1. Особенности состава молока и их влияние на технологические свойства

Вид материала

Документы

Содержание Источники ультрафиолетового излучения

Подобный материал:

• Влияние семян хлопчатника на молочную продуктивность и технологические свойства молока, 348.14kb.
• Сорбционные свойства и проницаемость материалов. Основные характеристики, приборы, 54.52kb.
• Влияние фракционного состава на гистерезисные свойства порошкового железа при одноосном, 107.9kb.
• Д. Н. Болтик, А. А. Шевчук, К. Н. Гершончик, 53.16kb.
• Тема 1: Боевые свойства омп противника, 30.37kb.
• И надежную работу материала в условиях эксплуатации, и хороших технологических свойств, 135.99kb.
• Г. К. Борескова со ран, конференц-зал 12 апреля, начало 30. Регламент, 189.27kb.
• Строения металлов и их свойства, 394.29kb.
• Вопросы по ткм, 45.01kb.
• Лекции, лабораторные занятия, курсовая работа, консультации, самостоятельная работа, 23.03kb.

9.Механизация основных производственных процессов в овцеводстве.

Основная цель овцеводства — получение шерсти. Наиболее трудоемким процессом является стрижка овец и первичная обра­ботка шерсти.

Шерстью называют роговидные образования кожи, которые составляют волосяной покров овец, а также других животных. Она обладает низкой теплопроводностью, большой влагоемкостью, высокой износостойкостью и валкоспособностью, что делает ее ценным сырьем для производства различных тканей. Чем волокно тоньше, длиннее и крепче, тем более тонкую, длинную и прочную нить можно из него получить.

Тонкорунных и полутонкорунных овец стригут один раз в год, грубошерстных и полугрубошерстных овец — два раза в год: вес­ной и осенью. Перед стрижкой овец выдерживают без корма и воды 10...12 ч. Всех овец после стрижки обрабатывают раствором креолина с гексахлораном в купочных установках с целью профи­лактики заболевания чесоткой. Для получения шерсти высокого качества стригаль должен выполнять основные зоотехнические требования: остригать шерсть одним проходом машинки как мож­но ближе к коже животного; отводить остриженную шерсть стри­гальной машинкой; не допускать порезов животного. Машинная стрижка овец значительно облегчает труд и повышает в 3...5 раз производительность стригаля. Стригаль, работая ручными ножни­цами, срезает шерсть на высоте 10...15 мм от поверхности кожи. При машинной стрижке настриг шерсти повышается в среднем на. 10 % с каждой овцы. Увеличение настрига шерсти и улучшение ее качества приводят к повышению доходности фермы, применяю­щей машинную стрижку, на 18...20 %.

В практике овцеводства применяют ручной способ стрижки и машинный.

При ручном способе овец стригут обычно на столах в связан­ном виде специальными ножницами. В первую очередь стригаль остригает низкосортную шерсть (на ногах, брюхе, охвостье) и от­дельно складывает ее. Далее — на боках и хребте. Получаемое при этом руно не засоряется низкосортной шерстью.

При стрижке овец на столах стригальной машинкой овцу обычно не связывают и располагают ее так, чтобы ее ноги были лишены опоры. Далее стригаль включает машинку и в определен­ной последовательности производит стрижку отдельных частей тела животного, начиная с охвостья, внутренних сторон ляшек и заканчивая на спине и шее. После этого стригаль отпускает овцу на землю, а руно передает относчику шерсти или на ленточный транспортер для доставки ее на классировку.

Получил распространение оренбургский (новозеландский, ав­стралийский) способ стрижки. При этом способе овец стригут не связывая, в сидячем положении. Стригаль сам ловит овцу, подво­дит ее к рабочему месту и остригает, выполняя ряд приемов в оп­ределенной последовательности.

При такой стрижке опытный стригаль за один день остригает 60...80 овец и более вместо 30...40 при стрижке на стеллажах. Про­цесс стрижки этим способом включает одиннадцать приемов (операций). Качество стрижки зависит от мастерства стригаля и работы стригальной машинки.

Для стрижки овец применяют различные комплекты оборудо­вания, включающие в себя машинки для стрижки, электродвига­тели подвесного типа, гибкие валы и силовую сеть. Известны стригальные агрегаты ЭСА-1Д с одной машинкой МСО-77Б, ЭСА-12Г с 12 машинками, ЭСА-1/200, ЭСА6/200, ЭСА12/200А с высокочастотными машинками МСУ-200, а также специализиро­ванные комплексы КТО-24 и ВСЦ-24/200 на 20 тыс. овец.

Комплекты оборудования выбирают обычно, исходя из поголо­вья скота и оптимальной продолжительности стрижки (10...15 суток). Агрегаты ЭСА-1Д, ЭСА-1/200 используют в хозяйствах с по­головьем овец до 500 голов.

