CN102231352A - 无极灯发光体的排气充气在线检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无极灯发光体的排气充气在线检测装置，它包括可升降的加热罩、高频发生器、高频线圈、真空系统、惰性气体供气装置、真空表、彩色亮度计、计算机；检测装置还具有和能被磁铁吸引的柱体连接的汞齐，所述柱体的外形与其所塞入的与发光体连接的汞齐置入导管吻合。本发明还提供了一种利用上述排气充气在线检测装置的无极灯发光体充气检测方法。本发明所提供的检测装置及检测方法不必频繁地进行充气、割下操作，能够在在无极灯发光体点亮的条件下进行充气试验，能够方便地、快速地获得真正的最佳光色技术参数，因此，本发明所提供的充气在线检测装置可以在无极灯发光体排气、充气生产线上直接应用，提高所生产的无极灯的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及无极灯发光体的排气充气在线检测装置及检测方法。
背景技术
无极灯应用电磁感应原理将电磁能量传递给发光体内的汞离子，所述发光体也即灯泡或灯管，并产生紫外线，灯泡或灯管内表面涂荧光粉层，它吸收紫外线辐射，发出可见光。其过程为高频发生器通过高频电馈线给高频线圈供电，产生高频电磁场，汞离子被高频电磁场激发后产生紫外、可见光谱线辐射,它的紫外、可见光谱线包括紫外185nm、253.7nm、365nm，以及可见光404.6nm、435.8nm、546.1nm、577nm、579nm波长等等，其中253.7nm和365nm紫外线激发玻壳内表面的荧光粉涂层，紫外线被荧光粉吸收后发出可见光。灯泡内的汞蒸气压由汞齐提供。
基于这一原理，灯泡或灯管不需要灯丝，因此，无极灯的使用寿命很长，可达6-10万小时，发光效率达80流明/瓦，是一种高光效、长寿命的新颖节能光源。
无极灯分内置式和外置式，内置式无极灯的发光体往往为灯泡，所述灯泡具有设置高频线圈的凹腔，外置式无极灯的发光体多为灯管，所述高频线圈绕在灯管外。
要制造高质量的无极灯灯泡、灯管，需要用二个主要的技术指标来衡量：
A、高的发光效率，流明/瓦(lm/W)，
B、稳定的光束色温。
根据低气压汞蒸气放电原理，当汞蒸气压为0.8 Pa时253.7nm紫外辐射效率最大，可获得光源的最高发光效率和稳定的光束色温。汞蒸气压偏离0.8 Pa时，253.7nm辐射效率降低，其他辐射谱线增加，光束色温改变。由于无极灯的工作温度较高，并考虑环保的要求，一般应用汞齐建立汞蒸气压，为获得0.8 Pa汞蒸气压条件，需确定最合适的高温汞齐型号，达到高光效和稳定的光束色温。
此外，发光体内还要充入一些惰性气体，称为缓冲气体，如氩气、氪气。它可以增加汞离子间的碰撞机会，减少在发光体内壁上的碰撞损失，提高辐射效率。但惰性气体也不能充入太多，否则也会造成与离子间碰撞引起的能量损失。对于不同功率和体积的发光体需要充入最佳的惰性气体气压值，才能获得最高的发光效率。
目前，无极灯生产线上的工作程序如下:
A、把己涂荧光粉的无极灯泡、置于高温加热罩下排气抽真空，然后移去加热罩; 充入惰性气体, 以火花检漏器估计充入惰性气体的气压是否合适；
B、参照图1，图1是充入惰性气体、割下灯泡的4个工序：工序1、 从抽真空工位的充、排气台上割下灯泡；工序2和3、将灯泡移至注汞齐工位，倒转180度，注入汞齐m至合适位置；4, 将灯泡上的玻璃导管割下并封口。
C、把制作完成的无极灯泡、与高频发生器1和高频线圈3组成一只可点亮的无极灯。
综上所述，目前无极灯生产线上, 灯泡(灯管)的惰性气体气压大小，仅仅是用火花检漏器来估计，要点亮灯泡(灯管)又必须要其在充、排气台上割下才能实现，每种功率的无极灯所需惰性气体最佳气压是不同的，需要多次试验才能确定，采用传统的工序和设备，要反复经过数十次的充气、割下操作，才能确定最佳惰性气体充气气压，因此不可能很快获得最佳光色技术参数的高品质无极灯泡(灯管)，并且，由于试验操作的麻烦，其获得的光色技术参数往往不是最佳的参数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其能够进行在点亮过程中在线检测，能够获得发光体的最佳充气参数。为此，本发明采用以下技术方案：它包括可升降的加热罩，所述检测装置包括高频发生器、高频线圈，所述高频发生器和高频线圈通过馈线连接；所述检测装置包括针对发光体的真空系统和惰性气体供气装置、测量发光体内气压的真空表，所述真空系统设有充排气导管；所述检测装置还设有测量发光体的彩色亮度计、计算机，所述彩色亮度计和计算机数据通讯连接；所述检测装置还具有和能被磁铁吸引的柱体连接的汞齐，所述柱体的外形与其所塞入的与发光体连接的汞齐置入导管吻合。
