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行业资讯

霓虹灯介绍

组成

霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电灯。它的结构和部件为正常辉光放电提供保证,其中的工作物质为得到所需要的光色提供可能。
霓虹灯由灯管和高压变压器组成。灯管由玻管、电极室组成。电极室由电极、云母片(或瓷环)和电极引线组成.玻管内充有工作气体,玻管内壁有的涂有荧光粉。高压变压器有漏磁式变压器和电子式变压器两种,它是点燃霓虹灯管必不可少的元件。
1.玻管
玻管的主要作用有填充工作气体、连结两只电极和透射可见光线三个作用。常见的霓虹灯玻管有明管、粉管和彩管三种。
2.电极
电极是用来发射电子和收集电子及正离子的,采用耐正离子轰击、熔点较高,易于发射电子的金属制作。
3.云母片(或套环)
主要作用是支撑电极、隔热和减少玻管内壁阴极溅射物。支撑电极可使其不能移位、不松动和不接触玻管;隔热可防玻管炸裂;减少玻管内壁阴极溅射物可延长灯管寿命。
4.电极引线
通过它可使电极与外电路联接,需选用导电性好且热胀系数与玻璃相近的材料,电极引线多用杜美丝制作。
5.工作气体
工作气体多为惰性气体,氖、氮是最常用的工作气体,氖气多充入明管制作红色霓虹灯.氢气多与汞组成氢汞混合气充入粉管制作其他颜色的霓虹灯。
6..荧光粉
玻管内壁涂上不同品种的荧光粉可方便地与氢、汞混合气制成各种色彩的霓虹灯。
7.高压变压器
它是接在霓虹灯管电路中的稳流装置,它与灯管组成一组完整的霓虹灯。辉光放电在电性能上有如下特点:一是需较高的着火电压和较低的工作电压,二是具有负伏安特性使得放电无法稳定。采用漏磁式高压变压器或电子式升压变压器都可为灯管提供高达15V的电压使灯着火启辉,气体一开始放电,电压会马上跌落至一恒定值,维持灯管正常辉光放电于一稳定状态。
灯管
1.以规格分:有6、7、8、9、(10、12、常用)、15、18、20毫米等粗细。
2.以玻璃材质分:
①钠玻璃管(或称石灰料玻璃管)这种玻璃管稳定性差,受潮后极易变质、泛碱(风化),牢度差易爆裂。在中国使用此种材 料的约占80%左右。
②铅玻璃管(又称红丹料玻璃管)其热性能、机械性能、电性能、化学稳定性能、真空性能和光学性能优于钠玻璃,其耐候性、使 用寿命大大超过钠玻璃,国际上通用大都是这种铅玻璃管,中国使用量已达20-30%左右,凡是追求质量好的制作厂家, 用户都选用铅管制作霓虹灯。铅玻璃又以含铅量多少分为:重铅玻璃、中铅玻璃和轻铅玻璃。
③ 彩色玻璃管,这种玻璃管,在拉制玻璃管时已充入染料,生产出的玻璃管已呈彩色玻璃管。
3.以霓虹灯管内涂荧光粉材料分:①使用的多数霓虹灯管喷涂的是“普通荧光粉”,这种粉价格比较便宜,一般也能满足各种色彩的要求。②“三基色”荧光粉,(也称稀土荧光粉)与普通荧光粉比较,其亮度、色度、鲜度更佳。
4.喷涂荧光粉的工艺又分水涂和胶涂二种。
①水涂即用醇,酮溶济混合荧光粉喷涂在灯管内壁,让其自然干燥。②胶涂即用胶液混合荧光粉喷涂,再用烘箱烘干,其粘度、牢度大大优于水涂粉管。先进国家大都有采用三基色胶涂含铅玻璃管制作霓虹灯,中国已有部分厂商使用这种霓虹灯管,作用于户外亮化装饰,广告牌。
变压器
1.霓虹灯漏磁变压器(又称电感变压器、铁芯变压器)其特点是:可靠性好,负载灯管亮度高,光色一致,寿命长,缺点是比较笨重,国外及上海的户外霓虹灯大多数采用这种变压器。电感变压器的规格有:3KV、6KV、9KV、12KV、15KV、18KV。霓虹灯电感变压器较为知名的品牌有亿亚、通汇。
