Расскажите о способах включения ЛЛ на повышенной частоте и постоянном токе.

При питании ламп постоянным током полярность электродов остается неизменной, поэтому электроды лампы работают в неодинаковом режиме: электрод, являющийся анодом, перегревается, и для сохранения необходимого срока службы лампы требуются различные конструкции анода и катода. Но на практике такие лампы почти не выпускаются и нужно использовать стандартные. А для стандартных ламп приходится время от времени проводить переполюсовку ламп, чтобы износ электродов происходил равномерно.

Кроме того, при работе ламп на постоянном токе наблюдается явление катафореза. У катода положительные ионы ртути нейтрализуются, превращаясь в атомы ртути, и излишняя ртуть конденсируется на стенках трубки. В рабочем режиме плотность паров ртути по длине трубки получается неодинаковой, яркость свечения лампы уменьшается, и через несколько десятков часов работы лампы ее яркость может уменьшиться вдвое. Появление катафореза тоже вынуждает проводить переполюсовку через определенные промежутки времени.

В качестве балласта при питании ламп постоянным током применяют активное сопротивление либо в виде резистора, либо в виде лампы накаливания. Напряжение на активном балласте равно разности между напряжением сети и рабочим напряжением на лампе. Поэтому потери мощности в балласте могут в 1,5-2 раза превышать мощность лампы, по этой причине этот способ стабилизации лампы оказывается экономически невыгодным. Применение балластной лампы накаливания улучшает общую экономичность комплекта за счет дополнительного светового потока, созданного лампой накаливания.

Рассмотрим простейшие схемы включения люминесцентных ламп на постоянном токе. На рис. 6.11, апоказана схема включения люминесцентной лампы с предварительным нагревом электродов, работающей от сети с напряжением, достаточным для ее зажигания.

Рис. 6. 11

Предварительный нагрев электродов обеспечивается при замыкании выключателя В2. Переход из пускового режима в рабочий произойдет, когда напряжение зажигания лампы снизится и станет меньше напряжения сети. В рабочем режиме выключатель В2 разомкнут.

Более рациональная схема приведена на рис. 6.11, б.Для уменьшения требуемого напряжения питания и возможности использования стандартных ламп без проводящей полосы в цепь лампы включают дроссель и применяют стартер постоянного тока, работающий на принципе теплового стартера. При подаче на лампу напряжения питания начинается предварительный подогрев ее электродов. Одновременно с этим тепловой элемент стартера обеспечивает с некоторой задержкой времени размыкание контактов стартера. При разрыве контактов стартера за счет индуктивности дросселя возникает импульс напряжения, необходимый для зажигания лампы.

Работа люминесцентных ламп на повышенной частоте.С ростом частоты питающего напряжения значения токов, напряжений и коэффициентов мощности ламп с различными типами балластов (R, L, С) сближаются между собой, а начиная с частот 800-1000 Гц, практически перестают зависеть от типа балласта. Форма кривых тока и напряжения для всех типов балластов показана на рис. 6.12,где первая колонка относится к индуктивному балласту, вторая – к резистивному, а третья – к емкостному.

Рис. 6.12

На рис. 6.13показана структурная схема осветительной установки с питанием ламп на повышенной частоте. На рис. 6.14приведены простые схемы включения ламп на повышенной частоте.

Рис. 6.13

На рис.6.14, а,бприведены резонансные схемы быстрого зажигания.

Рис. 6.14

Необходимое напряжение холостого хода ПРА создается за счет резонансных явлений в цепи индуктивности и емкости.

34. Какие существуют условия видимости световых сигналов?

Зрительные сигналы, применяемые в авиации, могут быть разделены на три группы:

а) световые сигналы;

б) светящиеся сигнальные знаки:

в) дневные сигнальные знаки.

Световым сигналом называется зрительный сигнал, который излучает свет и наблюдается в виде светящейся точки. Световые сигналы отличаются один от другого цветом излучения или проблесковыми характеристиками [2]. Примером световых сигналов могут служить сигнальные огни посадки, светомаяк и другие сигналы, когда они наблюдаются как светящиеся точки.

