СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО СРАВНИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СВЕТОВЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
Вид РИД
Изобретение
Испытание электрических ламп накаливания по их световым характеристикам - световому потоку, мощности и световой отдаче производится либо с помощью фотометров, либо с применением объективной фотометрии - фотоэлементов. Как тот, так и другой способ состоит в определении светового потока и тока питания испытуемой лампы при определенном номинальном напряжении. Далее с помощью пересчета определяются мощность и световая отдача.
Этот общеизвестный метод определения характеристик осветительных ламп, применяемый при исследовании их фотометрическими лабораториями, для массового поточного производства является не совсем удобным вследствие больших затрат времени. При изготовлении осветительных ламп, кроме научного исследования их, встает вопрос о техническом контроле с точки зрения мощности и, главным образом, световой отдачи, как величины, характеризующей срок службы лампы. Надлежащий контроль световых характеристик является основной коррекцией соответствия расчетных и конструктивных данных спирали определенному типу изготовляемых ламп. Для такой коррекции, а также для устранения случайных причин, ведущих к выпуску осветительных ламп, выпадающих по световой отдаче за нормы ОСТа, нет надобности в определении точного числового значения световой отдачи. В данном случае совершенно удовлетворительным являлся бы способ, позволяющий производить только оценку ламп по световым характеристикам, причем применение такого метода могло бы быть расширено до использования в контроле массовой поточной продукции.
Предлагаемый способ является соединением известных уже методов фотометрирования осветительных ламп, но имеет новизну в том, что позволяет автоматически находить частное от деления светового потока на мощность, т.е. позволяет оценивать световую отдачу без каких-либо перерасчетов.
Принцип предлагаемого способа поясняемого фиг. 1-4 чертежа, заключается в следующем.
Испытуемая лампа 1, напряжение на которой поддерживается и контролируется по вольтметру, питается от источника постоянного тока 2 (фиг. 1). Ток питания лампы, проходящий через сопротивление 3, последовательно включенное в цепь лампы, создает на нем некоторое падение напряжения V1. Испытуемая лампа 1 установлена в фотометрический шар, на котором вместо матовой пластинки и головки Люммера Бродгуна помещен фотоэлемент 4, например, селеновый. Ток фотоэлемента на сопротивлении 5 создает некоторое падение V2. Далее эти падения напряжения подаются на управляющие сетки усилительных ламп 6 и 7. В качестве примера на фиг. 1 изображены пентоды, имеющие большую крутизну характеристики. Анодные токи, установившиеся соответственно заданным смещениям на сетках усилительных ламп, будут создавать на сопротивлении 8 некоторое падение напряжения (направление токов первой и второй лампы показано стрелками).
Для примера можно выбрать лампы 100 вт. Пределы разброса по мощности допускаются от 90 до 110 вт; по световому потоку могут быть от 1030 лм до 1540 лм (при условии, что минимальным ваттам соответствуют минимальные лм/вт и максимальным ваттам соответствуют максимальные лм/вт).
Если при фотометрировании имеет место первый крайний случай, т.е. налицо минимальные ватты и люмены, на сетках ламп 6 и 7 будут показаны V1 и V2, равные по величине и по знаку. Этому условию соответствует подбор сопротивления 3 и 5.
На фиг. 2 эти напряжения соответствуют точкам 1 и 1′. Анодные токи 1-2 и 1′-2′ будут равны и на сопротивлении 8 разность падений напряжений будет равна нулю. Для второго крайнего (случая когда налицо максимальные ватты и (люмены) напряжения сеток ламп будет V3 и V4 и соответствующие им анодные токи 3-4 и 3′-4′ (фиг. 2), если, при этом, сеточные напряжения Vc - положительные. На сопротивлении 8 разность падений напряжений будет опять равна нулю. При расхождении в мощности и в световом потоке на сопротивлении 8 разность падений не будет равна нулю, а может быть измерена прибором, включенным к его концам.
Методика фотометрирования по предлагаемому способу должна быть построена в следующем порядке:
1. Определение светового потока.
2. Определение мощности.
Для этого поочередно выключаются анодные цепи усилительных ламп (может быть и другой способ) и по отклонению стрелки прибора, включенного на сопротивление 8, можно судить о попадании ватт и люменов в допустимые пределы.
3. Определение световой подачи.
Световая подача не может быть определена без предварительной оценки мощности или светового потока лампы.
Если имеют место случаи минимальных ватт и максимальных люменов, разность анодных токов будет соответствовать величине 3-5 (фиг. 2), и показания прибора на сопротивлении 8 будут выходить за допустимые пределы, (брак по лм/вт).
В случае, если измеряемые напряжения на сопротивлении 8 будут малы и вся схема чувствительной, можно применить второй каскад усиления с диференциальной схемой, как показано на фиг. 1 справа.
Использование этого принципа автоматического контроля световых характеристик осветительных ламп может быть на любых лампах и схемах с применением, например, усилителей переменного тока с разделением анодного тока на постоянную и переменную составляющие.
Указанный метод может обладать большим постоянством, малой чувствительностью усилителя к колебаниям напряжения, удобством в работе (малая площадь), универсальностью для всех типов ламп и пр.
Работа схемы, конечно, должна проверяться по эталонам, установленным обычным фотометрированием.
В качестве видоизменения описанного способа предлагается также такой, в котором с целью визуального контроля использован катодный осциллограф.
В данном случае способ поясняется фиг. 3 и 4 чертежа.
Падение напряжения с сопротивления 1, включенного в цепь фотоэлемента, подается на одну пару пластин катодного осциллографа 3. Падение напряжения с сопротивления 2, включенного в цепь фотометрируемой лампы, подается на другую пару пластин катодного осциллографа (фиг. 3). Таким образом, электронный пучок осциллографа будет притягиваться в двух взаимно перпендикулярных направлениях по оси х и оси у (фиг. 4) и отклонится на некоторую величину в результирующем направлении. Если по оси у отложить световой поток, а по оси х - мощность испытуемых ламп, то можно на экране осциллографа выделить поле, отмеченное на фиг. 4 четырехугольником (точки 1, 2, 3 и 4), которое будет удовлетворять нормальным характеристикам осветительных ламп. Пучок осциллографа, попадающий на экран вне данного четырехугольника, будет характеризовать лампу, выпадающую либо по световому потоку, либо по световой отдаче.
Дополнительные приспособления на схеме по фиг. 3 и 4, - потенциометры постоянного напряжения, цель которых сводить зайчик осциллографа в любую точку экрана (например, в начало координатных осей х и у), 6 - фотоэлемент, 7 - испытуемая лампа, 8 - вольтметр.
Способ использования осциллографа для контроля осветительных ламп позволяет легко автоматизировать весь процесс сортировки. Если поверхность экрана осциллографа вне указанного четырехугольника на фиг. 4 сделать проводящей, то электронный пучок можно использовать для замыкания какого-нибудь дополнительного источника электрического тока, питающего сигнальную лампу, реле и т.д.
