第一篇：钢铁行业详细介绍

转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】

连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。

连铸的工艺流程:

将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。【查看全文】

连铸自动化控制工艺流程图

连铸自动化控制主要有连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术。【查看全文】

连铸的主要工艺设备介绍:

钢包回转台

钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。【查看全文】

中间包

中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。【查看全文】

结晶器

在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量。【查看全文】

拉矫机

在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。【查看全文】

电磁搅拌器

电磁搅拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。【查看全文】

连铸的主要工艺设备及介绍

----冶金自动化系列专题

转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】

连铸的工艺流程:

连铸的主要工艺设备介绍:

钢包回转台

钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控

制系统、润滑系统和锚固件6部分组成。【查看全文】

中间包

中间包是短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去。【查看全文】

结晶器

在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系

到连铸坯的质量。【查看全文】

拉矫机

在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动

装置的性能又在其中发挥着重要作用。【查看全文】

电磁搅拌器

电磁搅拌器（Electromagnetic stirring: EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从

而能推动钢水运动。

冷却喷嘴

冷却喷嘴具有结构简单、喷雾均匀的特点，根据喷雾面积需要，可在集管上安装许多喷嘴，当喷嘴均匀排列时，可保证喷雾的互相交叉，并略有重叠部分，使整个集管喷射分布均匀；主要适用于连铸机、初轧和各种需要扁平喷雾冷却的机械设备中。

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火焰切割机

火焰切割机也叫氧气切割。根据切割钢板的厚度安装适当孔径的割嘴；【查看全文】

连铸系统也是一个比较复杂的系统，用到的自动化产品比较多，下面列举部分产品出来： 常用到的自动化设备：PLC、组态软件、变频器、工控机、工业以太网交换机等等。

【导读】：从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。热轧后的成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢材厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。本专题将详细介绍热轧及冷轧生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】

连轧的目的： 将连铸后的钢坯轧制成客户需要规格的钢材。

连轧的工艺流程：

点击这里看大图

从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。轧钢属于金属压力加工，说简单点，轧钢板就像压面条，经过擀面杖的多次挤压与推进，面就越擀越薄。在热轧生产线上，轧坯加热变软，被辊道送入轧机，最后轧成用户要求的尺寸。轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。从平炉出来的钢锭也可以成为钢板，但首先要经过加热和初轧开坯才能送到热轧线上进行轧制，工序改用连铸坯就简单多了，一般连铸坯的厚度为１５０～２５０ｍｍ，先经过除磷到初轧，经辊道进入精轧轧机，精轧机由７架４辊式轧机组成，机前装有测速辊和飞剪，切除板面头部。精轧机的速度可以达到２３ｍ／ｓ。热轧成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢轨厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。

热轧生产工艺流程

板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加热，并留有直接轧制的可能。

连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划确定其流向。

冷轧的工艺

冷轧的工艺，简单地说就是将热轧来的原料板轧制成用户所要求的尺寸（板凸度）与形状（板形），同时满足性能（热处理）与表面质量（涂镀、精整）要求，是冶金行业的深加工工序，要求很高。

冷轧工艺包括几部分：一般讲，主要分为酸洗、多机架连轧机、热处理线（包括罩式炉和连退），单机架和双机架平整线，表面防腐处理的镀锌线、彩涂线，及精整线等，此外依据生产的产品不同还会有：镀锌线、冷轧硅钢和彩涂线，冷轧是把热轧的板卷再次加工成具有高附加值的产品。【查看全文】

连轧的主要工艺设备：

加热炉

在冶金工业中，加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。广义而言，加热炉也包括均热炉和热处理炉。【查看全文】

粗轧机

连铸工段的钢坯经加热后，首先经过粗轧机轧制，以后再经过中轧、精轧后才能成为成品。粗轧机的尺寸决定了能够进行加工的最大钢坯尺寸。

中轧机

轧机是实现金属轧制过程的设备。连铸工段的钢坯经加热后，首先经过粗轧机轧制，以后再经过中轧、精轧后才能成为成品。一般轧制出的产品直径介于300mm～400mm的轧机为中轧机。

精轧机

轧机是实现金属轧制过程的设备。精轧机是最后一道轧制工序，经精轧机轧制后，产出产品经剪切和冷却后，即为成品。

飞剪机

飞剪，定尺切断加工技术；飞剪机：快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备；常用于轧钢，造纸等生产线上。

矫直机

矫直机是对金属棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一般有两排矫直辊，数量不等。也有两辊矫直机，依靠两辊（中间内凹，双曲线辊）的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。

卷取机

卷取机将从精轧最后一架轧机出来的热钢带卷成钢带卷；从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。

开卷机

开卷机：热轧后的钢带卷进入冷轧的第一道工序，也就是将热轧后的钢带卷打开；

连轧的主要工艺设备及介绍

----冶金自动化系列专题

【导读】：从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。热轧后的成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢材厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。本专题将详细介绍热轧及冷轧生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】

连轧的目的： 将连铸后的钢坯轧制成客户需要规格的钢材。

连轧的工艺流程：

点击这里看大图

连轧的主要工艺设备：

加热炉

在冶金工业中，加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。广义而言，加热炉也包括均热炉和热处理炉。【查看全文】

粗轧机

连铸工段的钢坯经加热后，首先经过粗轧机轧制，以后再经过中轧、精轧后才能成为成品。粗轧机的尺寸决定了能够进行加工的最大钢坯尺寸。

中轧机

轧机是实现金属轧制过程的设备。连铸工段的钢坯经加热后，首先经过粗轧机轧制，以后再经过中轧、精轧后才能成为成品。一般轧制出的产品直径介于300mm～400mm的轧机为中轧机。

精轧机

轧机是实现金属轧制过程的设备。精轧机是最后一道轧制工序，经精轧机轧制后，产出产品经剪切和冷却后，即为成品。【查看全文】

飞剪机

飞剪，定尺切断加工技术；飞剪机：快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备；常用于轧钢，造纸等生产线上。【查看全文】

矫直机

矫直机是对金属棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一般有两排矫直辊，数量不等。也有两辊矫直机，依靠两辊（中间内凹，双曲线辊）的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。

