Способ определения времени разогрева ламп накаливания Советский патент 1990 года по МПК H01J9/42 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при изготовлении светосигнальных установок, в которых лампы накаливания эксплуатируются в режиме частых включений.

Цель изобретения - упрощение способа и сокращение длительности испытаний.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для определения времени разогрева ламп накаливания; на фиг. 2-3 - осциллограммы светового потока при импульсной подаче напряжения на лампу; на фиг.4 - зависимости эмпирических коэффициентов в выражении для расчета времени

разогрева лампы от величины поданного напряжения.

Устройство для определения времени разогрева ламп накаливания содержит питающийся от сети переменного тока блок 1 заряда конденсаторов, соединенный с батареей 2 конденсаторов, которая соединена с лампой 3 накаливания. Излучение лампы накаливания фиксируется приемником из- лучения-кремниевым фотодиодом 4. Сигнал от фотодиода поступает на вход осциллографа 5. Напряжение, подаваемое на лампу накаливания при разряде на нее конденсатора, контролируется вольтметром 6, соедиел сх

ю

Н8ННЫМ параллель;; о с лампой накаливания 3.

Способ определения времени разогрева ламп Накаливания осуществляют следующим образом.

Батарея бумажных или электролитических конденсаторов, например, типа К 50- 17, имеет набор емкостей в диапазоне 500-1500 мкФ. Каждый конденсатор может быть заряжен до напряжения 200-260 В, При определении времени разогрева по предлагаемому способу конденсатор заряжают до напряжения, при котором лампа накаливания предназначена работать.

Выбор величины емкости, которую должен иметь конденсатор, разряжаемый на лампу накаливания, осуществляется в зависимости от мощности лампы. Известно, что масса тела накала и, следовательно, его время разогрева возрастают с увеличением мощности лампы. Чтобы световая энергия вспышки, получаемой от лампы накаливания, была достаточной для регистрации на экране осциллографа, для ламп с более массивным телом накала следует выбирать конденсатор с большей накопленной энергией. После того,как емкость выбрана, конденсатор заряжают от сети переменного тока с помощью зарядного блока до требуемой величины напряжения, которое контролируется по вольтметру. Заряженную емкость замыкают на лампу накаливания. Приемник излучения - фотодиод ФД-24К - фиксирует излучение лампы. Сигнал с фотодиода подается на вход осциллографа Н 117/1. На фотоленте светолучевого осциллографа фиксируется зависимость светового потока лампы от времени, по которой определяют время tK достижения максимума светового потока (фиг. 2 и 3). Затем с помощью графиков {фиг.4) по значениям напряжения определяют коэффициенты А, В, С, после чего рассчитывают время разогрева лампы из соотношения

tp А ТкВ + С, где А 225, . .4000;

8 3,3 .. .4,2;

С 0,042 . . . 0,058.

Пример1.В качестве примера выбрана лампа накаливания общего назначения типа В 230-240-15. Для определения времени разогрева данной лампы при напряжении 200 В выбирают конденсатор типа К 50-17 емкостью С - 500 мкФ. Зарядив конденсатор до напряжения 200 В, замыкают его на лампу накаливания, По осциллограмме процесса разогрева лампы (фиг.2) определяют время достижения максимального значения светового потока IK 0,066 с. По графику (фиг,4) определяют значения коэффициентов А, В, С: А 6,0; В 3,6; С 0,058. Время разогрева tp при напряжении 200 В находят по указанной формуле и оно равно 0,094с.

Пример 2. Определяют время разогрева лампы накаливания типа В 230-240- 15 при напряжении 260 В. Используют конденсатор типа К 50-17 емкостью С 500 мкФ. Зарядив указанный конденсатор

0 до напряжения 260 В, замыкают его на лампу накаливания. По осциллограмме процесса разогрева лампы определяют время достижения максимального значения светового потока 1к 0,058 с. По графику (фиг.4)

5 определяют значения коэффициентов А,В,С: ,27; ,26,- ,042. Время разогрева tp при напряжении 260 В находят по указанной формуле и оно равно 0,063 с. Пример 3. В качестве примера вы0 брана лампа накаливания общего назначения, типа Б 235-245-150-1, Необходимо определить время разогрева данной лампы при напряжении 200 В. Конденсатор типа К 50-17 емкостью мкФ заряжают до