在采用本发明的上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：
所述计算机还是所述惰性气体供气装置的供气电磁阀的控制装置，所述真空表与计算机数据通讯连接。
彩色亮度计通过RS232或者USB接口将数据输送给所述计算机。
惰性气体供气装置与真空系统相连，在惰性气体供气装置与真空系统之间设置所述惰性气体供气装置的供气电磁阀；所述真空表与充排气导管连接。
所述高频线圈为与灯泡形发光体配合的高频线圈，所述高频线圈设置在放置发光体的支撑架上。
所述高频线圈为供灯管形发光体插入的环形体。
本发明所提供的检测装置设置在无极灯发光体充、排气生产线上。
本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种利用上述排气充气在线检测装置的无极灯发光体充气检测方法。为此，本发明采用以下技术方案：它包括提供连接汞齐置入导管的发光体的步骤，以及将所述发光体和充排气导管连接的步骤，所述在线检测方法还包括以下步骤：
（1）、利用加热罩将发光体加热至450～500度；
（2）、用真空系统将发光体抽真空至设定真空度；
（3）、移开加热罩，在汞齐置入导管外移动磁铁，使被吸引的所述柱体带汞齐移动至发光体的汞齐设置处；
（4）、充入惰性气体，起动高频发生器，给高频线圈馈电，发光体被点亮；
（5）、利用对准灯泡中心部位的彩色亮度计测量灯泡中心部位亮度值、相关色温和色品座标值，将数据送至所述计算机；
（6）、再充入惰性气体，如汞齐离开发光体的汞齐设置处，移动所述磁铁，使被吸引的所述柱体带汞齐移动至发光体的汞齐设置处，通过彩色亮度计对准发光体，将发光体亮度值、相关色温和色品座标值送至所述计算机，；
（7）、重复步骤（6），逐步增加发光体内的气压，直至计算机判断测得的亮度值、相关色温和色品座标值达到最佳值，并记录此时的真空表数据。
在采用本发明的上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：
在所述步骤（2）中，由所述计算机根据真空表输出的数据判断是否达到设定的真空度，如达到，在步骤（4）中充入惰性气体；
所述在线监测方法通过所述计算机控制惰性气体供气装置的供气电磁阀打开和关闭来控制惰性气体的充入量。
在所述最佳亮度值、相关色温和色品座标值所对应的气压条件下，调整不同温度规格的汞齐，利用所述彩色亮度计测量发光体亮度值、色温Tc和色品座标值，用所述计算机比较前后不同温度的汞齐所对应的亮度值、相关色温和色品座标值，待亮度值、相关色温和色品座标值稳定时，获得汞齐的最佳温度值。
由于采用本发明的技术方案，本发明所提供的检测装置及检测方法不必频繁地进行充气、割下操作，能够在在无极灯发光体点亮的条件下进行充气试验，能够方便地、快速地获得真正的最佳光色技术参数，因此，本发明所提供的充气在线检测装置可以在无极灯发光体排气、充气生产线上直接应用，提高所生产的无极灯的发光效率。
附图说明
图1为现有技术中充入惰性气体、割下灯泡的4个工序。
图2为本发明所提供的实施例1的系统示意图。
图3为本发明所提供的实施例2的系统示意图。
图4为实施例1和实施例2中移动汞齐的示意图。
图5为本发明所提供的实施例3的示意图。
图6为充气气压和汞齐选择不当时彩色亮度计图谱。
图7为最佳充气气压和合适汞齐温度时彩色亮度计图谱。
具体实施方式
实施例1，参照附图2、4。
本发明所提供的检测装置包括无极灯发光体6的加热罩19，所述加热罩19连接在升降机构上。
本发明所提供的所述检测装置还包括高频发生器12、高频线圈7，所述高频发生器12和高频线圈7通过高频馈线5连接。
所述检测装置包括针对发光体6的真空系统4和惰性气体供气装置1、测量发光体内气压的真空表3，所述真空系统4设有充排气导管40。
所述检测装置还设有测量发光体的彩色亮度计15、计算机18，所述彩色亮度计和计算机数据通讯连接，在本实施例中，彩色亮度计15是通过RS232或者USB接口16将数据输送给所述计算机18。所述彩色亮度计15采用XYL-VI彩色亮度计，附图标号14为其物镜，附图标号17为其目镜。