卷取机

卷取机将从精轧最后一架轧机出来的热钢带卷成钢带卷；从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。

开卷机

开卷机：热轧后的钢带卷进入冷轧的第一道工序，也就是将热轧后的钢带卷打开

制氧/制氮工艺流程介绍

----冶金自动化系列专题

【导读】：空气中含氮气78%，氧气21%。由于空气是取之不尽的免费原料，因此工业制氧/制氮通常是将空气中的氧气和氮气分离出来。制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。本专题将详细介绍制氧/制氮的工艺流程，主要工艺设备的工作原理等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

【制氧/制氮目的】：制氧氧气用来炼钢；氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。

【制氮原理简介】：以空气为原料，利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。

【制氧原理简介】：工业制氧是指制造大量氧气，注重成本，讲究大量制取，对纯度要求一般不会太高。

[工艺流程] 供氮方式的选择

高纯氮源从氮气质量上来讲，均可满足用气要求，但在氮气成本上差异较大，用气量愈大，差异愈显著。企业选择何种供氮方式，应在充分了解各供气方式特点的基础上，根据本企业的产品、生产工艺、生产规模、用气设备类型、数量、资金状况、发展规划等综合考虑供氮方式和供氮规模。

<< 如何得到高纯氮源

<< 工业用氮的技术指标

[工艺流程] 压缩空气的用途以及原理

经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。

缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。

<< 螺杆空压机的工作原理标

[工艺流程] 工业冷水机组的冷却原理

工业冷水机组系统的运作是通过三个相互联系的系统：制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统。

【制氧/制氮主要工艺设备介绍】

[制氧/制氨设备]空气过滤器

空气过滤器是指空气过滤装置，一般用于洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净手术室。空气过滤器根据其工作原理可以分为初效过滤器，中效过滤器，高效过滤器及亚高效等型号。

[制氧/制氨设备]空分设备

空分设备就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备。目前我国生产的空分设备的形式、种类繁多。有生产气态氧、氮的装置，也有生产液态氧、氮的装置。但就基本流程而言，主要有四种，即高压、中压、高低压和全低压流程。

[制氧/制氨设备]冷水机组

由于空气压缩会产生热量，在对压缩空气进行进一步处理的前，需要通过冷水机组对压缩空气降温。冷水机组种类：溴化锂冷水机组、水冷式冷水机组、风冷式冷水机组。

[制氧/制氨设备]空气冷却器

用空气冷却热流体的换热器。管内的热流体通过管壁和翅片与管外空气进行换热，所用的空气通常由通风机供给。空气冷却器可用于冷却或冷凝,广泛应用于:炼油、石油化工塔顶蒸气的冷凝；回流油、塔底油的冷却；各种反应生成物的冷却；循环气体的冷却和电站汽轮机排气的冷凝。工作压力可达69兆帕。但耗电量、噪声和占地面积均大，冷却效果受气候变化影响较大。

[制氧/制氨设备]空气压缩机

空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机,螺杆式空气压缩机,(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机),离心式压缩机以及滑片式空气压缩机,涡旋式空气压缩机.[制氧/制氨设备]分子筛

分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大得分子排斥在外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子，饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。

[制氧/制氨设备]精馏塔>

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。

[制氧/制氨设备]膨胀机

利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械。膨胀机常用于深低温设备中。膨胀机按运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。透平膨胀机与活塞膨胀机相比，具有流量大、结构简单、体积小、效率高和运转周期长等特点，适用于大中型深低温设备。

制氧/制氮主要工艺设备介绍

----冶金自动化系列专题

烟气尘处理工艺流程

----自动化网冶金专题

【导读】：“八五”、“九五”期间,钢铁工业环保科技水平逐步提高,有效地促进了钢铁工业发展.在钢产量大幅度增长的同时,不少企业实现了“增产不增污,增产要减污”的目标,厂区环境面貌得到改善.“十五”期间,将重点安排那些与节能降耗、节水、资源综合利用紧密结合的重大环保技术研究,以及污染严重的炼铁、焦化污染控制关键技术的开发.到2005年,钢铁工业环保科技水平达到20世纪90年代中期的国际先进水平,在某些关键治理技术上有所突破,为钢铁工业实现可持续发展作出贡献.本专题主要对于冶金环保中的烟气尘处理的工艺流程做出简单介绍。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

【烟气尘处理目的】：冶金工业是中型工业，污染比较严重，主要是烟气尘污染，对我们生存环境造成严重破坏，必须节能降耗、节水、资源综合利用。

【烟气尘处理原理简介】：主要对冶金过程中产生的烟气尘加以有效再利用，对于废气经过除尘减害后再排放。

烟气尘系统工艺流程简图

[工艺流程] 高炉煤气

高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。【查看全文】

<< 高炉煤气综合利用技术探讨

<< 高炉煤气等低热值煤气高效利用技术

<< 质量流量计在新铁厂焦化高炉煤气流量测量中的成功应用

[工艺流程] 除尘

净化含尘气体、控制尘粒扩散以防治颗粒物对大气污染的措施和方法，主要是改进燃烧技术和采用除尘技术。

<< 尘粒控制技术

<< 除尘器

<< 铁合金电炉袋式除尘技术

[工艺流程] 透平机

透平机是将流体工质中蕴有的能量转换成机械功的机器。不仅是压缩机，汽轮机、涡轮机、烟气轮机、膨胀机都可以叫透平机。离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心压缩机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大大地扩大了应用范围。

[工艺流程]高炉热风炉

用于预热高炉用风的热交换装置、每座高炉设置3～4 座热风炉轮流供应热风。在早期换热式铁管热风炉中，风温只有400℃左右；后来采用考伯式(Cowper)内燃蓄热式格子砖热风炉，50年代风温一般为800℃左右,70年代超过1020℃，现在最高达1350℃。50年代以来，新式热风炉有改进内燃式、外燃式和顶燃式三种。

[工艺流程]转炉煤气

在转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。回收的顶吹氧转炉炉气含一氧化碳60～80％，二氧化碳15～20％，以及氮、氢和微量氧。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，成分也有变化。通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气输入一个储气柜，混匀后再输送给用户。

