Способ неразрушающего контроля массы ртути в люминесцентных лампах

 

Изобретение относится к электроламповой промышленности и может быть использовано при испытаниях и контроле качества люминесцентных ламп. Целью изобретения является повышение достоверности и оперативности контроля, а также ускорение и удешевление ресурсных испытаний ламп. Для этого при контроле массы ртути исследуют зависимость напряжения горения лампы от температуры колбы. При этом горение происходит в режиме тлеющего разряда при поддержании постоянного уровня тока разряда. Контроль массы ртути осуществляют по излому кривой температурной зависимости. Кроме того, электроды лампы разогревают до температуры, превышающей температуру колбы. 1 п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 J 9/395, 9/42

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631012/21 (22) 20.10.88 (46) 07.07.91. Бюл. N. 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников света им. А.Н.Лодыгина (72) Р,Ф.Кирсанов, В.С.Николаев, M.А,Мальков, Л.И.Ефремова, В.Н.Ширчков, С,Ю.Сажин и А.А.Прытков > (53) 621.387(088.8) (56) Федоров. В.В. Производство машиностроительных ламп. М.: Энергоиэдат, 1981, 232 с.

Патент Японии М 51-13350, кл. H 01 J 9/42, 1973. 54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАССЫ РТУТИ В ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМПАХ

Изобретение относится к электроламповой промышленности и может быть использовано при испытаниях и контроле качества люминесцентных ламп.

Целью изобретения является повышение достоверности и оперативности контроля, а также ускорение и удешевление ресурсных испытаний ламп.

Поставленная цель достигается тем, что контроль массы ртути. в работоспособной лампе ведут по соотношению напряжений горения ламп в режиме тлеющего разряда (ток до 100 мА, напряжениеболее 140 В) при температуре 20 — 350 С и при поддержании постоянным уровня токов разряда.

На фиг.1 представлена установка для испытания ламп; на фиг.2 — схема подклю.. Ж, » 1661865 А1 (57) Изобретение относится к электроламповой промышленности и может быть использовано при испытаниях и контроле качества люминесцентных ламп. Целью изобретения является повышение достоверности и оперативности контроля, а также ускорение и удешевление ресурсных испытаний ламп.

Для этого при контроле массы ртути исследуют зависимость напряжения горения лампы от температуры колбы. При этом горение происходит в режиме тлеющего разряда при поддержании постоянного уровня тока разряда. Контроль массы ртути осуществляют по излому кривой температурной зависимости. Кроме того, электроды лампы разогревают до температуры, превышающей температуру колбы. 3 ил. чения лампы к источникам электропитания; на фиг.3- зависимость напряжения горения разряда (Щ для различных масс ртути (m) от температуры колбы.

Заявляемый способ осуществляется с помощью установки (фиг.1), состоящей иэ печи-термостата 1 с регулируемой температурой, которую измеряют с помощью термодатчика 2. Лампа 3, расположенная в печи, включается в схеме питания (фиг.2) с помощью коммутирующих устройств 4, введенных через заглушки 5 торцовых отверстий печи 1. Электроды лампы 3 через коммутирующее устройство 4 подключены к регулируемому источнику 6 питания, который позволяет зажигать люминесцентные лампы при напряжении до 3 к В и поддержи1661865 давление подчиняется динамике закона 45

Бойля-Мариотта (пропорционально.Т). Вви-, 50

55 вать стабильный разряд при токах до

100 мА.

После включения лампы и при достаточной стабилизации горения в течение

15 — 30 мин проводятся измерения напряжения горения лампы приборами 7 при поддержании постоянным уровня тока 4 разряда с помощью источника 6 питания по прибору 8 с фиксацией температуры, измеряемой термодатчиком 2 по прибору 9. После подачи напряжения, измеряемого прибором 10. на нагреватели 11 печи-термостата 1 и после достижения необходимой температуры Т2, измеряемой прибором 9, ее поддерживают на постоянном уровне при непрерывном горении лампы с под держанием тока разряда на стабильном уровне Io, При нагревании лампы, горящей при постоянном токе разряда, наблюдается рост напряжения горения, который приводит к тому, что при температурах, превышающих температуры полного испарения введенной в лампу ртути, напряжение горения будет тем больше, чем больше масса ,введенной в лампу ртути;

