發(fā)光效率燈泡的發(fā)光效率是指燈泡消耗單位電功率所發(fā)出的光通量(簡稱光效),以lm/W為單位。壽命燈泡的壽命一般有兩種意義:(1)全壽命:指燈泡從開始使用到點燃失效,或者根據(jù)某種規(guī)定標準點到不能再使用的狀態(tài)的累計時間;(2)在規(guī)定條件下,同批壽命試驗燈所測得壽命的算術(shù)平均值稱為平均壽命。產(chǎn)品樣本上列出的光源壽命一般指平均壽命,白熾燈的平均壽命為1000h。白熾燈的壽命受電源電壓的影響,電源電壓升高,燈泡壽命將**降低。燈絲在工作過程中各處變細的速度不同(由于材料或制造方面的原因),在局部地方蒸發(fā)加速,該處的溫度也就加速提高,甚至蒸發(fā)迅速而**終燒斷。燈絲溫度的變化使得燈的壽命和光效都會產(chǎn)生變化,同一個燈泡光效越高壽命就越短。但是白熾燈用久了玻殼會變黑,再過一段時間會燒斷,因為鎢絲比起炭絲來,在真空里的升華速度要快得多。江蘇放心選白熾燈
白熾燈用耐熱玻璃制成泡殼,內(nèi)裝鎢絲。泡殼內(nèi)抽去空氣,以免燈絲氧化,或再充入惰性氣體(如氬),減少鎢絲受熱升華。因燈絲所耗電能*一小部分轉(zhuǎn)為可見光,故發(fā)光效率低,一般為6.5~10流明/瓦。白熾燈,主要由玻殼、燈絲、導線、感柱、燈頭等組成。玻殼做成圓球形,制作材料是耐熱玻璃,它把燈絲和空氣隔離,既能透光,又起保護作用。白熾燈工作的時候,玻殼的溫度比較高可達100℃左右。燈絲:是用比頭發(fā)絲還細得多的鎢絲,做成螺旋形??雌饋頍艚z很短,其實把這種極細的螺旋形的鎢絲拉成一條直線,這條直線竟有1米多長。國內(nèi)白熾燈建議所以白熾燈都被造成“大腹便便”的外型,這是為了使沉積下來的鎢原子能在一個比較大的表面上彌散開。
鹵素燈的外形一般都是一個細小的石英玻璃管,和白熾燈相比,其特殊性就在于鎢絲可以“自我再生”。實際上,在這種燈的燈絲和玻璃外殼中充有一些鹵族元素,如碘和溴。當燈絲發(fā)熱時,鎢原子被蒸發(fā)向玻璃管壁方向移動。在它們接近玻璃管時,鎢蒸氣被“冷卻”到大約800℃并和鹵素原子結(jié)合在一起,形成鹵化鎢(碘化鎢、溴化鎢)。鹵化鎢向玻璃管**移動,又落到被腐蝕的燈絲上。因為鹵化鎢很不穩(wěn)定,遇熱后就會分解成鹵素蒸氣和鎢,這樣鎢又在燈絲上沉積下來,彌補了被蒸發(fā)的部分。如此循環(huán),燈絲的使用壽命就會延長很多。所以,鹵素燈的燈絲就可以做的相對較小,燈體也很小巧。鹵素燈一般用在需要光線集中照射的地方,比如用于寫字臺或居室局部的照明。
辦法只有降低溫度,降低燈絲溫度可以達到***的目的。鎢絲工作溫度高達2700℃時,燈泡點亮不到1個小時就熄滅;鎢絲工作溫度下降到1700℃,使用壽命可以延長到1000個小時以上??墒牵@并不是個好辦法。降低鎢絲的工作溫度,也就是降低它的白熾程度,會使白熾燈的發(fā)光效率降低,遠不如溫度高時那么明亮。于是,問題就這樣明明白白地擺在了人們的面前:要想白熾燈更多地發(fā)光,就得提高燈絲的工作溫度;要想減少鎢絲的蒸發(fā)以延長燈的壽命,又得降低它的體溫。這是矛盾的。由于白熾燈的耗電量大,壽命短, 性能遠低于新一代的新型光源。
白熾燈的特性主要有能量特性、電壓特性、工作特性、點燃與熄滅特性、壽命等。[2]能量特性能量特性可以用發(fā)光效率來描述。白熾燈所消耗的能量其中只有一小部分轉(zhuǎn)換為可見輻射光,很大一部分轉(zhuǎn)換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發(fā)光效率在13%左右。電壓特性白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數(shù)函數(shù)變化,并用特征指數(shù)描述其變化規(guī)律。圖3表示出白熾燈的電壓變化特性曲線。壽命通常指新白熾燈開始使用到斷絲為止的時間,或指燈保持在規(guī)定的光通量數(shù)值上的燃點時間。白熾燈的電源電壓變化對燈壽命的影響,通常功率為30W以上的燈,燃點750h時,光通量維持率可在85%以上,在數(shù)百毫秒至數(shù)秒的開燈與關(guān)燈周期內(nèi)的瞬時電流,可使燈的壽命縮短2%~8%。白熾燈是一種熱輻射光源,能量的轉(zhuǎn)換效率很低,只有2%~4%的電能轉(zhuǎn)換為眼睛能夠感受到的光。北京創(chuàng)意白熾燈
生成固態(tài)的五氧化二磷,玻殼里殘留的氧氣也被消除了。江蘇放心選白熾燈
白熾燈的啟動性能好,從對燈施加電壓到發(fā)出額定光通量為止,只需數(shù)百毫秒的時間,在如此短的點熄滅時間內(nèi),其瞬間過渡電流約為額定電流的7-10倍,通常在數(shù)百毫秒到數(shù)秒內(nèi)的燃點熄滅周期內(nèi),就大致可使壽命縮短2-8%。頻繁開關(guān)白熾燈,使鎢絲出現(xiàn)急冷急熱,溫度發(fā)生反復變化,又由于鎢絲內(nèi)部晶體呈纖維狀,表現(xiàn)出各向異性,導致熱應(yīng)力。當熱應(yīng)力超過材料高溫下的彈性極限時,將發(fā)生局部塑形變形,經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后,即可能引起熱疲勞裂紋,有些裂紋聯(lián)合起來形成主裂紋。這些區(qū)域就成了應(yīng)力敏感處。另一方面,鎢絲的急冷急熱,產(chǎn)生熱沖擊現(xiàn)象。這種熱沖擊產(chǎn)生的熱應(yīng)力,遠遠大于鎢絲正常發(fā)光時的恒定的熱應(yīng)力,而且這種應(yīng)力以沖擊式的高速加在鎢絲上,容易在已存在的應(yīng)力敏感區(qū)出現(xiàn)應(yīng)力集中,使裂紋縱深擴展而導致鎢絲點熄間斷裂。江蘇放心選白熾燈
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