Откачка и наполнение ламп

2.12 Откачка и наполнение ламп

Операции откачки и наполнения являются последними в технологическом процессе вакуумной обработки ламп. Откачку и наполнение газами производят через штенгельный отросток по технологии, принятой во всей электровакуумной технике. Эти процессы выполняются как на ручных постах, так и на механизированном оборудовании. Назначение и последовательность выполнения всех операций в принципе одинаковы.

Установка откачки и наполнения ламп состоит из двух частей –откачной (вакуумной) и наполняющей (газополной), соединенных между собой системой трубопроводов и снабженных кранами (вентилями), измерительными и контрольными приборами. Трубопроводы и соединительные элементы изготовляют из нержавеющей стали, устойчивой к действию галогенных соединений. Желательно применение стеклянных деталей, однако они ломкие и менее практичны в серийном производстве. Не допускается использование резиновых шлангов.

К установке должны быть подведены трубопроводы с подачей осушенного водорода, кислорода и горючего природного газа. Инертные газы подаются из баллонов, находящихся непосредственно на рабочем месте.

Установка должна быть снабжена емкостью для заливки жидкого азота.

Вакуумная система установки включает в себя механический вращательный насос для создания предварительного низкого вакуума в лампе (1,33 0,133 Па) и диффузионный паромасляный насос для откачки до давления (1,33  0,13)*10 Па.

Наполняющая часть установки содержит баллон с заготовленной газогалогенной смесью, баллон с чистым газообразным азотом и систему подводящих трубопроводов с детандерами, регулирующими крапами, натекателями и приборами контроля давления. Вся система должна быть вакуумно-плотной и газонепроницаемой.

Особое внимание следует обращать на места сочленения металлических деталей, коммутирующих элементов и узла откачного гнезда, в которых должны применяться фторопластовые или металлические уплотнители. Соединения трубопроводов между собой должны быть жесткими и выполнены с помощью сварки. Очень важным является обеспечение того, чтобы фактическое количество газов, поданное и поступившее непосредственно в лампу, соответствовало расчетным данным. Для этого необходимо точно замерить, постоянно выдерживать и учитывать геометрические размеры трубопроводов, рабочие объемы откачного гнезда и измерительных приборов. Используемый способ введения газов в лампу называется методом ступенчатого наполнения, при котором обязательным является учет полезного объема всех соединительных элементов системы. Зная объемы лампы V₁ соединительных элементов V₂, можно рассчитать «подаваемое» давление р₂, обеспечивающее нужное давление P₁ в лампе. В процессе изготовления ламп необходимо постоянно обращать внимание на следующее: при длительном использовании баллонов с готовыми газогалогенными смесями, находящимися в вертикальном положении, возможны конденсация и некоторое фракционирование парообразных галогенных соединений, что может нарушить состав смеси. Чтобы избежать этого, необходимо систематически контролировать состав газовой смеси.

Отличительной чертой галогенных ламп является необходимость наполнения ламп газами при давлении выше 10 Па (в холодном состоянии). Применительно к технологии изготовления галогенных ламп с кварцевыми оболочками наиболее приемлемым оказался метод вымораживания наполняющих газов жидким азотом. Он позволяет вводить в лампу практически любое количество газа, и при этом отпайка штенгеля в нормальных атмосферных условиях не представляет никаких трудностей. Впоследствии в готовой лампе после отпайки штенгеля ожиженный газ испаряется, создавая при этом необходимое давление газа в газообразном состоянии. При работе лампы в результате большого повышения температуры газа внутри лампы его давление соответственно также сильно возрастает. Последовательность процессов откачки и наполнения приведена на рисунке 2.4.

Рассмотрим их подробнее. Заваренную лампу вставляют штенгелем в центральный канал откачного гнезда и поворотом рычага плотно зажимают. Затем начинают откачивать воздух механическим насосом.

Известно, что на поверхности кварцевой оболочки имеется большое количество адсорбированных газов и паров воды, которые, если их не удалить, приведут к загрязнению внутреннего объема, к нарушению галогенного цикла и преждевременному выходу ламп из строя. Поэтому уже на первой стадии следует тщательно обезгаживать оболочку путем ее разогрева пламенем ручной газовой горелки. Необходимо иметь в виду, что в рабочем состоянии оболочка лампы разогревается до высоких температур, поэтому и температура обезгаживания должна быть такой же. Обычно оболочку разогревают до красного свечения кварца, что соответствует температуре 1170—1270 К.

