Способ испытания газоразрядных ламп Советский патент 1988 года по МПК H01J9/44 

со

О)

00

;о оо to

Изобретение относится к электроламповой промьшшенности и может быть использовано при испытаниях газоразрядных ламп на продолжительность горения.

Цель изобретения - сокращение длительности испытаний при сохранении механизма старения ламп.

На фиг. 1 и 2 изображены циклограммы испытаний люминесцентных ламп, отличающиеся длительностью режима горения с перегрузкой по току; на фиг. 3 - график зависимости скорости расхода эмиттера от числа включений для трех случаев известного 1 и предлагаемого 2 и 3 способов.

Выбор токовых и временных интервалов связан с физикой работы электродов и обосновывается следующим образом. Значения токов перегрузки „ меньше 1,3 номинального тока 1, являются близкими по величине к колебаниям тока вследствие нестабильности напряжения сети при стандартных испытаниях и не обеспечивают статистически значимого сокращения длительности испытаний. Верхнее значение тока перегрузки определяется условием сохранения физического механизма износа электродов и старения ламп. Величины токов более 2 „ приводят к резкому скачкообразному изменению параметров катодного пятна (КП) и существенному отклонению от линейного закона скорости расхода эмиттера, чт подтверждается спектральными измерениями. Одновременно происходит повышение температуры вольфрамового керна, возрастает вероятность его перегорания, что не является основным видом отказа при стандартных испытаниях. При чрезмерно больших токовых нагрузках возможны и другие нехарактерные отказы - перегорание штырьков цоколя, треск лопатки и колбы и др.

При проведении ускоренных испытаний нужно, чтобы перед повышением токовых нагрузок электроды за совокупное время t(. прошли стадию формирования КП. Известно, что длительность стадии формирования КП зависит от схемы включения, условий зажигания, качества эмиттера. Она может быть как меньше времени стабилизации излучательных характеристик, так и больше его. Для большинства типов ламп стабилизация излучательных характеристик происходит за 10-15 мин и ее длительность не оказывает существенного влияния на механизм старения ламп. При мин электроды могут не пройти полностью стадию формирования КП.

Увеличение t более 20 мин нецелесообразно и малоэффектно, так как

при этом стадия формирования КП заведомо заканчивается, а время испытания ламп сокращается недостаточно. Интервал времени t определяется возможностью использования различных токов

перегрузки для ускоренного моделирования расхода эмиттера. Величина тока перегрузки определяет расход эмиттера в единицу времени, а длительность перегрузки - общий расход эмиттера за один цикл. Стремясь к сокращению длительности испытаний, нужно сохранять неизменным общий расход эмиттера за один цикл. Однако и того же результата можно достигнуть как

увеличением 1„ до 21ц, так и увеличением tj,.

Для обеспечения адекватности ускоренных испытаний нужно, чтобы за один цикл расходовалось количество эмит30

тера, равное величине m

,

9 г

где М - масса эмиттера на электроде;

tц - длительность цикла стандартных испытаний, t tc+tn(j, ; С - полная

продолжительность горения.

Зная величину т, экспериментально установлены предельные значения tp, при которых достигается сокращение длительности испытаний. Нижнее значение времени ,Qtg может быть реализовано при верхнем значении тока перегрузки, т.е. при ,, 2,01„, а верхнее значение времени ,0tc при нижнем значении тока перегрузки ,31„. Конкретные значения находят варьированием 1 и t в указанных пределах.

Для воспроизведения известного способа изготовлена партия № 1

(10 ламп), которая испытывалась по ГОСТу в трехчасовом цикле включения в стартерной схеме: 165 мин Включено (t) и 15 мин Выключено (Ьпаччы )

Номинальный разрядный ток равен 0,43 А. Скорость расхода эмиттера фиксировалась визуально через окна в люминофоре по числу витков триспи- рали, освобождаемых от эмиттера в

процессе горения. Известно, что зоной расхода эмиттера является КП, которое движется от сетевого конца электрода к стартерному, оставляя за собой свободный от эмиттера вольфрамовый керн.

