หลอดไส้ประกอบด้วยอะไร - ไดอะแกรมและอุปกรณ์

เพื่อสร้างแสงประดิษฐ์มักใช้หลอดไส้ธรรมดา ทุกคนคุ้นเคยกับองค์ประกอบนี้ตั้งแต่สมัยของสหภาพโซเวียต หลอดแก้วตลับและเกลียวเป็นส่วนประกอบหลักที่มองเห็นได้ของผลิตภัณฑ์ วิธีการจัดเรียงของหลอดไส้ที่น่าสนใจสำหรับทั้งมือใหม่และมืออาชีพ

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์หลอดไฟ

ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบและพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคนในยุคต่าง ๆ การอาร์คไฟฟ้าครั้งแรกถูกจุดประกายโดยนักวิทยาศาสตร์ Petrov V.V ใน 1802 การประดิษฐ์ประกอบด้วยแท่งคาร์บอนสองแท่งที่เชื่อมต่อกับขั้วของแบตเตอรี่กัลวานิค ในช่วงเวลาของการเข้าหากันของพวกเขามีการปล่อยไฟฟ้าเกิดขึ้นและส่วนโค้งที่ส่องสว่างเกิดขึ้นบนองค์ประกอบต่างๆ การใช้หลอดไฟในชีวิตประจำวันเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลหลายประการ - ความไม่สะดวกของการออกแบบ, การเผาไหม้แท่งถ่านอย่างรวดเร็ว แต่นักวิทยาศาสตร์โลกเริ่มเข้าใจว่าจะทำโคมไฟให้กับอะไร

หลังจาก 70 ปีในปี 1872 Lodygin A.N. ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้ แท่งถ่านหินโต้ซึ่งตั้งอยู่ใต้ฝากระโปรงถูกนำมาใช้เป็นเกลียวในนั้น

หลอดไฟของ Lodygin ได้รับการติดตั้งไฟถนนในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กบนสะพาน Liteiny ในปี 1880 เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม อายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสงเพียง 2 เดือน (จนกว่าแท่งคาร์บอนจะถูกเผาจนหมด)

ในปี 1880 โทมัสเอดิสันได้เปิดตัวหลอดไส้ Lodygin ที่ได้รับการปรับปรุงในสหรัฐอเมริกา เขาจัดการเพื่อให้บรรลุถึงการกำจัดอากาศออกจากหลอดแก้วซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าเกลียวที่ยาวขึ้นและการเผาไหม้ที่สว่างขึ้น เอดิสันยังออกแบบซ็อกเก็ตแบบเกลียวเพื่อขันหลอดลงในซ็อกเก็ต

ในปี 1910 มีการตัดสินใจที่จะบิดไส้หลอดทังสเตนในเกลียวเพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน ดังนั้นผลิตภัณฑ์นี้จึงทำงานแทนการเริ่มต้น 50-100 ชั่วโมงนานถึง 1,000 ชั่วโมง

หลักการของรังสีความร้อนยังใช้ในการผลิตหลอดฮาโลเจน

โคมไฟประกอบไปด้วยอะไร

โครงสร้างและโครงร่างของหลอดไส้มีลักษณะดังนี้:

• หลอดแก้วรูปทรงลูกแพร์หรือทรงกลม;
• ร่างกายเรืองแสง (ไส้หลอดทังสเตนหรือถ่าน) ตั้งอยู่ในนั้นสองผู้ถือเบ็ด;
• สองขั้วไฟฟ้า
• ฟิวส์;
• ขา;
• socle (เคส) พร้อมฉนวน;
• ผู้ติดต่อของเขา (ด้านล่าง)

ออกซิเดชั่นของไส้หลอดทังสเตน (แบบเกลียว, ลำตัวเรืองแสง) ถูกแยกออกเนื่องจากการวางในสุญญากาศหรือก๊าซขนาดกลาง พวกเขาเติมขวดแก้ว

พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า

หลอดไฟทั้งหมดทำขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เนื่องจากโลหะทนไฟทังสเตนมีความต้านทานต่ำจึงจำเป็นต้องใช้ลวดยาวสำหรับอุปกรณ์ขององค์ประกอบแสง ดังนั้นไส้หลอดในหลอดไฟฟ้ามักจะมีขนาดถึง 50 ไมโครเมตร เมื่อมีการเปิดไฟกระแสไฟจะไหลผ่านร่างที่เรืองแสงเกินกว่าที่จะทำงานได้ 10-14 เท่า ยิ่งเธรดอุ่นขึ้นความต้านทานของเธรดก็จะยิ่งมากขึ้นและกระแสจะลดลง

หลักการทำงานของหลอดไฟฟ้า

การพิจารณาว่าหลอดไฟประกอบไปด้วยสิ่งใดสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจหลักการของการทำงาน:

• เมื่อเปิดไฟกระแสจะไหลผ่านด้านล่างของฝาครอบไปยังตัวเรือนที่เรืองแสง
• ไส้หลอดทังสเตนร้อนมากหลังจากปิดวงจรซึ่งนำไปสู่การเรืองแสง
• ณ จุดนี้อุณหภูมิของเธรดถึง 570 องศา
• ดังนั้นสเปกตรัมของการเรืองแสงของหลอดไฟจะถูกเปลี่ยนเป็นอุณหภูมิที่อบอุ่น

สำหรับการอ้างอิง: ระดับของไส้หลอดทังสเตน / ถ่านยิ่งต่ำลงส่วนล่างจะเป็นส่วนของพลังงานที่เข้าสู่ร่างกายที่เปล่งประกายและกระตุ้นการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ โคมไฟย้อนยุคต่างกันตรงที่หลอดเกลียวร้อนขึ้นช้าลงและอ่อนลง

ความหลากหลายขององค์ประกอบแสง

ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจัดตามพารามิเตอร์ที่แตกต่าง ตามประเภทของการเติมหลอดไฟหลอดไฟเหล่านี้มีความโดดเด่น:

• สูญญากาศที่ง่ายที่สุด (เมื่อพวกเขาทำจากขวดอากาศทั้งหมดถูกดูดออก);
• เต็มไปด้วยก๊าซอาร์กอน;
• ฮาโลเจนซีนอน;
• เต็มไปด้วยคริปทอน

ตามประเภทของวัตถุประสงค์หลอดไฟจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• ของตกแต่งบ้าน พวกเขาทำงานตามหลักการปกติ กระติกน้ำทำในรูปแบบของเทียนหรือลูก
  

  หลอดไส้ตกแต่ง
• วัตถุประสงค์ทั่วไป. สิ่งเหล่านี้คุ้นเคยกับองค์ประกอบทั่วไปทั้งหมดที่ถูกขันให้เป็นโคมระย้าหรือเชิงเทียน บ่อยครั้งที่ผู้เชี่ยวชาญมีความกังวลกับคำถามที่ว่าหลอดไฟกินไฟไปกี่วัตต์ คุณสามารถซื้อผลิตภัณฑ์สำหรับ 40, 60, 90, 100, 120, 150, 200 และวัตต์มากขึ้น ตัวบ่งชี้ที่สูงกว่าเรืองแสงที่สว่างขึ้น
• โคมไฟสำหรับให้แสงสว่างในท้องถิ่น โครงสร้างพวกเขาไม่แตกต่างจากองค์ประกอบทั่วไป แต่แรงดันไฟฟ้าสำหรับพวกเขาอยู่ในช่วง 12-42 V.
• หลอดไฟสำหรับส่องสว่าง พวกเขามีขวดทาสีในสีสดใส กำลังไฟฟ้าใช้งานอยู่ในช่วง 10-25 วัตต์
• การส่งสัญญาณ พวกเขามีพลังงานต่ำมากและใช้สำหรับอุปกรณ์ให้แสงสว่าง วันนี้ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวถูกแทนที่ด้วยความมั่นใจด้วยหลอดไฟ LED ที่ทันสมัย
  