Светящимся сигнальным знаком называется зрительный сигнал, который излучает свет и наблюдается как фигура. Светящиеся сигнальные знаки отличаются один от другого формой, цветом и длительностью излучения. Опознавательные знаки на аэродроме, на которых смонтированы источники света, являются примером светящихся сигнальных знаков.

Дневным сигнальным знаком называется зрительный сигнал, который освещается природным светом и наблюдается как фигура. Эти знаки отличаются друг от друга формой и цветом. Примером такого знака являются сигнальные полотнища, аэродромные знаки и т. д. Способы определения дальности видимости световых сигналов, светящихся и дневных сигнальных знаков различны. В этой главе рассмотрим только дальность видимости световых сигналов.

Дальность видимости световых сигналов зависит, главным образом, от их силы света, расстояния огня до наблюдателя, величины пороговой освещенности, яркости фона, на котором наблюдается сигнал, ослабления светового потока атмосферой на пути лучей. Кроме этих основных факторов, на видимости световых сигналов сказываются предварительная адаптация глаза наблюдателя, шум, наличие слепящих яркостей в поле зрения, кислородное голодание, вибрация и др.

35. Что такое пороговая освещенность и от каких факторов она зависит?

Наименьшее значение освещенности на зрачке наблюдателя, при котором виден световой сигнал, называется пороговой освещенностью («световой порог»). Пороговая освещенность зависит от цвета излучения сигнала, яркости фона, на котором наблюдается сигнал, и состояния глаза наблюдателя.

Наименьшая пороговая освещенность получается при наблюдении светового сигнала на совершенно темном фоне, соответствующем яркости меньше кд/м2. Эта величина пороговой освещенности носит название абсолютного порога. По данным различных исследователей, абсолютный световой порог колеблется в пределах от до лк.

36. С какой целью вводится коэффициент запаса при расчете пороговой освещенности?

При измерении пороговой освещенности в лабораторных условиях не учитывается ряд факторов, имеющих особое значение в световой сигнализации на воздушном транспорте.

К числу этих факторов относятся:

а) незначительное время наблюдения светового сигнала;

б) неизвестность направления, в котором следует наблюдать сигналы;

в) посторонние огни или яркие поверхности, расположенные в поле зрения пилота;

г) наблюдение сигналов через стекла пилотской кабины;

д) шум моторов, вибрация и кислородное голодание;

е) физическое и нервное утомление наблюдателей и некоторые другие факторы.

Чтобы учесть эти факторы, вводят коэффициент запаса, или коэффициент надежности. Следовательно, расчетная пороговая освещенность равна теоретической, умноженной на коэффициент запаса.

37. Определить дальность видимости излучателя силой 18000 кд при МДВ 100 км и яркости фона 6- 10'²кд/м².

Пример 1.Определим дальность видимости огня, излучающего красный свет силой 20000 кд при метеорологической дальности видимости 50 км и яркости фона кд/м². Для такой яркости фона, пороговая освещенность для красного света, в соответствии с табл. 7.3, равна лк. Эта величина пороговой освещенности в 2,25 раза больше пороговой освещенности для белого света, принятой для построения кривых. Поэтому заданная сила света огня для расчета должна быть условно уменьшена во столько же раз и будет составлять 8888 кд.

Этому значению силы света по кривой для метеорологической дальности видимости 50 км будет соответствовать дальность видимости огня 40 км. В тех случаях, когда контраст между объектом и фоном больше 2%, для определения дальности видимости световых сигналов следует пользоваться номограммой, разработанной Ю. Г. Коноваловым и показанной на рис. 7.4.

Номограммой (рис. 7.4) можно пользоваться для расчета дальности видимости огней при известных значениях I, Е_о, и S по формуле (7.13). На номограмме нанесены вертикальные прямые со значениями I от до кд и Е_оот 1 до лк, а так­же горизонтальные прямые со значениями от 0,01 до 0 1 и S от 1,5 м до 10 000 м.