第二篇：详细灯具介绍

详细灯具介绍

详细灯具介绍.txt爱尔兰,一个不离婚的国家，一个一百年的约定。难过了，不要告诉别人，因为别人不在乎。? 真话假话都要猜，这就是现在的社会。

-----------------------Page 1-----------------------第一章 照明基础知识 第一节基本概念

一、常用术语 名称符号 单位 说明

光线和辐射 光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部 分光谱。这类射线的波长范围在360~830nm 之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。光通量Ф流明LM 光源发射并被人的眼睛接受能量的总和即为光通量。

光强 I 坎德cd 光的强度，可见光在某一特定方向角内所放射的强度。照度 E 勒克斯Lux 照度是光通量与被照面积之间的比例系数。1Lux 即指 1Lm 的光通量平均

分布在面积 1 ?的平面上的明亮度。色温 K 开尔文

(k)当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就

称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成分则越多，而红色的成分则越少。例如:白炽灯的光色是暖色，其色温表示为 2700K,而日光色荧光灯的色温表示方法则是 6000K。色温以绝对温度K 来表示，色温值越高，表示冷感越强，色温越低暖感越强，越柔 和，通常大部分光源设计集中在2700K~4300K 及 5800K~6700K 两个色温位置。光色 光色实际上就是色温，大致分为三大类:暖色<3300K、中间色 3300K~5000K、日光 色>5000K，由于光线中光谱组成有差别，因此即使光色相同，光的显色性也可能不同。显色性 原则上，人造光线应与自然光线相同，使人肉眼能正确辨别事物的颜色。当然，这 要根据照明的位置和目的而定。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色 指数”(Ra)

灯具效率 灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准，它是灯具输 出的光通量与灯具内光源输出的光通量之间的比例。

光源效率

光源效率(Lm/W)也就是每一瓦电力所发出的光量，其数值越高表示光源的效率愈高，所以对于使用时间较长的场所，如办公室走廊、走道、隧道等，效率通常是一个重要的考虑 因素。

亮度 光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量，称为光源在某一方向 的光亮度，符号为L，L=di/ds 单位为cd/?(坎德拉每平方米)。

眩光 视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光。眩光 可以分为视能眩光和不舒适眩光。眩光是影响照明质量的重要因素。

功率因素 电路中有用功率与实际功率之间的比值。功率因数低，则电流中的谐波含量越高，对电网产生污染，破坏电网的平衡度，无功损耗增加。

平均寿命 也就是额定寿命，是指点亮批量灯完好率为50%的小时数。光束角 射灯发射光的空间分布，以中心最强，向四周逐渐减弱到中心光强 50%强度的圆锥 角为光束角。

三基色 红、绿、蓝(稀土元素在紫外线照射下呈现的三种颜色)。频闪效应 电感式荧光灯随电压电流周期性变化，光通量也周期性的产生强弱变化，使人产 生不舒适的感觉，称为频闪效应。

二、光色的应用 名称 说明

暖色光 暖色光的色温在 3300K 以下，暖色光与白炽灯相近，红光成分较多，能给人温暖、健康、舒适的感觉。适用于家庭、住宅、宿舍、宾馆等场所或温度较低的地方。

-----------------------Page 2-----------------------冷白色光 又叫中性色，它的色温在3300K~5300K 之间，中性色由于光线柔和，使人有愉快、舒适、安详的感觉。适用于商店、医院、办公室、饭店、餐厅、候车室等场所。冷色光 又叫日光色，它的色温在 5300K 以上，光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精力 集中。适用于办公室、会议室、教室、绘图室、设计室、图书馆的阅览室、展览橱窗等场所。

三、推荐照度范围

序号 照度范围(LX)应用场所 20-30-50 室外活动场所及工作场所。如走廊、贮藏室、楼梯间、浴室、咖啡厅、站前广告 等等。30-100-150 流通场所，短途旅程的方向定位。如电梯前室、客房服务室、酒吧柜台、室内 菜场营业厅、值班室、邮电、游艺厅、剧场、进站大厅、问询处、诊室、商场领道区等等 100-150-200 非连续使用的工作场所。办公室、接待室、客房写字台、商店货架、柜台、小卖部、厨房、售票房、排演厅、检票处、手术室、放射室、广播室、总机室、电教室、保 龄球、理发室等等。4 200-300-500 简单视觉要求的作业场所。如阅览室、设计室、打字室、橱窗、陈列室、美 容、烹调、体育运动的训练场、玻璃石器金属品的展览厅、保龄球、排球、羽毛球、武术等 的比赛场所等等。300-500-700 中等视觉要求的作业场所。体操网球篮球比赛场、游泳跳水比赛场、绘图室、印刷机房、木材机械加工、一般精细作业、粗加工、机床区、电修车间等等。6 500-750-1000 较强视觉要求的作业。乒乓球、围棋、象棋、等比赛场、金属加工厂、机电 装配车间的小件装配、精密电修车间、打字室、抛光车间等等。750-1000-1500 较难视觉作业要求的场所。8 1000-1500-2000 特殊视觉要求的作业场所。9 2000 以上进行很精密的视觉作业。

四、照明产品分类(1)电光源产品

包括新型普通照明灯泡、卤钨灯泡(包括单端、双端、反端式等)、荧光灯(包括直管型、环型、紧凑型、异型等)、高强气体放电灯(包括高压钠灯、金属卤化物灯等)、各类辐射光 源(红外紫外等)、高频无极灯、霓虹灯、各类交通运输及信号灯。

(2)灯具灯饰

民用灯具、建筑灯具、工矿灯具、投光照明灯具、室内外灯具灯饰、嵌入式灯具、船用荧灯 照明灯具、船用防暴灯具、道路照明灯具、汽车摩托车飞机照明灯具、特种车辆标志照明灯 具、电影电视舞台照明灯具、防爆灯具、水下照明灯具。

(3)照明电器附件 整流器、电子触发器、电子变压器、电子镇流器、电子调频器、启辉器、灯用电器。

五、各国电器电子产品认证标致及说明

认证是由第三方经授权的独立的权威机构根据相关的国家或国际法规标准，对生产厂家的产 品或生产体系进行检测与监督，并就通过与否签发检测报告与证书的过程。如果取得认证，也就说明产品质量符合了国家或国际标准。