• ปอตไลท์ ตัวเรือนเรืองแสงถูกวางในลักษณะพิเศษเนื่องจากมีช่วงล่างที่สะดวกในหลอดไฟ ทำให้สามารถโฟกัสได้ดีขึ้น พลังงานของหลอดไฟดังกล่าวถึง 10-50 กิโลวัตต์
  

  โคมไฟกระจก
• มิร์เรอร์ พวกเขามีการเคลือบขวดพิเศษ มันถูกปกคลุมบางส่วนด้วยฟิล์มของอลูมิเนียมพ่นความร้อน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุทิศทางที่แคบของลำแสง DSLR ใช้สำหรับให้แสงสว่างในท้องถิ่น
• ขนส่ง. ผลิตภัณฑ์เหล่านี้โดดเด่นด้วยความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นความต้านทานต่อการสั่นสะเทือน สำหรับหลอดไฟสำหรับการขนส่งจะใช้ socles พิเศษขอบคุณที่คุณสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบแสงในสภาพที่คับแคบของเครื่องได้อย่างรวดเร็ว องค์ประกอบดังกล่าวทำงานจากแหล่งจ่ายไฟของรถยนต์ 6-220 V.
• ผลิตภัณฑ์สำหรับอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตา วันนี้แทบไม่เคยปล่อย ก่อนหน้านี้ใช้สำหรับเครื่องฉายภาพยนตร์อุปกรณ์การแพทย์ โคมไฟประเภทนี้มีกระติกน้ำรูปทรงพิเศษ
• สวิตช์ไฟ เกี่ยวข้องกับคลาสของสัญญาณ พวกเขามีขนาดหลอดไฟขนาดเล็กซึ่งช่วยให้พวกเขาอยู่ภายใต้ปุ่มของแผงการติดตั้งต่างๆ
  

  ไฟเตือนแบบสองเส้น

ตามจำนวนของเส้นใยองค์ประกอบทั้งหมดคือ:

• ด้ายคู่ พวกเขามีหนึ่งร่างกายที่เร่าร้อนสำหรับแสงที่ห่างไกล (ที่แข็งแกร่ง) และอีกอันหนึ่งสำหรับการจุ่มแสง (อ่อน) ใช้ในรถยนต์, การบิน, สัญญาณไฟจราจรทางรถไฟ, ในดวงดาวของมอสโกเครมลิน
• ควั่นเดี่ยว หลอดไฟทังสเตนที่คุ้นเคย

ร่างกายของผลิตภัณฑ์ความเฉื่อยต่ำมีเกลียวที่บางมาก ก่อนหน้านี้พวกเขาใช้สำหรับระบบบันทึกเสียงด้วยแสง นอกจากนี้ยังมีหลอดความร้อนที่ใช้ในการจัดห้องอบแห้งเตาไฟฟ้าอุปกรณ์สำนักงานและอื่น ๆ

ข้อดีและข้อเสีย

หลอดไส้มีข้อดี:

• ราคาสมเหตุสมผล
• ขนาดกะทัดรัด
• ปฏิกิริยาทันทีเพื่อเปิด / ปิด;
• ขาดการสั่นไหวส่งผลกระทบต่อดวงตา;
• ความเฉื่อยต่อกำลังไฟกระชาก
• รังสีแกมม่าที่อ่อนนุ่มช่วยผ่อนคลายสร้างบรรยากาศแห่งความสบาย
• ดัชนีการเรนเดอร์สีที่ดีเท่ากับ Ra 90;
• ทำงานในเงื่อนไขใด ๆ (รวมถึงความชื้นสูง);
• ความพร้อมใช้งานคงที่สำหรับผู้บริโภค;
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
• ไม่มีเสียงรบกวนระหว่างทำงาน
• ความเฉื่อยต่อรังสีไอออไนซ์

ข้อเสียของหลอดไส้รวมถึงช่วงเวลาดังกล่าว:

