Приложение В (обязательное). Метод проверки электрических и световых параметров ламп и характеристик катодов

Приложение В
(обязательное)

Метод
проверки электрических и световых параметров ламп и характеристик катодов

В.1 Электрические и световые параметры ламп без дополнительного подогрева катодов при работе

В.1.1 Общие положения

Световые и электрические параметры ламп следует измерять в соответствии с рекомендациями МКО (Международная комиссия по освещению).

Световые и электрические параметры ламп следует измерять по ГОСТ Р 55702.

До первого измерения лампы подвергают отжигу в течение 100 ч нормальной работы.

Измерения проводят после периода стабилизации лампы. Период стабилизации - приблизительно 15 мин после периода выдержки, заявленного изготовителем или ответственным поставщиком.

Примечание - При отгрузке и нормальном обращении с лампами (например, вращение лампы) любое чрезмерное количество ртути может расположиться небольшими каплями по разрядной трубке. Правильной выдержкой является время, в течение которого вся чрезмерная ртуть соберется в наиболее холодной точке трубки. Опыт показывает, что первоначально процесс выдержки лампы может продолжаться до 20 ч. Лампа готова к измерению после прохождения периода выдержки.

Для выдержки и предварительного подогрева лампа может работать не в испытательном месте. При перемещении лампы в испытательное место ее выдерживают в том же положении и не подвергают вибрациям или ударам. В испытательном месте необходим период стабилизации от 15 до 60 мин (см. таблицу В.1). Во избежание охлаждения теплых стеклянных частей при перемещении лампы в испытательное место необходимо использовать термоизоляционные перчатки или принять соответствующие меры. Прерывание подачи питания должно быть как можно более коротким. При отклонении от значений по таблице В.1 следует соблюдать соответствующую спецификацию изготовителя. Требования к выдержке и испытательному положению ламп с диаметром трубки 16 мм установлены в разделе В.4.

Измерения светового потока и рабочего напряжения на лампе следует проводить не менее одного раза в минуту. В течение последних 5 мин времени стабилизации разница между наибольшими и наименьшими значениями светового потока и рабочего напряжения на лампе должна быть менее 1 % среднего значения. Если этого нет, то разницу фиксируют как реальные колебания.

Таблица В.1 - Время стабилизации по отношению к времени отключения

Выдержка (может быть частью отжига), ч	20
Область применения	Лампы диаметром > 20 мм		Лампы диаметром < 20 мм
Время отключения (перенос в испытательное место), мин	5	> 5	30	> 30
Время стабилизации, мин	15	60	60	20 x 60
Примечание - Для ламп диаметром 16 мм по листам 1020, 1030, 1040 и 1060 применимо время стабилизации для ламп > 20 мм.

Лампы испытывают в горизонтальном рабочем положении.

Соединения контактов лампы с зажимами ПРА не следует менять во время испытаний. Для ламп с цоколями, имеющими два штырька или контакта, используют соединение в соответствии с рисунком В.1.

х - контакты для присоединения к сетевой цепи

Рисунок В.1 - Соединение ламп с цоколями, имеющими два штырька или контакта

Лампы испытывают при отсутствии сквозняков, окружающей температуре (25  1) °С, если в листе не указано другое значение.

Примечание - Допускается проведение испытания при температуре окружающей среды от 20 °С до 27 °С.

При измерении в соответствующем фотометрическом шаре за окружающую принимают температуру воздуха в следующем положении:

- на расстоянии от стенки колбы не менее 10 % номинального диаметра шара;

- расстоянии от стенки шара не менее одной шестой номинального диаметра шара;

- вблизи оси лампы на уровне ее центра.

При испытании поддерживают равномерное распределение температуры в шаре. В горизонтальной плоскости, в которой расположен центр лампы, за исключением непосредственной близости к стенке лампы, температура должна быть равномерной с допуском  1 °С. Следует уделять особое внимание, если в шар входит система нагрева.

Температуру измеряют термопреобразователем или термистором, защищенным от излучения небольшим экраном.

В.1.2 Схема испытания

Схему испытания лампы выбирают в соответствии:

- с рисунком В.2 - для ламп с предварительным подогревом катодов;

- рисунком В.3 - для ламп без предварительного подогрева катодов;

- рисунком В.4 - для ламп, работающих на ВЧ.

До проведения измерений любое устройство, используемое для зажигания лампы, должно быть отсоединено от испытательной цепи.