所述检测装置还具有和能被磁铁吸引的柱体10连接的汞齐9，所述柱体10的外形与其所塞入的与发光体连接的汞齐置入导管8吻合，该吻合是在满足柱体能够在汞齐置入导管内滑动的前提下，尽可能地塞住汞齐置入导管，比如与汞齐置入导管8的横截面形状相配，所述汞齐置入导管在无极灯发光体的汞齐设置处折弯81。
惰性气体供气装置1与真空系统4相连，在惰性气体供气装置1与真空系统4之间设置所述惰性气体供气装置1的供气阀2；所述真空表3与充排气导管40连接。所述惰性气体供气装置1连接在真空系统4的进气端，在真空系统工作时，供气阀2关闭，在惰性气体供气装置1工作时，供气阀2开启，真空系统处于停止工作，惰性气体供气装置1利用真空系统4的进气端管路对发光体充气。
在本实施例针对的是灯泡形无极灯，因此，所述高频线圈为与灯泡形发光体配合的高频线圈，其外形适合于被灯泡形发光体的内凹腔套在其外面，所述高频线圈设置在放置发光体的支撑架21上，该支撑架为无极灯发光体充、排气生产线上的无极灯发光体的支撑架。
利用本实施例提供的在线监测装置对无极灯发光体的充气在线检测方法如下：
它包括提供连接汞齐置入导管8的发光体6的步骤以及将所述发光体6和充排气导管40连接的步骤，所述在线检测方法还包括以下步骤：
（1）、将加热罩19降下罩在发光体6外，利用加热罩19将发光体6加热至450～500度；在高温下抽真空可提高效率，去除杂质气体。
（2）、用真空系统4将发光体抽真空至设定真空度；比如使发光体的真空度达10-5Pa。
（3）、将预设定温度的汞齐9放在汞齐置入导管8外端，置于加热罩外，防止被加热，升上加热罩19，使加热罩19移开，利用在汞齐置入导管8外运动的磁铁11，比如用机械装置或手动来移动磁铁11，吸引所述柱体10，使柱体10带所述汞齐9移动至发光体的汞齐设置处，即汞齐置入导管8的折弯处81；
（4）、充入几Pa惰性气体，起动高频发生器，给高频线圈馈电，发光体被点亮；
（5）、利用对准灯泡形发光体中心部位的彩色亮度计测量灯泡形发光体中心部位亮度值、相关色温和色品座标值，将数据通过RS232或者USB接口送至所述计算机处理、记录；
（6）、再以1-5Pa步长手动充入惰性气体，如汞齐9离开发光体的汞齐设置处，利用在汞齐置入导管8外运动的磁铁11吸引所述柱体10运动，带汞齐9移动至发光体的汞齐设置处，通过彩色亮度计对准灯泡形发光体中心部位，将灯泡发光体中心部位亮度值、相关色温和色品座标值送至所述计算机；
（7）、重复步骤（6），逐步增加发光体内的气压，直至测得的亮度值、相关色温和色品座标值达到最佳值，并记录此时的真空表数据。
进一步地，在获得上述最佳值对应的发光体内的气压值后，进一步检查色温变化曲线，如色温变高，则需采用更高温的汞齐，调整更高温度规格的汞齐，利用所述彩色亮度计测量发光体亮度值、相关色温和色品座标值，用所述计算机比较前后不同温度的汞齐所对应的亮度值、色温Tc和色品座标值，待亮度值、相关色温和色品座标值稳定时，获得汞齐的最佳温度值。应用这一汞齐参数和上述气压值能使无极灯达到最高的发光效率(lm/W)和稳定的光束色温。从充排气导管40上割下灯泡，高质量无极灯试验完成。进一步批量生产时，应用这一参数的汞齐和发光体内气压可获批量优质无极灯。
实施例2，参照附图3、4。
本实施例为为自动在线无极灯发光体充气在线检测装置的实施方式。
在本实施例中，实施例1中的供气阀2采用电磁阀，它由所述计算机18控制，代替手动充惰性气体，真空表3接入计算机采样，并以发光体内气压1-5Pa的步长为标准，自动充入惰性气体，完成全部数据处理，记录和分析工作。
本实施例中，在实施例1的检测方法的基础上，在所述步骤（2）中，由所述计算机18根据真空表3输出的数据判断是否达到设定的真空度，如达到，在步骤（4）中充入惰性气体；
所述在线监测方法通过所述计算机控制惰性气体供气装置的供气电磁阀打开和关闭来控制惰性气体的充入量。
实施例3，参照图5。
图5演示了为外置式无极灯发光体的汞齐结构，其发光体呈管型，在图5中，附图标号与图2-4相同的为相同的技术特征，对于该管型发光体的充气检测装置，和实施例1、2相同。
实施例4，参照图6。
应用实施例1或2所述的充气检测装置，通过XYL-VI彩色亮度计15瞄准2700K色温85W无极灯灯管中心部位，将灯管中心部位亮度值、相关色温和色品座标值经RS232或者USB接口16送至计算机18处理、记录的光束参数。
XYL-VI彩色亮度计软件显示的红、绿线为x y色品座标，蓝线为亮度值，淡蓝线为相关色温。