• เปราะบางความไวต่อความเสียหายทางกล
• ชีวิตที่ค่อนข้างสั้น
• ประสิทธิภาพต่ำไม่เกิน 5-7% (อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้กับการแผ่รังสีที่มองเห็น);
• อันตรายจากไฟไหม้ที่มีการสัมผัสโดยตรงของหลอดไฟกับสารที่ติดไฟได้ (สิ่งทอ, ฟาง, ฯลฯ );
• ความน่าจะเป็นของการระเบิดเนื่องจากความร้อนหรือการแตกของเกลียวภายใต้ความตึงเครียด

แม้จะมีข้อบกพร่องเหล่านี้หลอดไฟที่คุ้นเคยยังคงรักษาตำแหน่งของพวกเขาไว้อย่างมั่นใจ มากกว่า 70% ของประชากร CIS ยังคงใช้มันอยู่

ประสิทธิภาพและความทนทาน

เมื่อวิเคราะห์วิธีการจัดเรียงของหลอดไส้สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจประสิทธิภาพของหลอดไฟ ที่อุณหภูมิแสง 3400 เคลวินประสิทธิภาพขององค์ประกอบคือ 15% นี่หมายถึงอัตราส่วนของการใช้พลังงานต่อแสงที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ที่อุณหภูมิ 2700 K (ปกติโดยเฉลี่ยสำหรับหลอดไฟในครัวเรือนทั่วไป) ประสิทธิภาพเพียง 5%

อุณหภูมิของแสงที่สูงขึ้นจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ในเวลาเดียวกันอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์จะลดลง ตัวอย่างเช่นหากคุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้า 20% ความสว่างของแสงจะเพิ่มขึ้น - ประสิทธิภาพของหลอดไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างไรก็ตามอายุการใช้งานจะลดลง 90-95% ดังนั้นการลดลงของแรงดันไฟฟ้าทำให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงและอายุการใช้งานเพิ่มขึ้น

วิธีเพิ่มอายุการใช้งานของหลอดไส้

โดยเฉลี่ยแล้วหลอดไส้ในครัวเรือนทั่วไปมีระยะเวลา 700-1,000 ชั่วโมง แต่ในความเป็นจริงองค์ประกอบจะเผาไหม้เร็วขึ้นมาก เพื่อยืดอายุของหลอดไฟมันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันปัจจัยที่ทำให้เกิดความเหนื่อยหน่ายของเกลียวที่จะเผาไหม้

• สังเกตช่วงแรงดันไฟฟ้า มันถูกระบุไว้ในขวดของผลิตภัณฑ์ ตามกฎแล้วจะเท่ากับ 125-135 W, 220-230 W, 2.3-2.4 kW หากแรงดันไฟฟ้าในบ้านเกินผลิตภัณฑ์จะเผาไหม้เร็วขึ้น ตัวอย่างเช่นในอพาร์ทเม้นท์แรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 220 โวลต์และซื้อหลอดไฟที่ช่วง 125-135 โวลต์ที่นี่เส้นใยจะเผาไหม้ได้เร็วขึ้นอย่างไม่น่าสงสัยเนื่องจากประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น
• ซ่อมตลับหมึกทำงานผิดปกติ หากหลอดไฟไหม้บ่อยครั้งมันก็คุ้มค่าที่จะตรวจสอบและตรวจสอบรายชื่ออีกครั้ง หากจำเป็นให้เปลี่ยนตลับหมึก
• กำจัดการสั่นสะเทือน พวกเขานำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายอย่างรวดเร็วของไส้หลอดทังสเตน ดังนั้นการถ่ายโอนอุปกรณ์ติดตั้งมือถือจึงทำได้ดีที่สุดเมื่อปิดหลอดไฟ

เพื่อยืดอายุของหลอดไส้คุณสามารถลดแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายได้เพียง 7-8% ในกรณีนี้ผลิตภัณฑ์จะมีอายุการใช้งานนานขึ้น 3-3.5 เท่าพร้อมการประหยัดพลังงาน