Для ламп, работающих на ВЧ, в испытательной цепи в соответствии с рисунком В.4 соединения должны быть по возможности короче и прямее, чтобы избежать паразитической емкости. Паразитическая емкость, параллельная лампе, должна быть менее 1 нФ.

Рисунок В.2 - Схема измерения электрических и световых параметров ламп с предварительным подогревом катодов

Рисунок В.3 - Схема измерения электрических и световых параметров ламп без предварительного подогрева катодов

Рисунок В.4 - Схема измерения электрических и световых параметров ламп для работы на высокой частоте

В.1.3 Пускорегулирующий аппарат

Для этих испытаний используют эталонный балласт по ГОСТ Р МЭК 60921 для сетевых частот переменного тока или по ГОСТ IEC 60929 для ВЧ. Электрические параметры эталонного балласта должны соответствовать указанным в листе.

В.1.4 Питающее напряжение

Питающее напряжение должно быть равно расчетному напряжению эталонного балласта. При стабилизации питающее напряжение должно быть стабильным в пределах  0,5 %, этот допуск уменьшают до 0,2 % при измерении.

Для сетевых частот переменного тока частота должна быть равна расчетной частоте эталонного балласта с допуском 0,5 %. Для ВЧ источников питания частота должна быть от 20 до 26 кГц, если в листе не указано иное.

Примечание - Диапазон частоты, указанный для этого испытания лампы, не должен обязательно соответствовать конструкции ПРА. См. также приложение Е.

Форма волны питающего напряжения должна быть синусоидальной. Полная гармоническая составляющая не должна превышать 3 % основной (для ВЧ источников питания это значение в стадии рассмотрения). Полную гармоническую составляющую определяют как среднеквадратичную сумму отдельных гармонических составляющих, принимая основную за 100 %.

Примечание - Под этим подразумевают, что источник питания имеет достаточную мощность, а цепь источника питания - достаточно низкое полное сопротивление, сравнимое с полным сопротивлением ПРА. Необходимо следить, чтобы это соблюдалось при всех условиях, возможных при измерении.

В.1.5 Электрические приборы

На приборах должны быть отражены действующие значения, без искажения формы волны, и они должны быть пригодны для работы на необходимой частоте.

Полное сопротивление цепи измерения напряжения приборов должно быть не менее 100 000 Ом, и когда цепь не используют, ее следует отсоединять. Цепь измерения тока приборов должна иметь наименьшее возможное сопротивление, и если цепь не используют, ее закорачивают.

При измерении мощности лампы не делают поправку на потребление мощности ваттметром (соединение цепи делают на ламповой стороне цепи измерения тока).

При измерении светового потока цепи измерения напряжения вольтметра и ваттметра должны быть разомкнуты.

В.2 Электрические и световые параметры ламп с дополнительным подогревом катодов при работе

В.2.1 Общие положения

Для этих испытаний применяют эталонный балласт по ГОСТ IEC 61347-2-9.

Все лампы подвергают отжигу в нормальных условиях в течение 100 ч.

Для ламп с низкоомными катодами предварительного подогрева для работы в бесстартерных схемах частотой 60 Гц параметры измеряют также с дополнительным подогревом катодов при работе.

Условия и метод испытания такие, как и в В.1, за исключением схемы испытания.

При измерении ламп по настоящему методу за мощность лампы принимают суммарную мощность, получаемую через эталонный балласт (измеренную в условной части цепи) и мощность, используемую для подогрева катодов (измеренную на входной стороне трансформатора для подогрева катодов, за вычетом потерь в трансформаторе, определенных, как указано в В.2.4).

В.2.2 Схема испытания

Лампы испытывают по схеме, приведенной на рисунке В.5.

Питающее напряжение А - это напряжение эталонного балласта и измеряемой лампы. Питающее напряжение В должно подаваться отдельно, чтобы его можно было регулировать и контролировать независимо от питающего напряжения А. Напряжения питания А и В подают от одного источника питания, и они не должны быть от разных фаз многофазного источника питания.

Первичное напряжение трансформаторов низкого напряжения, используемых для подогрева катодов, регулируют для получения необходимого выходного напряжения. Катодные трансформаторы присоединяют так, чтобы их напряжение исключалось из напряжения цепи ПРА.