长城标志

长城标志又称 CCEE 安全认证标志，为电工产品专用认证标志。中国电工产品认证委

员会(CCEE)是国家技术监督局授权，代表中国参加国际电工委员会电工产品安全认证组 织(IECEE)的唯一合法机构，代表国家组织对电工产品实施安全认证(长城标志认证)。

-----------------------Page 3-----------------------，电工产 按照《中华人民共和国标准化法》和《中华人民共和国产品质量认证管理条例》品开展安全认证是以等效转化国际电工委员会(IEC)安全标准的强制性国家标准和行业标 准为依据，按此类标准开展的认证必须进行强制性监督管理，凡未经安全认证的此类产品，不准出厂、销售、进口和使用。

PRC 标志

PRC 标志为电子元器件专用认证标志，其颜色及其印制必须遵守国务院标准化行政主管 部门，以及中国电子元器件质量认证委员会有关认证标志管理办法的规定。UL 认证标志

UL 是美国保险商实验室(Underwrite rs Laboratories Incorporation)的缩写，它是一个 国际认可的安全检验及 UL 标志的授权机构，对机电包括民用电器类产品颁发安全保证标

志。一百多年来，一直致力于对有关材料、工具、产品、设备、构造、方法和系统等对生命 财产的危险性进行评估实验。美国安全检测实验室公司提出了为公众所接受的科学测试方法 和要求，它制订了七百多种安全标准，其中部分UL 安全标准被美国政府采纳为国家标准。产品要行销美国市场，UL 认证标志是不可缺少的条件。

CE 标志

CE 标志是欧洲共同市场安全标志，是一种宣称产品符合欧盟相关指令的标识。使用CE 标志是欧盟成员对销售产品的强制性要求。目前欧盟已颁布 12 类产品指令，主要有玩具、低压电器、医疗设备、电讯终端(电话类)、自动衡器、电磁兼容、机械等。GS 标志

GS 标志是德国安全认证标志，它是德国劳工部授权由特殊的TUV 法人机构实施的一种 在世界各地进行产品销售的欧洲认证标志。GS 标志虽然不是法律强制要求，但是它确实能 在产品发生故障而造成意外事故时，使制造商受到严格的德国(欧洲)产品安全法的约束，所以GS 标志是强有力的市场工具，能增强顾客的信心及购买欲望，通常GS 认证产品销售 单价更高而且更加畅销。

欧共体 CE 规定，从 1997 年 1 月 1 日起管制“低电压指令(LVD)”。GS 已经包含了“低电

压指令(LVD)”的全部要求。所以获得 GS 标志后，TUV 会例外免费颁发该产品 LVD 的 CE 证明(COC)，TUV Rhein land1997 年后的证书则在GS 证书中包含了LVD 证书。厂商

申请GS 标志的同时获得了LVD 证明。瑞士和波兰产品安全认证标志产品范围同 GS 标志。TUV 标志

TUV 标志是德国零部件产品型式认证标志，适用于电气零部件，如:电源、变压器、调 光器、继电器、插接件、插头、导线等机械产品零部件及运动器材零部件。随着电气电子技 术的发展，家用电器产品日益普及。广播电视、邮电通讯和计算机网络的日益发达，电磁环 境日益复杂和恶化，使得电气电子产品的电磁兼容性问题受到各国政府和生产企业的日益重 视。欧共体政府规定，从 1996 年 1 月 1 日起，所有电气电子产品必须通过EM C 认证，加

贴CE 标志后才能在欧共体市场上销售。此举在世界上引起广泛反响，各国政府纷纷采取措 施，对电气电子产品的EM C 性能实行强制性管理。国家标准GM4343 《家用和类似用途电 动、电热器具，电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和限值》已于 1996 年 12 月 1 日起强制实施，国内的家用电器生产厂家必须尽早行动起来，重视EM C 认证工作，了 解和提高产品EM C 性能，紧随EM C 认证的新形势，以取得市场上的主动地位。JIS 标志

JIS 标志是日本标准化组织(JISC)对经指定部门检验合格的电器产品、纺织品颁发的 产品标志。

BEB 标志

BEB 标志是英国家用电器审核局对电器及电器设备经指定的第三方认证机构确认合格

-----------------------Page 4-----------------------后，颁发的安全质量认证标志。NF 标志

NF 标志是法国认证标志，这种标志可单独用于电器及非电器类产品，也可与其他标志 或字母的图案共同使用，主要指安全标准要求和效能特征。CB 标志 CB 检验为全球性相互认证体系，全世界有 34 个会员。在共同的 IEC 标准下，各验证 单位均相互承认彼此核发之CB 证书及报告，据此，可以迅速地转换他国证书。Nordic 标志

Nordic 标志是北欧四国安全认证标志，产品范围同CB 标志。第二节 光源

一、常见光源分类、特征及应用 类别 效率(LM)经济寿命(小时)特征 适用范围 白炽灯Incadescent Lamps 普通灯泡

Normal incandescent lamps 8~18 1000 安装及使用容易、立即启动、成本低、反射灯泡可做聚

光投射。住宅的基本照明及装饰性照明、反射灯泡可用于重点照明。反射灯泡

Reflector lamps 8~18 1000 卤素灯

Halogen lamps 12~14 2000~3000 体积小、高亮度、光色较白、安装容易、寿命较普通灯泡 长。商业空间的重点照明。

日光灯Fluorescent Lamps 普通型日光灯

Tubular Lamp 60~104 5000~12000 有各种不同光色可供选择、可达到高照度并兼顾经济 性。办公室、商场、住宅及一般公共建筑。

PL 灯管 46~87 8000~10000 体积小、寿命长、效率高、省电。局部照明、安全照明、方向指 标照明。SL 省电灯管 39~50 6000 高效率、省电、能直接取代普通白炽灯泡。大部分使用白炽灯泡的

