Способ неразрушающего контроля массы ртути в люминесцентных лампах

(5)5 Н 01 3 9/3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников светаим. А,Н,Лодыгина(56) федоров, В.В, Производство машиностроительных ламп, М.: Энергоиэдат, 1981,232 с.Патент Японии М 51-13350,1 кл. Н 019/42, 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(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(Ол) для различных масс ртути (гп) 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 поддержи 1661865давление подчиняется динамике закона 45Бойля-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 о 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 Т 2, измеряемой прибором 9, ее поддерживают на постоянном уровне при непрерывном горении лампы с поддержанием тока разряда на стабильном уровне 1 о,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 Рнд имеет вид, показанный на фиг.З. Сначала с ростом давления Рн (температура Тх.а,) величина градиента потенциала электрического поля Е падает, достигает некоторого минимального, значения при определенном значении Рнц мин (зависящем от радиуса трубки Вр, величины протекающего через разряд тока, давления и сорта наполняющего газа), после чего начинается рост величины Е, По достижению условий полного испарения (Тисп) 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 и при ТТисл все процессы, зависящие от пн,остаются неизменными, т.е, Е(Рнд) = сопя 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,П р и м е р. Заявляемый способ был осуществлен на установке, представленной на фиг,1. Лампа включалась, после чего с помощью регулируемого источника питания устанавливался (после времени стабилиза 5 10 15 20 25 30 35 40 ции, равном 15 мин) ток разряда, равный26 мА, при котором напряжение горениясоставило порядка 140-160 В. После этого .печь нагревали до 50 сС при поддержаниитока разряда, равном 26 мА. После горения лампы при температуре 50 С в течение15 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 250 С,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 содержаниертути в лампах каждой партии различно.Обычно должен быть охвачен диапазон от 5до 180 мГ, т.е, в пределах реального разброса для люминесцентных ламп массовогопроизводства по содержанию ртути (вне).Чем больше партий, тем больше точек наОтиграфике . Исходныедля него данныеОтначполучают путем измерений напряжения горения (О) ламп при начальной температуре(при Тнач получаем Отнач) и температурахнагревания ламп до и несколько превышающих температуру точки излома (при температуре излома Ти и напряжение горенияравно Оти), Имея значения Оти и Отнач дляламп.с разной массой ртути (ано), по средней для каждой партии ламп с известнойГПНц НакодИМ Оти/ОТнач 1, ПО КоторЫМ Строится график ОтиИтнач(гпнд), подобный нафиг.З, только без изломов, По разбросу Отрассчитывают известными статическимиметодами доверительные интервалы каждой точки Оти/ОтначТаким образом, заявляемый способпозволяет ускорить и упростить процессконтроля, сократить расход ртути в производстве люминесцентных ламп, ускорить иудешевить ресурсные испытания люминесцентных ламп (путем предварительной отбраковки ламп с недостаточным иизбыточным содержанием ртути) и иск- .лючить излишнюю зартученность помещений,Формула из обре те н и яСпособ неразрушающего контроля массы ртути в люминесцентных лампах, заключающийся в измерении электрических характеристик разряда люминесцентных1661865 иЭ Фигз Составитель С.Харто тор Л,Гратилло Техред М.Моргенталучерявая Коррек аказ 2130 Тираж 328 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 10 ламп при различных температурах окружающей лампу среды и сравнении этих характеристик с нормированными значениями, о тл ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, а также ускорения и удешевления ресурсных испытаний ламп, в качестве контролируемой характеристики выбирают зависимость напряжения горения лампы от температуры в режиме тлеющего разряда при поддержании постоянного уровня тока разряда, а контроль массы ртути произво дят по излому кривой данной зависимости.при этом режим горения осуществляют при нагревании электродных узлов до температуры, превышающей температуру колбы.