5 напряжения 200 В и замыкают его на лампу накаливания. По осциллограмме (фиг.З) процесса разогрева лампы определяют время достижения максимального значения светового потока tK 0,108 с. По графику (фиг.4)

0 определяют значения коэффициентов А, В, С: А 6,0,- В 3,6; С 0,058 с. Время разогрева лампы при напряжении 200 В находят по указанной формуле и оно равно 0,267 с. Пример 4. Определяют время разо5 грева лампы накаливания типа Б 235-245- 150-1 при напряжении 260 В. Конденсатор типа К50-17 емкостьк( мкФ заряжают до напряжения 260 В и замыкают его на лампу накаливания. По осциллограмме про0 цесса разогрева лампы определяют время достижения максимального значения светового потока Тк 0,090 с. По графику (фиг.4) определяют значения коэффициентов А, В, С: А 5,27; В 3,26; С 0,042. Время разо5 грева лампы tp при напряжении 260 В находят по формуле и оно равно 0,130 с.

Предлагаемый способ определения времени разогрева ламп накаливания обеспечивает по сравнению с известным спосо0 бом следующие преимущества; использование зависимости световго потока от времени позволяет сократить ряд промежуточных измерений и вычислений (снятие статической вольт-амперной харак5 теристики, определение относительного изменения сопротивления, определение времени удвоения сопротивления по осциллограмме тока и расчет характеристического параметра), тем самым упростить способ, сделать его более оперативным, уменьшить

количество эмпирических коэффициентор; использование ускоренного разогрева тела накала лампы путем разряда на него накопительного конденсатора дает возможность сократить время проведения испытаний; использование предлагаемого способа позволяет выбрать режим горения ламп (длительности горения и пауз) в соответствии с инерционными свойствами ламп, обеспечив тем самым оптимальные световые и электрические параметры вспышек излучения, наилучшие эксплуатационные условия для тел накала, что позволяет увеличить долговечность ламп накаливания, работающих в режимах частых включений. Формула изобретения Способ определения времени разогрева лампы накаливания, включающий подачу

напряжения на лампу от источника электрического напряжения, регистрацию параметров переходного процесса и оценку времени разогрева, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и сокращения длительности испытаний, в качестве источника электрического напряжения используют конденсатор емкостью 500- 1500 мкФ, в качестве регистрируемого па- раметра измеряют световой поток, а оценку времени разогрева tp определяют из соотношения

tp А1кВ + С,

где tK - время достижения максимума регистрируемого светового потока, с;

А 225...4000;

В-3,3...4,2;

С-0,042.,.0,058.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при изготовлении светосигнальных установок, в которых лампы накаливания эксплуатируются в режиме частых включений. Цель изобретения - упрощение способа и сокращение длительности испытаний. При осуществлении способа на ламкус подают напряжение в несколько сот вольт от батареи конденсаторов емкостью 500-1500 мкФ и регистрируют переходный процесс, измеряя световой поток кремниевым фотодиодом ФД-24К. СИГНАЛ ОТ ФОТОДИОДА ПОСТУПАЕТ НА ВХОД ОСЦИЛОГРАФА ТИПА Н 117/1. НА ФОТОЛЕНТЕ ОСЦИЛОГРАФА ФИКСИРУЕТСЯ ЗАВИСИМОСТЬ СВЕТОВОГО ПОТОКА ЛАМПЫ ОТ ВРЕМЕНИ, ПО КОТОРОЙ ОПРЕДЕЛЯЮТ ВРЕМЯ ДОСТИЖЕНИЯ МАКСИМУМА СВЕТОВОГО ПОТОКА, А ВРЕМЯ РАЗОГРЕВА ЛАМПЫ РАССЧИТЫВАЮТ ИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОГО СООТНОШЕНИЯ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СВЕТОВОГО ПОТОКА ОТ ВРЕМЕНИ ПОЗВОЛЯЕТ УПРОСТИТЬ СПОСОБ, А УСКОРЕННЫЙ РАЗОГРЕВ - СОКРАТИТЬ ВРЕМЯ ИСПЫТАНИЙ. 4 ИЛ.

tH

сригг

Фиг.з

№г/

t.c

/в С,е

Л

00 от

-А S

с

220

Фиг. 4

2дйУ,В