场所均可使用。气体放电灯 高压水银灯泡

High-pressure mercury lamp 40~61 1000~12000 高效率、寿命长、适当的演色性。住宅区的

公用照明、运动场、工厂。免用整流器水银灯泡

Blended-light self-ballasted light 10~26 6000 寿命长、演色性佳、安装容易、效率较白炽灯泡

高。可直接取代白炽灯泡用于小型工业场所、公共区域用植栽照射。金属卤化物灯泡

Metal halide light 66~108 4000~10000 效率高、寿命长、演色性佳。适合彩色电视转播的运

动场投光照明、工业照明、道路照明、植栽照射。高压钠气灯泡

High-pressure sodium lamp 68~150 8000~16000 效率极高、寿命较长、光输出稳定。道路、隧道等公共场所照明、投光照明、工业照明、植栽照射。-----------------------Page 5-----------------------低压钠气灯泡

Low-pressure sodium lamp 99~203 12000 效率极高、寿命特长、明视度高、显色性差为单一 光色。要求节约能源及效率而颜色不重要的各种场所。

二、主要光源介绍

实质上，使用效率最高的光源是低压钠灯，由于它发射单色的黄色光，因此几乎没有显色性 能。与之相对照，白炽灯及卤钨灯有极好的显色性能，但是其发光效率很低。

1、白炽灯

有较宽的工作电压范围，从电池提供的几伏电压到市电电压，价格低廉，不需要附加电路。其主要应用是家庭照明及需要密集的低工作电压灯的地方，如手电筒、控制台照明等。仅有 10%的输入能量转化为可见光能，典型的寿命从几十小时到几千小时不等。使用通电的方式加热玻璃泡壳内的灯丝，导致灯丝产生热辐射而发光的光源，灯头是白炽灯 电连接和机械连接部分，按形式和用途主要可分为螺口式灯头，聚焦灯头及特种灯头。在普 通白炽灯中，最常用的螺口式灯头为 E14、E27;最常用的插口灯头为 B15、B22。常用于 住宅基本照明及装饰照明，具有安装容易，立即启动，成本低廉等优点。主要部件:灯丝、支架、泡壳、填充气体、灯架。

2、卤钨灯

同额定功率相同的无卤素白炽灯相比，卤钨灯的体积要小得多，并允许充入高气压的较重气 体(较昂贵)，这些改变可延长寿命或提高光效。同样，卤钨灯也可直接接电源工作而不需 控制电路。卤钨灯广泛用于机动车照明、投射系统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演 播室照明及其他需要在紧凑、方便、性能良好上超过非卤素白炽灯的场合。

3、荧光灯

主导商业和工业照明。通过设计的革新、荧光粉的发展，及电子控制线路的应用，荧光灯的 性能不断提高。带一体化电路的紧凑型荧光灯的引入拓宽了荧光灯的应用，包括家居的应用，这种灯替代白炽灯，将节能75%，寿命提高8~10 倍。一般情况下，所有气体放电灯都需要 某种形式的控制电路才能工作。荧光灯的性能主要取决于灯管的几何尺寸即长度和直径，填充气体的种类和压器，涂敷荧光 灯粉及制造工艺。现在我们常用的荧光灯主要分以下三类: ?直管灯:一般使用的有 T5、T8、T12，常用于办公室，商场、主宅等一般公用建筑，具 有可选光色多，可达到高照度兼顾经济性等优点。

“T”表示灯管直径 一个“T”表示 1/8 英寸 T5 管直径 15mm T8 管直径25 mm T12 管直径38 mm 荧光灯都可调配出3000K 3500K 4000K 6500K 四种标准“ 白色”。? 高流明单端荧光灯

高流明单端荧光灯又称为是为高级商业照明中代替直管荧光灯设计。这种灯管与直管型灯管 相比，主要的优点有:结构紧凑、流明维护系数高，还有它这种单端的设计使得灯具中的布

线简单的多。?紧凑型荧光灯(CFLS)紧凑型荧光灯又称为节能灯，使用直径 9-16 mm 细管弯曲或拼接成(U 型、H 型、螺旋型

等)，缩短了放电的线型长度。它的光效为白炽灯的五倍，寿命约8000—10000 小时，常用 于局部照明和紧急照明。一般分为两类: A、带镇流器一体化紧凑型荧光灯

这种灯自带镇流器、启辉器等全套控制电路;并装有爱迪生螺旋灯头或插式灯头。可用于使 用普通白炽灯泡的场所，具有体积小，寿命长，效率高，省电节能等优点，可用来取代白炽

-----------------------Page 6-----------------------灯。

B、与灯具中电路分离的灯管(PLC)用于专门设计的灯具之中借助与灯具结合成一体的控制电路工作，灯头有两针和四针两种，两针灯头中含有启辉器和射频干扰(RFI)抑制电容，四针无任何电器组件。一般四针PLC 光源使用于高频的电子镇流器中。常用于局部照明和紧急照明。

荧光灯控制电路(镇流器)可分为:电感式、电子式。电感式镇流器的特点是 功率因素低，有频闪效应，自身重量大，但寿命长，坚固耐用，成本低;电子式镇流器的特 点是功率因素高，无频闪，重量轻。随着技术的发展进步，低成本、长寿命的电子镇流器将 逐步取代传统的电感镇流器。

4、低压钠灯

光效最高，但仅辐射单色黄光，这种灯照明情况下不可能分辨各种颜色的。主要应用是:道 路照明，安全照明及类似场合下的室外应用。其光效是荧光灯的2 倍，卤钨灯的 10 倍。与

荧光灯相比，低压钠灯放电管是长管形的，通常弯成“U”型，把放电管放在抽成真空的夹层 外玻壳内，其夹层外玻壳上涂有红外反射层以达到节能和提高最大光效的目的。

5、高强度气体放电灯(HID)这类灯都是高气压放电灯，特点是都有短的高亮度的弧形放电管，通常放电管外面有某种形 状的玻璃或石英外壳，外壳是透明或磨砂的，或涂一层荧光粉以增加红色辐射。分为: 高压汞灯(HPMV):最简单的高强度气体放电灯，放电发生在石英管内的汞蒸气中，放电

管通常安装在涂有荧光粉的外玻璃壳内。高压汞灯仅有中等的光效及显色性，因此主要应用 于室外照明及某些工矿企业的室内照明。

高压钠灯(HPS):需要用陶瓷弧光管，使它能承受超过1000?的有腐蚀性的钠蒸气的侵蚀。陶瓷管安装在玻璃或石英泡内，使它与空气隔离。在所有高强度气体放电灯中，高压钠灯的 光效最高，并且有很长的寿命(24000 小时)，因此它是市中心、停车场、工厂厂房照明的

