Спосіб виміру маси ртуті в розрядній лампі низького тиску

Изобретение относится к светотехнике, в частности к производству разрядных ламп низкого давления. Известен способ измерения массы ртути в разрядной лампе низкого давления [1], при котором лампу нагревают до постоянной температуры не ниже 120°С, осуществляют высоковольтный разряд и при определенной величине протекающего через лампу постоянного тока по величине падения напряжения на лампе и температуре определяют массу содержащейся в лампе ртути. Необходимость в предварительной тарировке и нестандартном оборудовании усложняет такой способ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является принятый в качестве прототипа способ измерения массы ртути в разрядной лампе низкого давления [2], при котором лампу помещают в термостат, включают в цепь питания при номинальном токе, нагревают, измеряют в процессе нагрева электрические параметры лампы и температуру ее колбы, сохраняя неизменным первоначальное напряжение питания, причем измерения производят при номинальном напряжении питания и при включенном в цепь питания одном номинальном для данной лампы балласте, а массу ртути определяют по значению температуры, при которой ток достигает установившегося значения. С повышением температуры повышается падение напряжения на лампе, растет величина отношения этого напряжения к напряжению питания, достигая значения, при котором нарушается стабильность перезажигания лампы и она гаснет. Кроме того, разница в установившейся величине тока для ламп, заметно отличающихся массой ртути, невелика, что снижает точность определения массы ртути. В основе изобретения лежит задача усовершенствовать способ измерения массы ртути в разрядной лампе низкого давления путем питания лампы повышенным напряжением и измерения ее электрического сопротивления при нагреве, что приводит к расширению диапазона измеряемой массы ртути и повышению точности измерений. Задача решается тем, что в способе измерения массы ртути в разрядной лампе низкого давления, при котором лампу помещают в термостат, включают в цепь питания при номинальном токе, нагревают, измеряют в процессе нагрева электрические параметры лампы и температуру ее колбы, сохраняя неизменным первоначальное напряжение питания, согласно изобретению, в цепь питания лампы включают два или более номинальных для данной лампы балласта, питание осуществляют повышенным напряжением, а массу ртути определяют посредством установившегося в процессе нагрева значения электрического сопротивления лампы. При этом массу ртути определяют или с помощью тарировочной кривой, снятой на лампах данного типа с различным строго дозированным количеством ртути и выражающей зависимость величины установившегося электрического сопротивления лампы от количества содержащейся в ней ртути, по величине установившегося значения электрического сопротивления лампы, или по температуре, объему колбы лампы и давлению насыщенных паров ртути при данной температуре, соответствующей достижению электрическим сопротивлением лампы установившегося значения. В качестве балласта могут быть использованы дроссели, предназначенные для ламп данной мощности и данного номинального напряжения. Изобретение поясняется чертежом. Разрядная лампа 1 низкого давления питается от регулир уемого автотрансформатора 2 и трансформатора 3. Последовательно с лампой 1 включены балласты (дроссели) 4 и 5. Лампа 1 помещена в термостат 6. Термопара 7 установлена на колбе лампы 1. Посредством амперметра 8 измеряют ток лампы 1, вольтметром 9 напряжение на ней, а милливольтметром 10 э.д.с. термопары 7. Сущность изобретения состоит в следующем. Способ основан на постепенном испарении ртути с повышением температуры лампы 1. Чем выше температура лампы 1, тем большее количество ртути переходит в парообразное состояние, определяемое давлением насыщенных паров. Когда вся ртуть испарится, прекращается изменение тока в лампе и напряжения на ней. Ток перед этим снижается, а напряжение растет, поэтому отношение напряжения к току, т.е. сопротивление лампы в момент перехода к установившемуся его значению значительно больше зависит от массы ртути , чем ток. Постепенно повышая температуру в термостате 6, термопарой 7 с милливольтметром 10 измеряют температур у колбы лампы 1, а амперметром 8 и вольтметром 9 соответствующие этой температуре ток и напряжение на лампе. В случае необходимости автотрансформатором 2 поддерживают неизменным напряжение питания, превышающее номинальное примерно в 1,5-3 раза. Измерения производят до тех пор, пока не устанавливаются неизменными ток и напряжение на лампе. По величине температуры, при которой сопротивление лампы 1 становится неизменным, посредством тарировочной кривой или расчетным путем определяют массу ртути. Таким образом, предлагаемый способ определения массы ртути в разрядной лампе низкого давления за счет питания лампы повышенным напряжением и использования электрического сопротивления лампы в качестве параметра, определяющего массу ртути, позволяет повысить точность измерений и расширить диапазон измеряемого количества ртути.