لامپ های گازی از جمله لامپ هایی هستند که نور زیادی تولید می کنند و بیشتر برای مصارف بیرونی و مکان های بزرگ استفاده میشوند.لامپ های مختلفی نظیر لامپ متال هالید ، بخار سدیم، بخار جیوه گروه لامپ های گازی را تشکیل می دهند هستند که در این مقاله نحوه کار لامپ متال هالید و طریقه نصب لامپ متال هالید را باهم بررسی می کنیم.
طریقه نصب لامپ متال هالید
نحوه کار لامپ متال هالید و طریقه نصب لامپ متال هالیدهمانند بسیاری از لامپ های الکتریکی دیگر از طریق آرک الکتریکی است. در لامپ متال هالید از طریق ایجاد آرک الکتریکی درون یک ترکیب گازی که ترکیبی از جیوه بخار شده و هالیدها ( ترکیبی از فلز برم و ید) است نور تولید میشود. این لامپ ها که در دهه 1960 راهی بازار شدند و طریقه نصب لامپ متال هالید بسیار شبیه لامپ بخار جیوه هستند و به آن ها ترکیبات فلزات هالید اضافه شده است. این ترکیبات فلز باعث شده که بهره نوری و طیف رنگی این لامپ ها نسبت به لامپ های بخار جیوه بیشتر باشد. طریقه نصب لامپ متال هالید و نحوه کار لامپ متال هالید رایج به گونه ایست که در آن ها از یون سدیم استفاده می شود وقتی محفظه آرک (قوس الکتریکی) به دمای جنبش می رسد سدیم از ید جدا می شود در طی این روند و طیف قرمز و نارنجی به رنگ نور لامپ اضافه می شود.
نحوه کار لامپ متال هالید در مقاایسه با لامپ های گازی دیگر
لامپ های متال هالید بالاترین بهره نوری که حدود 100-75 لومن در وات هست را در میان لامپ های گازی دارند. این مقدار دو برابر لامپ بخار جیوه و 3 تا 5 برابر لامپ های رشته ایست. این لامپ ها نور سفید با شدت بالا تولید می کنند. طول عمر این لامپ‌ها 15000-6000 ساعت به عنوان یکی از کارآمدترین منابع نور سفید با شاخص رنگ بالا هستند. متال هالیدها از سال 2005 تا به امروز بالاترین مصرف را در صنایع داشته اند.
نحوه کار لامپ متال هالید در مکان های مختلف
لامپ های متال هالید عموما مصارف بیرونی دارند و برای مکان های سر باز استفاده می شوند. از این لامپ ها برای مکان های بزرگ و عمومی مثل پارکینگ ها، سالن های ورزشی، کارخانه ها و فروشگاه ها، روشنایی مناطق مسکونی ، چراغ جلوی اتوموبیل ها استفاده می شود. این لامپ ها حاوی یک کوارتز فشرده کوچک یا یک لوله سیرامیکی قوس دار هستند که آرک و گازها درون آن قرار گرفته است، این لوله خودش در یک محفظه دیگر یا حباب بزرگتر قرار گرفته است. معمولا در رویه داخلی آن یک روکش برای فیلتر کردن نور فرابنفش تعبیه می شود. لامپ های متال هالید در فشار بین 4 تا 20 عمل می کنند و برای نصب نیازمند تجهیزات خاصی هستند. از جمله این تجهیزات بالاست ها هستند. اتمهای فلز موجود در لامپ متال هالید بیشتر نور خروجی لامپ را تامین می کنند در نتیجه برای گرم شدن آن ها مقداری زمان لازم است و در اثر آن لامپ هم برای روشن شدن کامل و رسیدن به نور نهایی به زمان نیاز دارد
نحوه کار لامپ متال هالید بطورکلی
برای آشنایی با نحوه کار لامپ متال هالید باید اجزای آن و نحوه عملکرد هر یک از این اجزا را بررسی کنیم. بطور ساده تکنولوژی لامپ متال هالید از طریق عبور یک آرک الکتریکی از درون یک ترکیب گازی نور تولید می کند. لامپ حاوی دو قسمت اصلی است، لوله آرک داخلی و حباب بیرونی. جیوه و نمک های فلزات متال هالید داخل لوله آرک قرار دارند. روشنایی لامپ متال هالید از طریق دو الکترود در دو انتهای لوله آرک تولید می شود. وقتی جریان برق در لامپ برقرار می شود الکتریسیته از یک الکترود به الکترود دیگر عبور می کند و جیوه و نمک های فلزات هالید داخل لوله را گرم می کند و باعث می شود این عناصر به گاز تبدیل شوند و اتم های فلزات هالید از آرک الکتریکی پراکنده شده و نور سفید تولید کنند این پروسه 1 تا 15 دقیقه طول می کشد که در طی آن باعث می شود تا روشن شدن کامل لامپ مقداری طول بکشد.