理想光源。在这些场合，中等的显色性就能满足需要。显色性增强型及白光型高压钠灯也可 用，但这是以降低光效为代价的。

金属卤化物灯(M-H):是高强度气体放电灯中最复杂的，这种灯的光辐射是通过激发金属 原子产生的，通常包括几种金属元素。金属元素是以金属卤化物的形式引入的，能发出具有 很好显色性的白光。放电管由石英或陶瓷制成，与高压钠灯相似，放电管装在玻璃泡壳或长 管形石英外壳内。广泛应用在需要高发光效率、高品质白光的所有场合。典型应用包括上射 照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。紧凑型金属卤化物灯在需要精确控光的场合尤其适 宜。

6、感应灯

刚出现不久的无极气体放电灯。所需要的能量是通过高频场耦合到放电中的，变压器的次级 线圈就能产生有效的放电。从形式看来，感应灯是紧凑型荧光灯的另一种形式，但高压部分 也许不同。这种灯不局限于长管形(如荧光灯管)，同时还能瞬时发光。工作频率在几个兆 赫之内，并且需要特殊的驱动和控制灯燃点的电子线路装置。

7、场致发光照明

包括多种类型的发光面板和发光二极管，主要应用于标志牌及指示器，高亮度发光二极管可 用于汽车尾灯及自行车闪烁尾灯，具有低电流消耗的优点。

三、发光原理

1、白炽灯

太阳发光是因为表面温度接近6000K，所有固体、液体及气体如达到足够高的温度，都会产 生可见光。白炽灯中的固体钨在大约 3000K 时的炽热就是我们常见的光源。白炽体的重要-----------------------Page 7-----------------------特性:辐射的色表随着辐射体的温度的升高从暗红、经过桔黄、发白，最后到炽蓝。色温也 随着辐射体的温度升高而提高。

白炽灯之所以使用钨做灯丝材料是因为钨在高温下的低蒸气速率以及可以被抽成细丝等其 他性质。电流在金属导线中流过时会有一定的消耗，当输入功率与辐射功率及其他功率损失 的总和精确平衡时，就达到了一个稳定态。影响一些光源寿命的因素，主要原因是由于钨灯 丝的蒸发损失，主要是热点和填充气体。

2、卤钨灯

维恩位移定律表明:温度越高光效越高。如钨丝表面在 3200K 时的光效(每一瓦电力所发

出的光量，其数值越高表示光源的效率愈高)为36 lm.W-1，而在2800K 时为22 lm.W-1。如果在高压下使用一种低热导气体，如氪，使蒸发受到抑制，就可以使用较高的灯丝温度。要安全承受这种高压，就需要一种小而结实的灯泡。非常小量的卤素，如各种形式的碘、溴，可以用来与到达灯泡壳壁的钨起反应，确保泡壳的干净。通过这种手段制造出灯丝温度达到 3450K 的灯泡，同时也改进了光效。如果没有充入卤素，这种灯泡会在几小时内变黑。改善钨丝灯的方法是只允许可见辐射出射。如果红外辐射被反射回来并被灯丝吸收，则维护

灯丝温度的功率就可以减小。商业化实现方法:发明制造低费用、低损耗、高质量的红外反 射膜，我们也可称之为红外反射滤光器。

3、气体放电

放电通常比白炽灯更有效，这是由于其辐射来自高于固体灯丝能达到的温度区域。放电是比 钨更有选择的发射体(可移向可见区或者紫外区而远离红外辐射区)，因此在红外辐射区有 更少的能量浪费。放电形成等离子体，它是离子、电子形成的混合体，平均呈电中性。一般必须有与等离子体 的电子连接，通常是电极，但无电极连接也是可能的。

?带电极的气体放电

气体放电示意图:空心圆表示可被电离和形成等离子体的气体原子。当带有正电荷的粒子在 电场作用下定向位移时，就形成了放电电流。阴极必须能发射出足够多的电子，以维持电流 的持续，而阳极则接收电流。图中的电阻是直流放电时起限制电流作用的镇流器。圆中有* 符号的表示是被高能电子激发的原子，他们会产生辐射。

当一个足够大的电场加在气体上，气体被击穿而导电。最熟悉的例子是闪电。产生击穿是由 于自然界中总有数量很小的、由宇宙射线或者自然放射所产生的以电子-离子对形式存在的 电离。外加的电场使电子加速(离子相对是静止的)，一部分可能获得足够能量从而电离气 体原子。

当施加足够大的电场时，电离的速率可能超过离子与电子复合的损失速率;那么放电电流就 会迅速增长。电荷携带者的产生率比电流增长得更迅速。结果是放电电压将随着电流的上升 而下降。电流限制通过镇流器来实现，以阻止电流上涨到使保险丝熔断或者一些别的破坏性 结果的产生。

为了维持放电电流，在阳极返回外部电路的电子必须被从阴极发射的电子代替。阴极是典型 的钨丝结构(卷状或者穗状)。来自放电过程的离子轰击阴极使之加热。电子能够逃离阴极 的可能几率指数地依赖于它的温度以及表面的障碍因素。放电通常工作在交流电网频率条件 下。高频电子镇流器能提供一些好处，对于荧光灯来说，在20KHZ 或者更高频处的工作实 质上减少了电极损失，并且消除了某些用户需要的光输出调制。

?在更高频率下，制造完全省却电极的无极灯是可能的。现在有三种电感耦合放电。通常由 几兆赫驱动的一个线圈构成变压器的初级，次级由环状的等离子体形成，因此脱离了荧光灯 的长而细的几何形状，允许与熟悉的灯泡相似的高效灯的产生。没有了电极，理论上放电中

-----------------------Page 8-----------------------就没有什么寿命限制，导致灯出现问题的原因可能是镇流器中电子元器件损坏或者荧光粉因 为时间长而失效，所以其经济寿命可能短于真实寿命。