Рисунок В.5 - Схема измерения электрических и световых параметров ламп с дополнительным подогревом катодов

В.2.3 Трансформаторы для подогрева катодов

Значение тока двух трансформаторов для подогрева катодов (или одного трансформатора с двумя вторичными обмотками) должно в несколько раз превышать значение требуемого фактического тока. В них должны быть низкие потери, чтобы свести к минимуму любую погрешность при измерении этих потерь, влияющих на полную мощность лампы.

Базовое значение напряжения низкоомных катодов составляет 3,6 В, при этом допускается использовать накальный трансформатор на 6,3 В, работающий при уменьшенном первичном напряжении для получения на выходе 3,6 В.

В.2.4 Калибровка трансформатора для подогрева катодов

Каждый катодный трансформатор (или пару трансформаторов) калибруют отдельно, чтобы определить потери мощности, имеющиеся при нормальной работе.

Потери мощности зависят от тока, проходящего через каждый катод. Однако эти потери необходимо определить один раз для данного трансформатора для каждого типа катода. Эти потери в трансформаторе учитывают при измерении параметров ламп различных типов.

Калибровку напряжения проводят на каждом трансформаторе. Для этого необходимо определить и установить первичное напряжение, чтобы получить требуемое выходное напряжение. Такая калибровка в целом не важна, но дает возможность использовать установление первичного напряжения для текущей работы без необходимости постоянного применения более хрупких малодиапазонных вольтметров с термопреобразователями.

При калибровке каждую вторичную обмотку трансформатора присоединяют к заменяющему резистору с электрическими параметрами, установленными для катода конкретного типа. Первичное напряжение регулируют так, чтобы среднее значение двух вторичных напряжений составляло 3,6 В, а затем фиксируют первичное напряжение. Необходимо, чтобы эта калибровка повторялась для любого катода другого типа, с которым используют трансформатор.

Потери мощности в трансформаторе (потери в сердечнике и потери E ²/R учитывают совместно) также определяют для каждой конкретной нагрузки. Входную мощность измеряют при таком первичном напряжении, чтобы на заменяющих резисторах получить напряжение 3,6 В (т.к. полная входная мощность, вероятно, будет менее 10 Вт, поэтому используют малодиапазонный ваттметр). Потери в трансформаторе могут быть подсчитаны как полная входная мощность с вычетом поправки на приборы и с вычетом мощности, потребляемой заменяющими резисторами. Эта мощность в резисторах может быть подсчитана как E ²/R для каждой из обмоток.

Потери в трансформаторе считают постоянными для всех ламп с одинаковым сопротивлением катодов, и не следует учитывать незначительные различия параметров катодов.

В.3 Характеристики катодов ламп с предварительным подогревом катодов для работы в бесстартерных схемах

В.3.1 Схема испытания

Сопротивление катода измеряют с использованием соответствующего источника питания постоянного или переменного тока частотой 50 или 60 Гц.

В.3.2 Лампы для работы на сетевых частотах

Напряжение на зажимах катода доводят до значения испытательного напряжения, приведенного в листе, и измеряют ток. По этим данным, после вычета потребления вольтметром, определяют сопротивление катода.

В.3.3 Лампы для работы на высокой частоте

Ток, проходящий через катод, доводят до значения испытательного тока, приведенного в листе, и измеряют питающее напряжение. По этим данным, после вычета напряжения на амперметре, измеряют сопротивление катода.

Для определения сопротивления выводов отбирают пять ламп измеряемого типа. Осторожно отрезают конец трубок. Используя короткое звено, закороченную спираль обрезают в ее зажимах. Пропускают через выводы ток 100 мА. Измеряют напряжение в точке, используемой для измерения, и подсчитывают сопротивление вывода. Результирующее среднее значение сопротивления вывода допускается использовать для любых дальнейших измерений, производимых с лампами той же конструкции.

В.4 Методика измерения для определения наибольшего светового потока ламп с диаметром трубки 16 мм для работы на высокой частоте

В.4.1 Общие положения

Эту методику применяют, когда в листе приводится максимальный световой поток при окружающих температурах, отличающихся от 25 °С. В листе указан допуск на температуру окружающей среды, при которой задается наибольший световой поток.

В.4.2 Подготовка лампы

Лампу следует отжигать в течение 100 ч в вертикальном положении. При отжиге холодная зона должна быть в самой низкой точке. Положение холодной зоны указывает изготовитель.

