Способ определения давления газа в электрических лампах накаливания

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 13.03.78 (21) 2591832/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Н Ol К 1/50

Н 01 К 3/22

Н 01 J 9/42

16суда стаенньФ r0wrttT

СССР аа делам изобретений к атермтюй

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень М42 (53) УД К 621.3.032. .1 (088.8) Дата опубликования описания 15 11 79 (72) Автор изобретения

В. А. Альперт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЛАМПАХ НАКАЛИВАНИЯ

Изобретение относится к электроламповой промышленности, в частности, способу определения давления газа в газополных электрических лампах накаливания.

Быстрое определение давления газа, до кото5 рого производится наполнение ламп в данный момент, позволяет в случае необходимости вовремя внести соответствующие изменения в технологический процесс изготовления ламп н предотвратить как снижение качества ламп в слу10 чае наполнения их до низкого давления, так и перерасход редкого газа при завышении давления газа в лампах.

Известны способы определения давления газа в газополных лампах накаливания, основанные на разрушении колбы лампы в процессе измерения (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения давления газа в лампах накаливания, при котором опытную лампу помещают в герметично закрываемый сосуд, разбивают ее бойком, установленным на крышке сосуда, и определяют давление газа в лампе по предварительно отградуированной шкале манометра, соединенного с объемом сосуда (21.

Основным недостатком данного способа является необходимость разрушения лампы в процессе измерения и относительно большая длительность цикла одного измерения.

Цель изобретения — устранение необходимости разрушения лампы в процессе измерения давления газа в ней и ускорение процесса измерения давления газа.

Цель достигается тем, что давление в отпаянной лампе накаливания определяют путем измерения количества содержащегося в ней газа по его энергии конденсации, определяемой при охлаждении колбы лампы снаружи криогенной жидкостью.

Поскольку основным (86%) и наиболее дорогим компонентом атмосферы современных ламп накаливания является инертный газ (аргон, криптон, ксенон) с температурой конденсации выше — 196 С, то для определения его парциального давления в отпаянной лампе в качестве криогенной жидкости может быть использован жидкий азот. Энергию конденсации опре,698074 деляют путем измерения объема газообразного хладагснта, испарившегося в процессе конденсации газа на части внутренней поверхности. колб лампы; путем измерения повышения температуры криогенной жидкости в процессе конденсации инертного газа на внутренней поверхности колбы лампы; путем измерения повышения давления пара над криогенной жидкостью в процессе конденсации инертного газа на внутренней поверхности колбы лампы. 10

Лампу плотно прижимают к круглому отверстию в крышке сосуда Дьюара с криогенной жидкостью, например жидким азотом так, чтобы часть наружной поверхности лампы была погружена в жйдкий азот и любым подходящим 15 . способом измеряют объем газоообразного азота, испарившегося в процессе конденсации инертного газа на охлажденном участке внутренней поверхности колбы лампы. Обычно процесс конденсации заканчивается в течение 10 — 20 с. Гер- 20 метизация места стыка колбы лампы с крышкой сосуда Дьюара может осуществляться, например, с помощью резиновой прокладки.

Количество инертного газа в лампе можно определить, зная объем испарившегося азота (при использовании жидкого азота в качестве криогенной жидкости) в процессе конденсации инертного газа, удельные теплоты испарения азота и инертного газа и давление насыщенного пара над конденсатом инертного газа при температуре жидкого азота. Однако лучше делать это с помощью калибровочной кривой зависимости испаренного за время dt (достаточного для завершения процесса конденсации) азота от давления инертного газа в лампе, построенной предварительно с использованием эталонных ламп, наполненных до различного и точно известного давления.

Если лампа наполнена смесью газов, то процесс конденсации их на внутренней поверхности охлажденной снаружи хладагентом колбы лампы протекает ступенчато. Сначала конденсируется газ с наиболее высокой температурой кипения, потом последовательно остальные. Такой ход . процесса конденсации позволяет. с помощю 45 предлагаемого способа определять парциальные давления газов в смеси газов, нагюлняющей лампу. Для этого достаточно снять кривую зависимости объема испарившегося хладагента от времени. Каждая ступенька на такой кривой определяет количество данного компонента в газовой смеси.

Для измерения парциального давления азота в лампе ее колбу необходимо охлажцать жидким неоном, водородом или гелием.

ЦНИИПИ Заказ 6568/19

Для измерения энергии конденсации наполняющей лампу газа наряду с описанной могут использоваться также две другие методики, основанные на измерении повышения температуры криогенной жидкости, или повышения давления пара над криогенной жидкостью в замкнутом объеме, ограниченном сосудом Дьюара с криогенной жидкостью, с одной стороны, и колбой лампы, частично погруженной в жидкость, с другой стороны.. Повышение температуры криогенной жидкости и давления пара над ней в такой системе обусловлены нагреванием криогенной жидкости в процессе конденсации газа в лампе.

Способ применим для ламп с давлением газа как выше, так и ниже атмосферного.

Способ предназначен, главным образом, для определения давления инертного газа в отпаянных лампах накаливания, но он может быть использован также для измерения давления газа в любых замкнутых системах, Формула изобретения

1. Способ определения давления газа в электрических лампах накаливания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью устранения необходимости разруШения лампы в процессе измерения и ускорения процесса измерения давления газа, последнее определяют путем измерения количества газа в лампе по его энергии конденсации,: определяемой при охлаждении колбы лампы снаружи криогенной жидкостью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что энергию конденсации определяют путем измерения объема газообразного хладагента, испарившегося в процессе конденсации газа на части внутренней поверхности колбы лампы.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что энергию конденсации определяют путем измерения повышения температуры криогенной жидкости в процессе конденсации инертного газа на внутренней поверхности колбы лампы.

4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что энергию конденсации определяют путем измерения повышения давления пара над криогенной жидкостью в процессе конденсации инертного газа на внутренней поверхности колбы лампы.

5. Способ п о пп. 1 — 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве криогенной жидкости используют жидкий азот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ульмишек Л.,Г. Производство электрических ламп накаливания. "Энергия", 1966.

2. Авторское свидетельство СССР Н 427423, кл. Н 01 К 1/50, 1972.

Тираж 923 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужтород, ул. Проектная, 4