Теоретические расчеты показали, что с ростом давления насыщенных паров рути зависимость величины электрического поля от Ppg имеет вид, показанный на фиг.3. Сначала с ростом давления Рн< (температура

Тх.з.) величина градиента потенциала электрического поля Е падает, достигает некоторого минимального, значения при определенном значении Phg мин (зависящем от радиуса трубки Втр, величины протекающего через разряд тока, давления и

I сорта наполняющего газа), после чего начинается рост величины Е. По достижению условий полного испарения (Ти п) всей жидкой фазы ртути дальнейшее увеличение температуры и соответствующий ей рост давления будут происходить при неизмен.ном уровне концентрации атомов ртути, а ду неизменности концентрации n npu

Т Teton все процессы, зависящие от nag, остаются неизменными, т:е, Е(Рнд) = const при Т> Тисп. Таким образом, по соотношению напряжений горения ламп при температурах, меньших и превышающих температуру полного испарения введенной ртути, можно контролировать ее массу в лампе.

Пример. Заявляемый способ был осуществлен на установке, представленной на фиг,1. Лампа включалась, после чего с помощью регулируемого источника питания. устанавливался (после времени стабилиза5

40 ции, равном 15 мин) ток разряда, равный

26 мА. при котором напряжение горения составило порядка 140-160 В. После этого . печь нагревали до 50 С при поддержании тока разряда, равном 26 мА. После горения лампы при температуре 50 С в течение

15 мин (период необходимой стабилизации) фиксировалось напряжение горения, что составило 140 — 160 В у ламп с различным .содержанием ртути. Аналогичные измерения проводились при нагревании печи с горящей лампой до температуры 250ОС, Напряжение горения ламп при этой температуре при стабильном токе разряда, равном 26 мА, менялось в диапазоне 400—

700 В.

При градуировке способа изготавливают несколько партий однотипных ламп, отличающихся только тем, что содержание ртути в лампах каждой партии различно.

Обычно должен быть охвачен диапазон от 5 до 180 мГ, т.е. в пределах реального разброса для люминесцентных ламп массового производства по содержанию ртути (mug).

Чем больше партий, тем больше точек на

Оти графике . Исходныедля него данные

Отнач получают путем измерений напряжения горения (О) ламп при.начальной температуре (при Тнач получаем UTsa ) и температурах нагревания ламп до и несколько превышающих температуру точки излома (при температуре излома Т, и напряжение горения равно Оти), Имея значения Оти и 07Haq для ламп с разной массой ртути (mug), по средней для каждой партии ламп с известной

mHgI находим Оти/ОТнач l, no которым строится график Оти/UTeas (гпнд ), подобный на фиг.3, только без изломов, По разбросу От рассчитывают известными статическими методами доверительные интервалы каждой точки Оти/Отнач

Таким образом, заявляемый способ позволяет ускорить и упростить процесс контроля, сократить расход ртути в производстве люминесцентных ламп, ускорить и удешевить ресурсные испытания люминесцентных ламп (путем предварительной отбраковки ламп с недостаточным и избыточным содержанием ртути) и иск- . лючить излишнюю зартученность помещений, Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля массы ртути в люминесцентных лампах, заключающийся в измерении электрических характеристик разряда люминесцентных

1661865

Фиг.

Щиин

Фиг.з

Составитель С.Хартов

Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Редактор Л.Гратилло

ЗаКаз 2130 Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина. 101 ламп при различных температурах окружающей лампу среды и сравнении этих характеристик с нормированными значениями, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, а также ускорения и удешевления ресурсных испытаний ламп, в качестве контролируемой характеристики выбирают заЪ

g 8

-6

Ь ф

2 .ф висимость напряжения горения лампы от температуры в режиме тлеющего разряда при поддержании постоянного уровня тока разряда, а контроль массы ртути произво5 дят по излому кривой данной зависимости. при этом режим горения осуществляют при нагревании электродных узлов до температуры, превышающей температуру колбы.