Стригальное оборудование располагают в помещениях длиной 80 м и шириной 8...11 м в один или два ряда. Они имеют отделе­ния стрижки и упаковки рун, должны быть чистыми и светлыми, соответствовать зоогигиеническим требованиям. В отделении стрижки монтируют стригальные и точильные агрегаты, транс­портеры для шерсти, в отделении упаковки устанавливают весы, столы для классировки шерсти и пресс.

Электростригальные агрегаты ЭСА-1Д и ЭСА-12Г предназна­чены для стрижки овец во всех климатических зонах страны в помещениях или под навесом в хозяйствах с небольшим поголо­вьем овец. Агрегат ЭСА-1Д состоит из одной машинки МСО-77Б, гибкого вала с броней и арматурой ВГ-10, электродвигателя при­вода машинки АОЛ-0,12-2-Ц, силовой и осветительной сети. Аг­регат ЭСА-12Г включает двенадцать таких комплектов и допол­нительно точильные аппараты типа ДАС-350. Высокочастотные электростригальные агрегаты ЭСА-6/200 и ЭСА-12/200А отлича­ются тем, что в их состав входят соответственно высокочастот­ные электростригальные машинки МСУ-200В, блоки преобразо­вателя частоты тока ИЭ-9401, точильные аппараты и электро­проводящая сеть.

Агрегат ЭСА-12/200А предназначен для стрижки 10... 12 тыс. овец в сезон. Его используют для оборудования стаци­онарных, передвижных или временных стригальных пунктов на 12 рабочих мест.

Процесс стрижки и первичной обработки шерсти на примере комплекта КТО-24/200А организуют следующим образом: обору­дование комплекта размещают внутри стригального пункта. Отару овец загоняют в загоны, примыкающие к помещению стригаль­ного пункта. Подавальщики ловят овец и подают их к рабочим ме­стам стригалей. У каждого стригаля имеется набор жетонов с ука­занием номера рабочего места. После стрижки каждой овцы стри­галь укладывает на транспортер руно вместе с жетоном. В конце транспортера подсобный рабочий укладывает руно на весы и по номеру жетона учетчик записывает в ведомость массу руна отдель­но каждому стригалю. Затем на столе для классировки шерсти производится его разделение по классам. С классировочного стола шерсть попадает в бокс соответствующего класса, откуда направ­ляется для прессования в кипы, после чего кипы взвешивают, маркируют и отправляют на склад готовой продукции.

Стригальный аппарат «Руно-2» предназначен для стрижки овец на отгонных пастбищах или фермерских хозяйствах, не имеющих централизованного снабжения электроэнергией. Состоит из стри­гальной машинки с приводом от высокочастотного асинхронного электродвигателя, преобразователя, питающегося от бортовой сети автомобиля или трактора, комплекта соединительных проводов и дипломата для переноски. Обеспечивает одновременную ра­боту двух стригальных машинок.

Потребляемая мощность одной стригальной машинки 90 Вт, напряжение 36 В, частота тока 200 Гц.

Широкое распространение на стригальных пунктах получили стригальные машинки МСО-77Б и высокочастотные МСУ-200В. МСО-77Б предназначена для стрижки овец всех пород и состоит из корпуса, режущего аппарата, эксцентрикового, нажимного и шарнирного механизмов. Корпус служит для соединения всех ме­ханизмов машинки и обшит сукном для предохранения руки стригаля от перегрева. Режущий аппарат является рабочим орга­ном машинки и служит для срезания шерсти. Работает по прин­ципу ножниц, роль которых выполняют лезвия ножа и гребенки. Нож срезает шерсть, совершая поступательное движение по гре­бенке 2300 двойных ходов в минуту. Ширина захвата машинки 77 мм, масса 1,1 кг. Привод ножа осуществляется гибким валом от внешнего электродвигателя через эксцентриковый механизм.

Высокочастотная стригальная машинка МСУ-200В состоит из электростригальной головки, электродвигателя и шну­ра питания. Принципиальным отличием ее от машинки МСО-77Б является то, что трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором выполнен как единое целое со стригаль­ной головкой. Мощность электродвигателя 120 Вт, напряжение 36 В, частота тока 200 Гц, частота вращения ротора электродвига­теля 10 500 мин-1. Преобразователь частоты тока ИЭ-9401 преоб­разует промышленный ток напряжением 220/380 В в ток повы­шенной частоты — 200 или 400 Гц напряжением 36 В, безопасный для работы обслуживающего персонала.

Для заточки режущей пары используют однодисковый точиль­ный аппарат ТА-1 и доводочный аппарат ДАС-350.

10. Применение оптических излучений в животноводстве.

Длина волны излучения λ и частота электромагнитных колеба­ний v связаны между собой соотношением

λ = с/V, где с = 3 • 108 м/с — скорость света.