2.电子变压器(也称高频冷启动管形放电灯(霓虹灯)电子转换器或霓虹灯电源)其优点是:重量轻、制造方便、节约金属材料, 目前国内生产电子变压器质量稳定,有一定规模,其中有的企业还批量出口。电子变压器又分直流和交流二种,直流电子变压器由于单向导通往往会产生灯管一头亮一头暗的情况。又因电子变压器输出频率会受到负载灯管长度的影响,在同幅霓虹灯中,由于每笔灯管长短不一也会产生灯色不匀等现象。电子变压器的规格有:40W、60W、80W、100W等规格,也有称4米机、6米机、8米机、10米机、12米机等。
程序控制器
1.普通式电子程序控制器;
2.渐变式电子程序控制器
霓虹灯高压线分:
1.普通高压线,即塑料高压线,这种高压线价格便宜,但塑料容易老化,室外使用不久塑料就要老化引起拉火等,安全性较差。
2.硅橡胶绝缘高压线,是较理想的霓虹灯连接线,安全性强,可靠性好。
工作原理
当外电源电路接通后,变压器输出端就会产生几千伏甚至上万伏的高压。当这一高压加到霓虹灯管两端电极上时,霓虹灯管内的带电粒子在高压电场中被加速并飞向电极,能激发产生大量的电子。这些激发出来的电子,在高电压电场中被加速,并与灯管内的气体原子发生碰撞。当这些电子碰撞游离气体原子的能量足够大时,就能使气体原子发生电离而成为正离子和电子,这就是气体的电离现象。带电粒子与气体原子之间的碰撞,多余的能量就以光子的形式发射出来,这就完成了霓虹灯的发光点亮的整个过程。 
工作概况
(1)大多数霓虹灯都采用冷阴极辉光放电。因冷阴极工作时,整个灯基本不发热,从电能转换成光能的效率高。它的寿命远比普通日光灯长,如从用料、加工到安装都能保证质量,霓虹灯管的使用寿命可高达20000h --30000h,在我国地方标准中要求不低于20000h冷阴极放电灯还有一个很大的优点是开关次数基本上不影响其寿命,所以特别适合作需频繁开关的广告用灯。
(2)它依靠正离子轰击阴极使阴极发射二次电子来维持放电,故需一定的阴极位降为正离子加速提供能量,阴极位降大小约l00V---200V。
(3)为保证能在正常辉光放电区内放电并在工作时不发生较大的阴极溅射,阴极需有足够大的面积,否则会因流过较大电流,导致阴极电流密度过大使阴极位降升高,变成异常辉光放电,加重阴极溅射而缩短灯管寿命。
(4)在可能的情况下,霓虹灯的灯管应尽量长一些,内径要小一些,尽量提高正柱区压降在灯管总压降中的比例以提高光效。
(5)为顺利点燃霓虹灯管并能在较低电压下稳定工作,必须配备高压变压器(以漏磁式居多,但因它笨重、耗电大将逐渐被电子式取代)并作到合理匹配以节省工程造价。
(6)霓虹灯使用交流电工作,所以两只电极交替作阴极和阳极,其辉光放电的区域分布也交替变化顺序方向,由于人的视觉暂留作用,可以看到辉光均匀地布满整个灯管,发光效果比用直流电理想得多。因此两个电极从用料到加工应尽量做到一致。
(7)因霓虹灯是真空电光源,所以整个生产过程需注意真空卫生。严格按电真空技术要求用料和生产,这样才能保证质量。
制作工艺
霓虹灯在制作工艺上,不论是明管、粉管还是彩管,其制作工艺基本相同,它们都需经过玻管成型、封接电极、轰击去气、充惰性气体、封排气孔老炼等工艺。
玻管成型———即制作人员沿着图案或文字的轮廓经过专用火头,将直玻璃管烧、烤、弯成图案或文字的过程,制作人员水平的高低可凭肉眼看的出来,水平低的人员制成的灯管易出现转弯处凹凸不平、太厚或太薄、内侧皱折、偏歪不成平面等。
封接电极———即将弯成型的灯管经过火头接上电极和排气孔的过程,接口不得太薄或太厚,接口处须完全烧融,否则易出现慢漏气。
轰击去气———制作霓虹灯的关键。是通过高压电轰击电极,加热电极焚烧灯管电极内肉眼看不见的水蒸气、尘土、油质等物质,排掉这些有害物质,将玻管抽成真空的过程。轰击去气的温度达不到,上述有害物质会除不彻底,直接影响灯管的质量。轰击去气的温度过高会引起电极过度氧化,使其表面产生氧化层,引起灯管质量下降。轰击去气彻底的玻管充入适当惰性气体,经过老练,即完成霓虹灯制作过程。

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