Необходимо также освободить от газов и внутреннюю арматуру ламп и в первую очередь тело накала от адсорбированных газов. Для этого лампу наполняют водородом при (0,8÷0,9)·10⁵ Па и прямым пропусканием электрического тока разогревают тело накала в течение 50—60 с примерно до номинальной температуры. Такая операция тренировки очень важна для ламп, для которых требуются высокая стабильность параметров в течение срока службы и высокая надежность работы. Чтобы поглощенные газы не накапливались в лампе в результате большого газовыделения, температура тела накала повышается медленным увеличением подаваемого напряжения.

После выключения напряжения и остывания лампы водород откачивают и производят так называемую промывку ламп очищенным газообразным азотом. Она заключается в подаче азота до давления (0,8÷0,9)•10⁵ Па и последующей его откачке. Такой процесс повторяется 2—3 раза, что обеспечивает значительное уменьшение парциального давления вредных остаточных газов в лампе, так как при каждом наполнении азотом вредные газы смешиваются (разбавляются) с промывочным газом и вместе откачиваются.

Следующей операцией является окончательная откачка ламп сначала механическим, затем диффузионным паромасляным насосами. Имеется в виду, что все детали ламп обезгажены, удалены все возможные загрязнения и лампа подготовлена для наполнения.

Если лампу нужно наполнить смесью двух газов, то сначала подается в лампу смесь инертного газа с галогеном при более низком давлении. Затем из другого баллона вводят газообразный особо чистый азот.

Создание в лампах давления наполняющего газа выше 10⁵ Па достигается путем вымораживания газов в объеме газоподводящей системы и в самой лампе. В ожиженном состоянии давление паров низкое, что обеспечивает возможность беспрепятственной отпайки ламп в нормальных атмосферных условиях. Для проведения этой операции лампы погружают в емкость с жидким азотом и выдерживают определенное время в зависимости от объема лампы и давления наполняющих газов.

После окончания вымораживания газов и их осаждения в жидком виде в нижней части лампы ее отпаивают. Для этого штенгель разогревают двусторонней газовой горелкой до размягчения кварца, в таком виде лампу оттягивают и заплавляют образовавшийся капилляр. Стекло штенгеля во время его разогрева и размягчения выделяет определенное количество примесных газов; поэтому отпайку нужно проводить быстро. Для крупных ламп со штенгелями больших диаметров предварительно необходимо провести перетяжку штенгеля в месте будущей отпайки для уменьшения внутреннего отверстия, что позволит быстрее произвести отпайку. Чтобы место отпайки штенгеля (носик) у лампы не получилось острым, его дополнительно прокаливают пламенем горелки и в размягченном виде прижимают к плоской металлической поверхности.

Качество отпайки и форма носика в большой степени определяют внешний вид лампы. В зависимости от конструкции ламп он расположен либо на купольной части (малогабаритные лампы), либо на боковой поверхности (линейные лампы), либо в нижней части, в месте цоколевки (прожекторные лампы). По своим очертаниям размеры носика должны соответствовать установленным, он должен быть правильной формы без наплывов, не выступать за определенные оговоренные пределы и не мешать нормальной эксплуатации ламп.

Отпаянные лампы проверяют по внешнему виду и на включение при номинальном напряжении для предварительной оценки качества и отбраковки некондиционных ламп.

Похожие работы

Анализ энергоэффективности системы освещения учебных помещений корпуса Т (I этаж)

Скачать

98500

7

14

... 1,2-1,25 3 Плавное управление мощностью и световым потоком светильников в зависимости от распределения естественной освещенности 1,3-1,4 5. Установка энергоэффективной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА). , (5.14) где Knpai – коэффииент потерь в ПРА существующих светильников системы освещения i-ro помещения; KnpaiN – коэффициент потерь в устанавливаемых ПРА. 6. Замена светильников ...

Товароведная характеристика сахара-песка, экспертиза качества

Скачать

66732

9

0

... присутствует сахар различных производителей и различных марок (сахар-песок, сахарная пудра, сахар-рафинад), а также различной фасовки. Предметом исследования послужили характеристики сахара-песка (фасовкой по 800 грамм) трех производителей: -"Русский сахар" Никифоровского завода, -"Услад" Добринского завода, -"Кристалл-Бел" Чернянского завода. Нами были отобранные пробы в соответствии с ...