Длину волны оптического излучения принято измерять в нано­метрах (нм): 1 нм = 10 -9 м.

Электромагнитное излучение характеризуется чрезвычайно широким интервалом длин волн. Однако лишь неболь­шая часть этого интервала, лежащая между рентгеновскими луча­ми и радиоволнами, называется оптическим излучением.

Оптическое излучение делят на видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное.

Видимое излучение может непосредственно вызывать зрительные ощущения. Излучение этого диапазона (от 380 до 780 нм) применяют для создания необходимого уровня освещен­ности, ускорения реакций фотосинтеза у зеленых растений, уве­личения продуктивности и регулирования биологических ритмов сельскохозяйственных животных и птицы.

Видимый свет представляет собой сочетание семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Перед красными лучами в оптическим спектре на­ходятся тепловые (инфракрасные) лучи, а за фиолетовыми — ульт­рафиолетовые. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения не­видимы для человеческого глаза.

Ультрафиолетовое излучение (УФ) занимает диа­пазон волн от 1 до 380 нм. Свойства ультрафиолетовых лучей раз­личны в зависимости от длины волны. Поэтому весь диапазон ультрафиолетового излучения условно разделен на три зоны: А — 320...380 нм; В - 280...320, С - 1...280 нм.

Длинноволновое ультрафиолетовое излучение (зона А) способно вызывать свечение некоторых веществ. Сельскохозяйственные продукты при облучении УФ-лучами зоны А начинают светиться видимым светом, т. е. происходит своеобразная трансформация невидимых УФ-лучей в лучи видимого диапазона оптического из­лучения. Это явление называется люминесценцией. С помощью лю­минесценции можно быстро определить качество и биологическое состояние мяса, рыбы, масла, молока и молочных продуктов, яиц, зерна, овощей и фруктов. Качество и биологическое состояние ис­следуемых продуктов оценивают по цвету и интенсивности люми­несценции. Например, свежее зерно пшеницы светится зеленым светом, лежалое — голубым, а пострадавшее от сырости — жел­тым. Эффект люминесценции также используется в современных системах автоматической сортировки овощей и фруктов.

Средневолновое ультрафиолетовое излучение (зона В) оказывает сильное биологическое воздействие на живые организмы. Оно способно вызывать эритему (загар), и под его действием в коже животных и человека из провитамина D (стерина) синтезируется витамин D, играющий важную роль в регулировании обмена ве­ществ. При недостатке в организме витамина D нарушается обмен веществ, вследствие чего у молодняка животных развиваются ра­хит и другие болезни.

Поэтому облучение молодняка животных УФ-лучами зоны В снижает заболеваемость, повышает усвояемость корма и общий жизненный тонус организма.

Коротковолновое ультрафиолетовое излучение (зона С) обладает сильным бактерицидным действием, поэтому его используют для обеззараживания воздуха в животноводческих помещениях, сте­рилизации питьевой воды, молока и молочной посуды, обеззара­живания и предохранения от микробного загрязнения пищевых продуктов.

Инфракрасное излучение занимает самую большую часть оптического спектра (от 780 до 106 нм). Глубоко проникая в поверхностные слои тканей живого организма, инфракрасное из­лучение большую часть энергии своих фотонов расходует на обра­зование теплоты. Глубина его проникновения в тело животных со­ставляет 2,5мм, в зерно — до 2, в сырой картофель — 6, в хлеб (при выпечке) — до 7, в слой воды — 30...45 мм. Инфракрасное из­лучение практически не поглощается воздухом.

В сельскохозяйственном производстве инфракрасное излуче­ние используют в основном для обогрева молодняка животных и птицы, сушки и дезинсекции сельскохозяйственных продуктов (зерна, фруктов и т. д.), пастеризации молока, сушки лакокрасоч­ных и пропиточных покрытий.

Поток излучения — это количество лучистой энергии, излучае­мой источником в единицу времени:

Ф = Q/t,

где Ф — поток излучения, Вт; Q — энергия излучения, Дж; t — время, с.


Энергия излучения, попавшая на поверхность какого-либо тела, частично отражается от этой поверхности, частично пропус­кается сквозь тело и частично поглощается самим телом. Из всей энергии излучения только та часть может быть преобразована в другой вид энергии (биологическую, тепловую и т. д.), которая по­глощается. Тела, в которых происходит преобразование энергии излучения в биологическую, электрическую и другие виды энер­гии, называют приемниками.

Большинство приемников энергии оптического излучения (лист растения, кожа животных, фотоэлемент и т. д.) обладают из­бирательной чувствительностью к излучениям различных длин волн. Если подводить к приемнику поочередно монохроматичес­кие излучения (излучения волн одной длины) одинаковой мощно­сти, но разных длин волн, то реакция приемника на эти излучения будет неодинаковой. Избирательная чувствительность приемника к монохроматическим излучениям различных длин волн называ­ется спектральной чувствительностью приемника.