Кроме того, в системе декартовых координат, с нанесенными на абсциссе значениями и на ординате , приведены расчетные кривые дальности видимости огней со значения­ми от 50 до 10 000 м. Для определения дальности видимости светового сигнала соединяют точки с принятыми значениями и S линией до пересече­ния с прямой . В этом случае получают значение .

Затем соединяют точки с принятыми значениями I и Е_олинией до пересечения ее с прямой и, проводя из полученных то­чек прямые, параллельные абсциссе и ординате графика, находят дальность видимости светового сигнала I.

В случае пересечения прямых, параллельных абсциссе и ординате, в точке, расположенной между кривыми, приведенными на номограмме, дальность видимости светового сигнала может быть определена путем интерполирования.

На рис.7.3 приведены кривые дальности видимости световых сигналов в зависимости от силы света и состояния атмосферы.

38. За счет чего происходит ослабление света атмосферой?

Луч света, проходя через атмосферу, частично рассеивается молекулами воздуха. Ослабление света атмосферой, вызываемое молекулярным рассеянием, незначительно. Оно составляет ~ 1,3% на 1км. В нижних слоях атмосферы, кроме молекул воздуха, находятся пары воды, капли воды различных размеров, кристаллы льда и частицы пыли. Значительное скопление капелек воды в атмосфере образует дымку, туман и облака. Мельчайшие капли воды, а также частицы мелкой пыли имеют настолько малый вес, что находятся в атмосфере во взвешенном состоянии, не опускаясь на землю. Капли дождя и кристаллы льда почти полностью рассеивают, а частицы пыли отчасти рассеивают и отчасти поглощают падающий на них свет.

Рассеиванием называется изменение прямолинейного направления лучей, обусловленное преломлением их в небольших частицах, находящихся в атмосфере.

Световой поток, проходя атмосферу, ослабляется главным образом вследствие рассеивания и в небольшой мере вследствие поглощения. Для практических расчетов в световой сигнализации существенное значение имеет коэффициент пропускания . Коэффициент пропускания атмосферы для оптически однородного слоя, толщина которого равна единице длины, носит название удельной прозрачности атмосферы . За единицу длины при хорошей видимости обычно принимают километр, а при плохой видимости (тумане) – метр.

Зная удельную прозрачность атмосферы и толщину слоя атмосферы (км), можно определить общий коэффициент пропускания: . (7.1)

Большое значение имеет определение ослабления атмосферой светового потока разной цветности (т. е. разной длины волны – ,). Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показали, что пропускание атмосферой светового потока определенной длины волны, а следовательно, и определенной цветности зависит от количества и размеров капель воды в единице объема воздуха.

39. В чем преимущество проблесковых сигнальных огней и когда они проявляются?

Постоянные огни белого цвета легко можно спутать со случайными световыми сигналами, расположенными в данном районе. Проблесковый сигнальный огонь легко отличается от постоянных огней, которые могут быть в поле зрения наблюдателя. Кроме того, определенной частотой проблесков, или сочетанием длинных и коротких проблесков, т. е. работой сигнала в кодовом режиме, можно отличить один сигнальный огонь от другого. Даже слабый проблесковый огонь, появившийся на периферии поля зрения, сильнее привлекает внимание наблюдателя, чем постоянный огонь.

На небольших расстояниях, когда освещенность на глазу наблюдателя во много раз больше пороговой освещенности, проблесковые огни легко наблюдаются, привлекают внимание и хорошо выделяются на фоне других огней. На пределе дальности видимости, когда освещенность на глазу наблюдателя близка к пороговой освещенности, видимость проблесковых огней хуже, чем видимость постоянных огней. Дальность обнаружения проблескового огня зависит от длительности проблеска. Это объясняется тем, что ощущение света возникает не мгновенно после того, как свет упал на глаз.