4、低压放电

用在照明中的低压放电中的金属主要是汞和钠;氖放电用于指示灯和警告灯。低压放 电的大部分长度被一个很均匀的称为正柱区的等离子体占有。在荧光灯和低压钠灯中，这是

产生高效辐射的区域。在荧光灯中包含的汞蒸气气压约为 6*10-3Torr(0.8Pa)，稀有气体如氩 的典型气压为2 Torr(266Pa)。

荧光灯(低压钠灯)工作需要一个最佳汞气压(钠气压)，而且荧光灯要细且长。为了使荧 光灯工作稳定，灯的电压必须是 100V，长度必须约为 1M。在紧凑型灯中使用的窄管具有 更高的电场，放电长度更短，管子必须折叠起来以获得必要的灯长度。在无极灯中，加在灯

电压上的约束不再适用。这就是为什么无极灯可以制成类似于白炽灯的形状的原因。惰性气 体(氖、氩、氪或是它们的混合气体)在放电过程中起着非常重要的作用。

5、高压放电

低气压放电中的气压升高，气体被加热，最后处在一个大气压范围内，气体温度仅比电子温 度(主要在 4000K~6000K 的范围)低几K，要维持如此高的气体温度，则必然存在温度梯 度，中心区域变热。沿着温度梯度方向流向管壁的热能损失限制此种电弧的辐射效率约为 60%。蒸气的参数由于选择性辐射可以调整使辐射主要发生在可见光区域。高的气体温度有助于激 发和电离，由于大部分的电流通过中心区域，电弧中心区域非常热，绝大多数的光在中心产 生，这就是为什么高气压放电电弧绳化的原因。中心热区域的气体密度低于外部冷区域。如 果该放电沿水平方向，则热的中心区域就会朝上弯曲，这就是为什么把此种放电称为电弧的 原因。这也解释了为什么高气压放电并非全体都是高热的，弯曲引起的微小变化也能引起光 色的显著变化，在极端的情况下，它可能引起管壁过热而损坏。

4、化学种类及金属卤化物电弧

能在高气压电弧的器壁温度下(如 1000K)维持足够高的蒸气压，并且能产生明显的可见光 辐射的元素的种类非常少，实际上用于照明光源的填充元素通常只有氙、钠和汞，但绝大多 数金属元素产生的金属卤化物比它们自身还要活泼得多。许多元素，尤其是元素周期表中那 些过渡金属和稀土金属元素，具有非常多的能级数目，并且能辐射出数千条光谱线。其中的 一些元素如钪、镝等，在可见光区域能产生非常丰富的辐射。其他的一些元素，如铟、铊和 钠，可以产生非常强的线光谱(分别对应蓝色、绿色和黄色)。

以上这些事实构成了金属卤化物灯的理论基础。

假如我们将几毫克的金属卤化物碘化铊(TlI)与汞和稀有气体一起放入放电管中，在放电 被触发的过程中，汞迅速被蒸发，管壁变得足够热使部分碘化铊被蒸发出来。这些碘化铊通 过扩散进入最高温度约为 6000K 的汞电弧，在高温下，碘化铊分解为原子:TlI=Tl+I。铊原 子能辐射出很强的 535nm 的绿色光谱线。与铊相比碘的激发能要大得多，因此几乎没有碘 的辐射。

对于相当简单的仅充有铊、钠、汞和碘元素的金属卤化物灯，假定灯内已达到局部热平衡的 工作状态，为简化分析，我们忽略了Hg、HgI、HgI2、I、I2 和Na2 等化学种类。在非常低 的温度下，仅有少量的Na2I2 的二聚物，随着温度上升，TlI 和NaI 的分子就会分解成原子，并可能产生辐射。进一步升高温度，这类原子还会被电离。由于NaI 比TlI 更易电离，所以

在这类金属卤化物灯内，在电弧温度最高处的大多数电子来自钠原子，因此光谱由钠决定。钠比汞要容易电离。由于电子可以通过钠的电离得到补充，这意味着碘化钠蒸发时，电弧温 度将下降，电弧温度的下降导致汞的线光谱发射的减少，因此其光谱将内钠和铊所决定。这

-----------------------Page 9-----------------------也就是为什么在充有 100Torr 钠和 1000Torr 汞的高压钠放电中几乎没有汞原子辐射的原因。

在稳定状态下，汞原子所起的作用主要是减少热传导损失，从而提高辐射效率。虽然金属卤 化物电弧常被描述成带有附加万分的汞电弧，但这是完全错误的，因为那些金属卤化物完全 控制了电弧的行为。

以上的这些观点适用于任何一种金属卤化物放电形式。为了得到一个高效的显色指数优良的 白色光源，金属卤化物灯的设计者们可以有许多方法，包括所添加的金属卤化物的种类和数 目等等。这些设计上的自由也伴随着一些麻烦:比如金属卤化物会与灯电极及管壁发生缓慢 的反应。这样，灯的寿命、光色的稳定性、光色的可变性、电弧中光色的分层、灯的维护、启动以及闪烁等等都将受到这些化学反应的影响。这也是为什么自从金属卤化物灯在 1959 年问世 35 年后，仍然没有完全取代其他高强度气体放电光源的原因。尽管这样，适当地应 用金属卤化物灯还是带来了很多好处。今天，金属卤化物灯能够获得销售成功是 30 年来长 足进步的结果。

5、发光和荧光粉 荧光粉用于将紫外辐射转化为可见辐射。在荧光灯中，为了产生光的需要，荧光粉也被用来 增加红色辐射以求改善高压汞灯与金属卤化物灯的颜色。

“发光”一词被用于描述能量被物质吸收，并以光子的形式被重新发射出来的一般过程。其中

。入射的光子被吸收，然后以一个较长的波长再发射，这是在灯中的一种形式称作“荧光”

普

遍使用的一个过程。在吸收与发射期间有一个延迟，可能在 10-9S 和几分之一秒之间。伴有 长时间延迟的过程通常是指磷光。

“斯托克斯(Stocks)位移”指的是波长增长而能量损失，这是荧光灯工作的一个固有部分。波长的变换是通过将入射光子的一部分能量转化为晶格振动而完成的。

在由放电产生的紫外波长处，荧光粉必须有很强的吸收带，它也必须在可见光谱范围内有一 个发射带。高效要求在可见光区吸收率低，一般说来，QE 在高温时下降，因此为特定灯选 用的荧光粉，必须在管壁温度下能够有效地工作。