Измерения проводят после достаточного периода стабилизации. После стабилизации лампу перемещают осторожно, без вибраций и ударов, с сохранением холодной зоны в самой низкой точке.

В.4.3 Абсолютное измерение

Независимо от методики подготовки измерение расчетного светового потока проводят в соответствии с В.1.

В.4.4 Относительное измерение

Измерение максимального светового потока основано на относительном измерении светового потока или освещенности в зависимости от температуры окружающей среды.

В.4.4.1 Оборудование для относительного измерения и рабочее положение

Используют теплоизолированную оболочку соответствующей формы (например, прямоугольный бокс) и размера.

Альтернативой ей является неизолированная оболочка, помещенная в камеру с контролируемой температурой, т.е. "двухслойная" (которая позволяет воздуху циркулировать вокруг оболочки, не создавая сквозняка на лампе).

Внутренняя температура оболочки должна быть контролируемой в пределах от 20 °С до 45 °С, в которых содержится температура, при которой световой поток будет максимальным.

Внутренняя поверхность оболочки должна быть покрыта соответствующим материалом в зависимости от применяемого метода измерения.

Лампы монтируют в центре оболочки в горизонтальном положении, расстояние между лампой и каждой из сторон оболочки должно быть не менее 200 мм. Если возможно убедиться, что при расстоянии менее 200 мм получают такие же результаты, то допускается использовать меньшие расстояния.

Электрические присоединения к штырькам лампы осуществляют методом, минимизирующим потери тепла лампой (например, применением патронов с низкой тепловой емкостью или путем присоединения непосредственно к штырькам лампы).

Температуру внутри оболочки измеряют на уровне центра лампы в вертикальной плоскости, находящейся на равных расстояниях от концов лампы в горизонтальной плоскости и на равных расстояниях от лампы и стенки оболочки. На практике рекомендуется дополнительная контрольная измерительная точка (вблизи холодной зоны, которая определяет давление паров ртути).

Соответствующий приемник света (теплоизолированный и/или стабилизированный) должен быть смонтирован вне оболочки или внутри ее, если известна зависимость температуры. При измерении светового потока приемник должен получать только отраженный свет, когда прямой свет закрыт экраном. При измерении освещенности приемник должен получать свет непосредственно от лампы.

Записанный сигнал от приемника должен быть пропорционален световому потоку или освещенности в измеряемом диапазоне температуры.

В.4.4.2 Проведение сравнительных измерений

Лампы испытывают по схеме в соответствии с рисунком В.3. Эталонный балласт помещают вне оболочки. После зажигания питающее напряжение эталонного балласта поддерживают постоянным при измерении.

В оболочке не должно быть искусственного движения воздуха. Однако необходима вентиляция воздуха для получения изотропного распределения температуры.

Измерения начинают при минимально необходимой температуре. Рекомендуется, чтобы скорость нарастания температуры в диапазоне от 20 °С до 45 °С была менее 5 К/ч.

Примечание - Это необходимо для получения воспроизводимых результатов с минимальными ненадежными измерениями.

Измерения светового потока или освещенности и температуры окружающей среды следует проводить с соответствующими интервалами температуры/времени в течение измерения.

В.4.5 Перевод в абсолютные значения

Комбинация абсолютного измерения с относительными измерениями обеспечит полный световой поток от окружающей температуры лампы.

В.5 Испытание на стабильность светового потока

1) После 2000 ч срока службы, включая отжиг, стабильность светового потока должна быть не менее значения, указанного в 4.7.

Стабильность светового потока измеряют согласно В.1 и В.2.

2) Лампы должны гореть в схеме, для которой они предназначены:

a) Стартерная схема;

b) Бесстартерная схема:

- без предварительного подогрева катодов;

- с предварительным подогревом катодов:

- с низкоомными катодами;

- высокоомными катодами.

Характеристики эталонного балласта и стартера (если он имеется) должны соответствовать требованиям настоящего стандарта;

c) Испытание на стабильность светового потока проводят при питании от сети переменного тока частоты 50 и 60 Гц в соответствии с номинальной частотой эталонного балласта. Испытательное напряжение должно быть равным номинальному напряжению эталонного балласта;

d) Испытание на стабильность светового потока проводят при окружающей температуре 15 °С - 50 °С;

e) Кратковременные колебания испытательного напряжения и частоты во время испытания на стабильность светового потока не должны превышать 2 %.