда арнайы сұлбамен қосылатын екі немесе үш люминесценттік шамдары бар қондырғылар қолданылады. Олардың жиынтық жарық ағынының пульстенуі аз.
Мемлекеттік үлгіқалып бойынша люминесценттік шамдардың орташа қызмет ету мерзімі 12000… 15000 сағат болады. Осы мерзімнің соңында шам жарық ағынының орташа мәні өзінің номинал мәнінің 60%-нен кем болмауы керек. 100 сағат жұмыс істегеннен кейінгі жарық ағыны номинал ағын деп саналады. Люминесценттік шамдардың қызмет ету мерзімі тұтандыру тәсіліне және жиілігіне, балласт кедергінің түріне байланысты келеді. Өйткені әрбір тұтандыруда электродтардың оксид қаптамасы шығынданады (әсіресе электродтарды алдын ала қыздырмай шамдарды тұтандырғанда).
Қоректендіретін электр торабы кернеуі ауытқуының люми -несценттік шам жұмысының көрсеткіштеріне әсері балласт кедергінің түріне, оның мәніне және шамды электр торабына қосу сұлбасына байланысты келеді 6суретте люминесценттік шам қуатының, тогының, жарық ағынының және кернеуінің сұлбаға берілген кернеуге тәуелділіктері көрсетілген.
Электр торабы кернеуінің жоғарылауы да, сондай — ақ төмендеуі де люминесценттік шамның қызмет ету мерзімін қысқартады. Өйткені екі жағдайда да электродтар оксид қаптамасы бөлшектерін тозаңдату өседі: кернеу жоғарылағанда электродтардың өте қызуынан, ал кернеу төмендегенде — шамды тұтандыру үшін стартердің жиі-жиі іске косылуынан болады.
.
Қоректендіретін электр торабы кернеуі жоғарылағанда люминесценттік шамдардың жарық бергіштігі төмендейді, ал кернеу төмендегенде- жоғарылайды. Бұл — люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарынан ерекшелігі. Қоректендіру кернеуінің төмендеуі люминесценттік шамның тұтануын айтарлықтай нашарлатады.Жалпы мақсатқа арналған люминесценттік шамдар температурасы +15 ºС-тан +40 ºС-қа дейін болатын ортада жұмыс істеуге есептелінген. Ортаның температурасы +10 °С-тан төмен болса шамның сенімді тұтануын қамтамасыз ететін арнайы тәсілдер (шамды сыртқы ортадан оқшаулау, арнайы сұлбалар пайдалану және т.б.) қолдану керек.
Қоршаған ортаның ылғалдылығы шамның тұтану кернеуіне әер етеді. Ауаның ылғалдылығы 75…80% болғанда шамды тұтандыру үшін ең үлкен кернеу керек болады.
Люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарына қарағанда мынадай артықшылықтары бар:1) сәулеленуінің спектрлік құрамының қолайлылығы;2) жарық бергіштігінің айтарлықтай жоғарылылығы (қуаты бірдей шамдарға 4…6 есе);3) жарықтылығының едәуір аздығы;4) қызмет ету мерзімінің көптігі.
Люминесценттік шамдардың қыздыру шамдарымен салыстырғанда мынадай кемшіліктерін айтуға болады:
1) қосымша қымбат бағалы жүргізу-реттеу аппаратын қажет қылатын электр торабына қосу сұлбасының күрделілігі;2) жұмыс істеу көрсеткіштерінің қоршаған орта жағдайларына байланыстылығы;3) жарық ағынының пульстенуінен стробоскопиялық құбылыстың болуы;4) бірлік қуатының кішілігі;5) жұмыс сенімділігінің төменділігі.