نحوه کار لامپ متال هالید و اجزای آن
همانطور که قبلا گفتیم داخل این لامپ ها یک لوله قوس دار کوارتزی وجود دارد. در این لوله دو الکترود تنگستن قرار دارد که در دو طرف لوله مهر و موم شده است. در این لوله علاوه بر بخار جیوه، ید و گاهی برم وجود دارد. در مدل های با روشنایی بالا از هلیوم و تالیوم استفاده میشود. در واقع نوع ترکیبات فلز لامپ های متال هالید رنگ لامپ را مشخص می کند. در این لامپ ها از تالیوم برای نور سبز رنگ و از ایندیوم برای نور آبی استفاده می کنند. علاوه بر این یک فلز قلیایی (سدیم یا پتاسیم) به آن اضافه میشود که مقاومت ظاهری لامپ را کاهش می دهد و کارایی آن را افزایش می دهد. داخل لوله آرک یک گاز نجیب معمولا آرگون وجود دارد تا دشارژ صورت بگیرد . وجود آرگون باعث می شود لامپ به آهستگی روشن شود البته در لامپ های متال هالید اتوموبیل ها از گاز زنون استفاده میشود که این مشکل را تا حدودی حل کرده است.
مزایای لامپ متال هالید
نحوه کار لامپ متال هالید به همرا خود مزایا و معایبی دارد که آن ها را در ادامه بررسی می کنیم. طول عمر طولانی : عمر متال هالید ها 10 برابر از لامپ های رشته ای قدیمی بیشتر است طول عمر این لامپ ها معمولا بین 15 تا 20 هزار ساعت است. رنگ های مختلف : با توجه به نحوه کار لامپ متال هالید این لامپ ها عموما نور سفید تولید می کنند اما آن ها با استفاده از فلزات هالید قادر هستند رنگ های مختلف و با دمای رنگ مختلف تولید کنند. استفاده داخلی و خارجی : دمای اطراف تاثیری بر نحوه عملکرد لامپ های متال هالید ندارد بنابراین می توان آن ها را در داخل و خارج استفاده کرد. مصرف کم انرژِی: این لامپ ها در مقایسه با لامپ های رشته ای یا تکنولوژی های روشنایی قدیمی انرژی کمتری مصرف می کنند و لومن خروجی بیش تری تولید می کنند
معایب لامپ های متال هالید
نحوه کار لامپ متال هالید علاوه بر مزایا، معایب خاص خود را دارد از جمله این معایب : تاخیر در روشنایی: با توجه به نحوه کار لامپ متال هالید وقتی آن را روشن می کنید نمی تواند به سرعت شروع به گرم شدن و تولید نور کند عموما از 1 تا 15 دقیقه این عمل طول می کشد. شکاف لوله آرک : با توجه به نحوه کار لامپ متال هالید، وقتی که لامپ متال هالید به انتهای عمر خود نزدیک می شود، لوله آرک داخل آن شروع به خراب شدن می کند. این عملکرد باعث می شود این لامپ ها رنگ نورشان را از دست بدهند یا گرمای بیشتری تولید کنند و منجر به شکستن شیشیه حباب بیرونی لامپ شود
از دست دادن رنگ: مشکلی که با بالا رفتن سن این لامپ ها اتفاق می افتد باعث می شود رنگ آن ها از بین برود و رنگ نوری که تولید می کنند یکسان نباشد. تولید اشعه یو وی : مشکل دیگر در نحوه کار لامپ متال هالید این است که این لامپ ها نور یو وی تولید می کنند که می تواند آسیب زا باشد. وجود جیوه : داخل این لامپ ها جیوه تعبیه شده که می تواند در صورت حمل ناصحیح خطرناک باشد و هنگام تمام شدن عمر لامپ باید با تمهیدات خاص دور انداخته شود.
منبع