Реализация изобретения представлена результатами испытаний двух партий № 2 и 3 люминесцентных ламп низкого давления типа ЛБ40 с триспираль- ными электродами. Партии № 1 - 3 выбраны случайным образом из большой выборки ламп, изготовленных по одной технологии с давлением наполняющего газа (аргон) 0,5-0,7 мм рт.ст. Партия № 2 испытывалась в цикле длительностью 60 мин, состоявшем из стартер- ного зажигания и горения при 1 0,43А в течение 20 мин, горения при токовой перегрузке ,7А в течение 25 мин - и паузы - 15 мин. Партия № 3 работала в 125-минутном цик- ле, состоявшем из стартерного зажигания и горения при ,АЗА в течение 20 мин горения при токовой перегрузке ,55А - 90 мин и паузы 15 мин.

На фиг. 1 и 2 представлены циклограммы испытаний партий № 2 и 3.

Сокращение длительности испытаний осуществляется за счет значительного сокращения t известного способа и введения tp меньшего по длительности, чем tj.. Непременным условием является сохранение неизменными длительности паузы и суммарного числа циклов испытаний .

Величины токов ,, и длительностей перегрузок t определялись путем спектральных измерений скорости расхода эмиттера и корректировались в процессе испытаний по совмещению кривых 1-3 (фиг. 3). Кривая 1 отражает скорость освобождения от эмиттера витков триспирали в процессе горения первой партии ламп, кривая 2 - второй и кривая 3 - третьей партии ламп. Корректировка величин 1 и tpi возможна на начальном этапе испытаний и осуществляется путем совмещения кривых 2 и 3 со стандартной кривой 1 при одинаковых значениях числа циклов.

При выбранных значениях If, и t расход эмиттера в режиме длительного стационарнрго горения (партия № 1)

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ускоренно моделируется за счет токов перегрузок у ламп партий № 2 и 3 (фиг. 3). Достаточно хорошее собпаде- ние кривых 1 - 3 в масштабе Ыц говорит о равной суммарной скорости расхода эмиттера. Результаты испытаний подтверждают адекватность выбора режимов испытаний 2 и 3: средняя продолжительность горения ламп партий № 1 составила 3456 ч (1152 цикла), партии № 2 1187 ч (1187 циклов), партии № 3 2415 ч (1161 цикл).

Сравнительные испытания показали, что применение предлагаемого способа позволяет ускорить испытания люминесцентных ламп в три раза. Варьируя величинами I и t, можно добиться дальнейшего ускорения испытаний. Особенно сильно эффект ускорения может проявляться у ламп с электродами, выдерживающими большие токовые перегрузки, например у газоразрядных ламп высокого давления.

Сокращение продолжительности испытаний за счет использования изобретения позволяет существенно снизить расход электроэнергии при их проведении.

Формула изобретения

Способ испытания газоразрядных ламп, включающий циклическое и повторяющееся зажигание лампы, выдержку в режиме стационарного горения при номинальном токе, гашение и паузы при суммарном числе циклов, равном отношению нормируемой средней продолжительности горения к нормируемой длительности цикла, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности испытаний при сохранении механизма старения ламп, длительность режима стационарного горения устанавливают равным 5-20 мин, затем лампы переводят в режим токовой нагрузки, повьш1енной в 1,3- 2,0 раза по сравнению с номинальной, длительность которого устанавливают в 1 - 5 раз вьш1е длительности режима стационарного горения, а длительность паузы устанавливают равной 10-15 мин при сохранении суммарного числа циклов.

Jn

HOf

u/riH eff

70

ty

tc

SiTT tn

г

50 foj/ya

70 80 90 WO 110 120 т 150 J60 J7O Фие 1

.

Изобретение относится к электроламповой промышленности и служит для сокращения длительности испытаний газоразрядных ламп при сохранении механизма их старения. После зажигания лампы вьщержку в режиме стационарного горения при номинальном токе устанавливают равной 2-20 мин. Затем повьппают в 1,3-2 раза режим токовой нагрузки и выдерживают в этом режиме в течение времени, в 1-5 раз превышающем длительность режима стационарного горения. После этого лампы горят и повторный цикл испытаний начинают спустя 10-15 мин. Использование способа позволит ускорить процесй испытаний в 3 раза. 3 ил. i (Л

omff.eff.

ВНИНПИ Заказ 309/53

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Прооктнзн, i,

8ff /iffi/ffMM} ,eff.

Тираж 746 Подписное