固体荧光粉可以是离子的、半导体的、或者是有机的。只有第一种具有灯工作需要的特性。离子荧光粉包含坚固的晶格结构，在其中，催化剂原子被引入，但其浓度为 1%。催化剂形 成一个在确定的晶格座上的离子，并受到电力— 晶场—它相对于自由离子改变它的能级。离 子与晶格振动耦合，这是由于当周围晶格振动时，晶场波动，使催化剂承受不同的力，因此 催化剂离子的能级取决于周围晶格中的离子的相对位置。

荧光灯中的荧光粉暴露于离子与光子有害混合物的轰击下，使光输出在寿命期间退化。这就 导致紫外与可见光的吸收，从而降低荧光粉的转换效率。退化的主要原因是: ?形成光或紫外吸收色心的紫外轰击，这是由晶格缺陷中的电子陷井而引起的;?激发和电离的汞到达荧光粉表面，引起在暴露于放电的荧光粉表面吸收汞原子的光注入;?在荧光粉与玻璃的交界处形成钠(来自玻璃)与汞的吸收混合物。用于紧凑型荧光灯中的 稀土激活荧光粉具有特别抗伤害的晶格以及出色的维持率，正是这些荧光粉的发明使紧凑型 荧光灯的设想变为商业现实。

三基色荧光粉:红(610nm)粉、绿(545nm)粉、蓝(6450nm)粉。稀土金属材料荧光粉 三种基色为红、绿、蓝。即稀土金属在紫外线照射呈三种基本色，再按比例混成各种顔色的 可见光。

6、场致发光

这是将电直接转化为光的过程。

最近几年，发光二极管(LEDs)忆作为公共场所的指示灯，而且具有不同的显示。它们正 变得更有效、更亮;已经制造出效率大于 20%的红色发光二极管，具有现实效率的蓝色与

-----------------------Page 10-----------------------绿色的二极管也刚出现。人们正计划把它们应用于需要大量光和高亮度的地方，例如汽车刹 车明明以及交通信号。在这些场合它们超过传统灯的主要优点是寿命长。高纯度的半导体材料具有非常高的电阻率。微量的故意添加物—施主物质或者受施物质—提 供了能够携带电子的额外电子或空穴(由于电子的离开而形成的正电实体)。这样能级就形 成能带。当一个能(导带)中的一个电子与另一个能带(价带)中的空穴复合时，具有由能 带隙给定能量的光发射可以发生。因此，一个发光二极管是一个将电子与空穴注入半导体的 器件。另外，也存在引起损失的过程，效率可能是低的，但是随着研究和发展，它正在改善 之中。

红色发光二极管是基于象磷砷化镓这样的半导体，它在可见光区发射相对窄的谱线，其波长 由带隙决定。在红色与绿色之间不同的波长可以通过改变磷与砷的比例获得。蓝色发射需要 象碳化硅这样的材料。第三节灯具

一、灯具的功能

基本功能是提供与光源的电气连接，此外还有许多其他重要的功能。大部分光源全方位地发 射光线，这对大多数应用而言是浪费的并由此造成眩光。因此，对大多数灯具而言，调整光 线到预期方位，同时把光损失降至最低，减少光源的眩光，拥有令人满意的外形及强化灯点 燃与未点燃环境的装饰性是它们的一项功能。灯具必须是耐用的，且能为光源，如有必要，有时也为控制电气附件提供一个电气、机械及热学上安全的壳体。

光源的防护:光源除需要电气连接以外，还必须有机械支撑并要受到防护，防护程度视要求 而定。

适宜的机械性能:灯具部件必须有足够强的机械强度，从而确保在安装和使用时有适当的耐 久性，同时有充分强的悬挂强度，金属部件必须有足够的耐腐蚀能力。

壳体要求:室外用灯必须有严格的防尘和防水要求，而对某些特殊要求的室内灯具也要提供 防护，以抵御水和尘埃的侵入。为了根据防尘和防潮的程度来划分外壳的防护等级，使用了 防护等级

代码。序号

IP(International protection)防护等级 IP-68 第二个号码表示防水等级防护等级代码 第一个号码表示防尘等级 说明 是国际上用来认定灯具的防护等级的代号，IP 等级由两个数字组成，第一个数字表示灯具

防尘;第二个数字则表示灯具防水;数字越大则表示灯具防护性能越佳。防护 类别 等级

号码 防 护 程 度 定 义 防 尘 等

级 0 无防护无特殊的防护 防止大于50mm 的物体侵入防止人体不慎碰到灯具内部零件;防止直径大于50mm 物体 侵入 防止大于 12mm 的物体侵入防止手指碰到灯具的内部零件 防止大于2.5mm 的物体侵入防止直径大于2.5mm 的工具、电线或物体的侵入

-----------------------Page 11-----------------------4 防止大于 1.0mm 的物体侵入防止直径大于 1.0mm 的蚊蝇、昆虫或物体的侵入 防尘无法完全防止灰尘侵入，但侵入灰尘不会影响灯具正常工作 6 防尘完全防止灰尘入侵 防 水 等

级 0 无防护无特殊的防护 防止滴水侵入可防止垂直滴下的水滴 倾斜 15 度时仍防止滴水侵入 当灯具倾斜 15 度时，仍可防止滴水 度方向所喷洒的水 3 防止喷洒的水侵入 防止雨水垂直入夹角小于50 4 防止飞溅的水侵入 防止各方向飞溅而来的水侵入 5 防止喷射的水侵入 防止各方向喷嘴喷射的水 防止大浪的水侵入 防止大浪或喷水孔急速喷出的水侵入 防止浸水的水侵入灯具浸入水中在一定时间或水压条件下，仍可确保灯具正常工作 防止沉没的影响灯具无期限沉没水中在一定水压条件下，仍可确保灯具正常工作

电气要求:灯具也可根据保护使用者防电击的方式进行分类。类型1 的灯具有基本绝缘，所 有的金属体都与一