该曲线图可以分析，由于所选用的汞齐温度太低，导致亮度下降，色温上升，因此需更换更高温度汞齐。
实施例5，参照图7。
应用实施例1或2所述的充气检测装置，通过XYL-VI彩色亮度计15瞄准2900K色温85W无极灯灯管中心部位，将灯管中心部位亮度值、相关色温和色品座标值经RS232或者USB接口16送至计算机18处理、记录的光束参数。
该曲线图可以分析，汞齐温度合适，色温稳定，亮度高，参数正确。
Claims (11)
1.无极灯发光体的排气充气在线检测装置，包括可升降的加热罩，其特征在于所述检测装置包括高频发生器、高频线圈，所述高频发生器和高频线圈通过馈线连接；所述检测装置包括针对发光体的真空系统和惰性气体供气装置、测量发光体内气压的真空表，所述真空系统设有充排气导管；所述检测装置还设有测量发光体的彩色亮度计、计算机，所述彩色亮度计和计算机数据通讯连接；所述检测装置还具有和能被磁铁吸引的柱体连接的汞齐，所述柱体的外形与其所塞入的与发光体连接的汞齐置入导管吻合。
2.如权利要求1所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于所述计算机还是所述惰性气体供气装置的供气电磁阀的控制装置，所述真空表与计算机数据通讯连接。
3.如权利要求1所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于彩色亮度计通过RS232或者USB接口将数据输送给所述计算机。
4.如权利要求1所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于惰性气体供气装置与真空系统相连，在惰性气体供气装置与真空系统之间设置所述惰性气体供气装置的供气电磁阀；所述真空表与充排气导管连接。
5.如权利要求1、2、3或4所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于所述高频线圈为与灯泡形发光体配合的高频线圈，所述高频线圈设置在放置发光体的支撑架上。
6.如权利要求5所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于它设置在无极灯发光体充、排气生产线上。
7.如权利要求1、2、3或4所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于所述高频线圈为与灯管形发光体配合的高频线圈。
8.如权利要求7所述的无极灯发光体的排气充气在线检测装置，其特征在于它设置在无极灯发光体充、排气生产线上。
9.利用权利要求1所述的在线检测装置对无极灯发光体的排气充气在线检测方法，其特征在于它包括提供连接汞齐置入导管的发光体的步骤，以及将所述发光体和充排气导管连接的步骤，所述在线检测方法还包括以下步骤：
（1）、利用加热罩将发光体加热至450～500度；
（2）、用真空系统将发光体抽真空至设定真空度；
（3）、移开加热罩，在汞齐置入导管外移动磁铁，使被吸引的所述柱体带汞齐移动至发光体的汞齐设置处；
（4）、充入惰性气体，起动高频发生器，给高频线圈馈电，发光体被点亮；
（5）、利用对准灯泡中心部位的彩色亮度计测量灯泡中心部位亮度值、相关色温和色品座标值，将数据送至所述计算机；
（6）、再充入惰性气体，如汞齐离开发光体的汞齐设置处，移动所述磁铁，使被吸引的所述柱体带汞齐移动至发光体的汞齐设置处，通过彩色亮度计对准发光体，将发光体亮度值、相关色温和色品座标值送至所述计算机，；
（7）、重复步骤（6），逐步增加发光体内的惰性气体气压，直至计算机判断测得的亮度值、相关色温和色品座标值达到最佳值，并记录此时的真空表数据。
10.如权利要求9所述的在线检测方法，其特征在于在所述步骤（2）中，由所述计算机根据真空表输出的数据判断是否达到设定的真空度，如达到，在步骤（4）中充入惰性气体；
所述在线监测方法通过所述计算机控制惰性气体供气装置的供气电磁阀打开和关闭来控制惰性气体的充入量。
11.如权利要求9或10所述的在线检测方法，其特征在于在所述最佳亮度值、相关色温和色品座标值所对应的气压条件下，调整不同温度规格的汞齐，利用所述彩色亮度计测量发光体亮度值、相关色温和色品座标值，用所述计算机比较前后不同温度的汞齐所对应的亮度值、相关色温和色品座标值，待亮度值、相关色温和色品座标值稳定时，获得汞齐的最佳温度值。
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