Способ определения давления наполняющего газа в электрических лампах накаливания

1 1030Изобретение относится к электроламповой промышленности и касается,в частности, способов определениядавления газа в газонаполненных эдектрических лампах накаливания при ихизготовлении,Известен способ определения давления газа в лампах накаливанияоснованный на разрушении колбы лампы, когда лампу помещают в герметично закрываемый сосуд, разбивают еебойком, установленным .на крышкесосуда, и численное значение давления газа в лампе определяют по предварительно отградуированному манометру , соединенному с внутреннимобъемом сосуда 1 1Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсянеразрушающий способ определения давления газа в электрических лампахнакаливания, основанный на измерении количества содержащегося в лампегаза по его энергии конденсации, определяемой путем измерения объема га- д 5зообразного хладагента, испарившегося в процессе конденсации газа навнутренней поверхности колбы лампы,охлаждаемой снаружи жидким газом,например жидким азотом 2 1.Однако этот метод позволяет измерять давление газа лишь в отдельных выбранных лампах партии,что затрудняет оперативный контроль эа технологией наполнения ламп в процессеих производства и не дает возможно 35сти своевременно исправлять нарушенияв режиме наполнения ламп, если онивозникают.Целью изобретения является автома 40тизация процесса измерения давлениягаза в лампах при их изготовлении наконвейере,Указанная цель достигается тем,что согласно способу определения дав-ления наполняющего газа в лампах,45накаливания неразрушающим методомдавление газа в лампе определяют посодержанию в колбе готовой лампы добавленного в качестве газа-метки сразбавлением от 1:10 "0 до 1: 101 к 50газовой смеси, используемой для наполнения ламп, радиоактивного изотопа ксенона Хе"Зз измеряемому по интенсивности гамма-излучения ядератомов Хе", оегистриоуемого с помошью детектора гамма-квантов.Пои испытании оадиоактивного оаспада с периодом полураспада 5,3 дня 886 . 1ядра изотопа Хез наряду с электронами с энергией 300 кэВ испускают гамма-кванты с энергией 81 кэВ, Элект. роны поглощаются стеклом колбы лампы, а гамма-кванты без заметного ослабления проходят через него и могут быть зарегистрированы детектором гам. ма-квантов.Определенное количество обогащенного радиактивным изотопом ксенона добавляется в сосуд с газовой смесью, используемой для наполнения ламп, Зная общее количество радиоактивного изотопа, введенного в используемую для наполнения ламп смесь, и измеряя его содержание в каждой отпаянной лампе, можно однозначно судить о давле" нии газа в лампе, Содержание радиоактивного изотопа в лампе определяют по интенсивности эмиттируемого лампой гамма-излучения, которое регистрируется с помощью детектора гамма-квантов. Процесс изготовления ламп накаливания с автоматическим измерением давления газа в них и сигн.лизацией онарушении. режима наполнения ламп газом можно организовать следующимобразом,Заводская ампула с обогащеннымрадиоактивным изотопом ксеноном устанавливается вместе с тонким регулятором потока (микрометрический натекатель или пористая мембрана) на смесителе-объеме, в котором готовитсяиспользуемая для наполнения ламп газовая смесь. С помощью регуляторапотока устанавливают такую скоростьподачи активного газа в смеситель,которая соответствует установленномутехнологией процессу разбавления, Эторазбавление или удельная активность газа в смесителе регистрируется установленным на нем детектором гамма-квантова давление газав смесителе измеряется образцовымманометром, Если удельная активность газа в готовой панов а озпавыражается отношениемВМ д 1 Ч згде - - скорость счета детекатора,- эффективность регистрации гамма-квантов детектором; Чобъем лампы ) равна удельной активности газа а смесителе, то и давление газа в обоих реципиентах одинаково, Напротив, различие этих величин в данное число раз говорит отаком же различии давления газ всмесителе и лампе.3 103088Готовая лампа при своем движе-нии по конвейеру проходит позицию контроля давления., против которой находится детектор гамма-квантов ДГ. Этим датчиком комплектуется универсальный дозиметрический ; прибор УИМ-1-еМ. Стрелочный индикатор дозиметра проградуирован в единицах скорости счета (имп./с ).При нормальном режиме заполнения 1 О ламп газом в каждой лампе содержится определенное и одинаковое количество радиоактивных атомов ксенона, что регистрируется дозиметром в виде определенной и постоянной скорости счета. Нарушение режима наполнения ламп газом приводит к изменениям показаний индикаторного прибора дозиметра. Дозиметр УИМ-1 еМ снабжен звуковым устройством с регулируе мым порогом срабатывания, что может быть использовано для звуковой сигнализации о нарушении режима наполнения ламп газомЕсли эфФективность регистрации 25 гамма-квантов счетчиком ДГсоставляет 10, а регистрируемая им скорость счета равна 100 им,/с (эта скорость вполне достаточна для набора статистики и обеспечения.достаточной точности регистрации давления ), то в лампе должно распадаться ежесекундно 10 атомов Хе Это соответствует наличию в лампе 6-10атомо Хе (согласно формуле И:-- где йо" число радиоакд Т в ЗЮс)1 О, 1 лЦ.тивных атомов - - скорость счеф 31та, Т - период полураспада радиоактивных атомов). Значит, требуемое разбавление составляет 1:10 "(1 мкл Хе"на 10 З мЗ газовой смеси),пос 40 кольку в лампе объемом.0,2 л содержится бх 102"атомов газа, Учитывая возможные вариации в геометрии счетапри установкедетектора впозиции кон.троля давления автоматической линии, 45 разбавление следует выбирать в пределах от 1:10 О до 1:10 ф 2Плотность потока гамма-квантов, излучаемых готовой лампой, содержащей меченную Хе ЗЗгаэовую смесь, 50 на расстоянии 1 м от колбы лампы составляет 10 фотона/смс, что в .10 раз меньше допустимой санитарнойнормы. По этой причине лампа накаливания может использоваться 5 по евоему прямому назначению сразу же : после изготовления, Вслед:твие большой скорости оаспада атомов 4Хе"Зпрактически весь находящийся влампе радиоактивный изотоп распадается в течение одного месяцас образованием стабильного изотопа цезия и лампа перестанет быть источсником радиоактивногоизлучения вообще.,Хе 1 выпускается в.ампулах, содержащих 0,05 К радиоактивного изотопа. Поскольку стоимость одной.ампулы 150 руб; д количества содержащегося в ней Хе"7 х 10"4 атомов) достаточно для изготовления 105 .ламп (при раэбавлении 1:10 "2),стоимость одной лампы, изготовленной по предлагаемому способу, вышестоимости обычной лампы на 0,1 коп.В качестве газа-метки можно использовать .также газы или пары веществ, атомы которых после возбуждения Уф-светом испускают характеристическое излучение (люминесцируют ).Этоизлучение, интенсивность которого пропорциональна давлению газовой смесив лампе (при сохранении упомянутой выше методики разбавления),может быть зарегистрировано, в частности, фотоэлектронным умножителем,Для возбуждения люминесцирующих атомов можно использовать как внешнийпо отношению к лампе источник Уф-излучения, так и Уф-излучение, испуска- -емое накаленным телом накала лампы,помощью предложенного способаизмерения давления газа определяютколичество газа в лампе, которое независит от температуры газа, Этопозволяет производить измерение нормального (приведенного к комнатнойтемпературе.) давления газа в лампепри любой температуре колбы лампы впроцессе измерения, Кроме того, с егопомощью можно отбраковывать натекающие лампы, т.е, лампы, частичнонаполненные воздухом. Такая ситуация бозникает, в частности, приразгерметизации гнезда автоматической линии в позиции наполнения.Если величина натекания невелика,присутствие воздуха в колбе лампыне проявляется при ее обжиге, нозначительно сокращает срок службы све"тильника, Известные способы определения давления газа .в лампах не позволяют выявить лампы с таким дефектом, поскольку суммарное давлениегазов в натекающих лампах близко кнорме, Применение газа-метки решает1030866 Составитель Н.НестеренкоРедактор И,Николайчук Техред О.Неце Корректор А. ИльинаееФЗаказ 5224/53 Тираж 703 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауаская наб д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 смесь натекающей лампы в процессе наполнения разбавляется неактивнымвохдухом, Удельная активность газа влампе падает, что регистрируетсядетектором в позиции контроля дав,ления. Описанный способ измерения давления газа в лампах применим для ламп с любым давлением наполнения: как ниже, так и выае атмосферного. Точность регистрации давления поюписанному способу с использованием,указанных ,измерительных устройств нениже 1 Ф.5 Основное техническое преимущество такого способа измерения давленияв лампах накаливания в сравнении сбазовым способом заключается в возможности организации с его помощью 10 режима непрерывного автоматическогоконтроля процесса наполнения лампгазом в процессе их изготовления.