Спектральная чувствительность приемника — это отношение монохроматического потока Фλэ, полезно превращенного в при­емнике в новый вид энергии, к полному монохроматическому лу­чистому потоку Фλп, падающему на приемник. Спектральная чув­ствительность приемника при длине волны λ

qλ= Фλэ / Фλп.

Спектральная чувствительность приемников достигает наи­большего значения при длине волны λ mах. Например, спектраль­ная чувствительность человеческого глаза имеет максимальное значение при λ mах = 555 нм. При другой длине волны λ, спектраль­ная чувствительность глаза будет меньше.

Эффективный по­ток — это поток излу­чения, поглощенный приемником и преоб­разованный в нем в полезную мощность другого вида энергии. Определяя эффектив­ный поток по уровню реакции образцового приемника, можно по­строить систему эф­фективных величин и единиц их измерения, облегчающую количественную оценку процесса преобразования энергии излучения и упрощающую расчеты, связанные с ее ис­пользованием. В зависимости от действия оптического излучения приемника различают следующие системы эффективных величин: световую, витальную (эритемную), бактерицидную и фотосинте­тическую.

Для количественной оценки способности потока оптического излучения создавать видимость окружающих нас предметов введе­на система световых величин и единиц их измерения. В качестве образцового приемника в этой системе принят усредненный чело­веческий глаз.

В системе световых величин эффективным потоком является световой поток. За единицу измерения светового потока принят люмен (лм). Установлено, что при воздействии монохроматичес­ким излучением с длиной волны 555 нм и мощностью 1 Вт на глаз стандартного наблюдателя создается световой поток 683 лм.

Отношение светового потока Фс, падающего на поверхность, к площади этой поверхности S называется освещенностью: Ес = Фс /S. За единицу измерения освещенности принят люкс (лк), равный освещенности поверхности площадью 1 м2, на которой равномер­но распределен световой поток в 1 лм (1 лк= 1 лм/м2).

Принято считать, что общее благоприятное действие ультрафи­олетового излучения на животных и птицу пропорционально его витальному действию. Исходной величиной в системе витальных величин служит витальный поток. За единицу измерения витального потока принято воздействие монохроматического лучистого потока с длиной волны 297 нм и мощностью 1 Вт на образцовый приемник — кожу человека. Плотность витального потока Фв на поверхности S облучаемого объекта называется витальной облучен­ностью, которая определяется как Ев = Фв /S. Единица измерения витальной облученности — вит/м2.

Витальная экспозиция (количество витального облучения) Нв характеризует количество энергии витального излучения, попав­шее на единицу облучаемой поверхности за время t. Ее определя­ют по формуле Нв = EBt. Единица измерения витальной экспози­ции — вит -с/м2.

В бактерицидной системе величин эффективным потоком, оп­ределяемым по бактерицидному действию коротковолнового уль­трафиолетового излучения на различные виды бактерий, является бактерицидный поток Ф6. Наибольшим бактерицидным действием, т. е. способностью вызывать гибель бактерий, обладает ультрафио­летовое излучение с диной волны 254 нм. Поэтому за единицу из­мерения бактерицидного потока принят бакт (бк), который соот­ветствует разрушающему действию на бактерии монохроматичес­кого излучения с длиной волны 254 нм и мощностью 1 Вт. Осталь­ные величины и единицы этой системы образованы аналогично приведенным выше системам (световой и витальной).

Фотосинтетическая система величин и единиц измерения по- 1 строена на базе понятия фитопотока. Фитопоток Фф количественно определяет содержание в интегральном потоке излучения энергии, потенциально доступной растениям для осуществления реакции фотосинтеза. За единицу измерения фитопотока принят фит, численно равный монохроматическому потоку оптического излучения мощностью 1 Вт с длиной волны 680 нм. Остальные ве­личины и единицы этой системы образованы аналогично выше­приведенным системам.

Эффективное тепловое действие инфракрасных излучений оценивают в абсолютных единицах энергетической системы вели­чин: поток инфракрасного излучения — Вт; инфракрасная облу­ченность — Вт/м2; экспозиция (количество облучения) инфра­красного излучения — Дж/м2.

Электрическим источником оптического излучения называется устройство, преобразующее электрическую энергию в лучистую энергию оптического спектра.

Различают следующие классы электрических источников:

теплового излучения (лампы накаливания);

газоразрядные оптического излучения низкого, высокого и сверхвысокого давления;

смешанного излучения (теплового и газоразрядного);

люминесцирующего действия (электролюминесцентные пане­ли);

лазеры (жидкие, газовые и твердотельные).

Электрические лампы накаливания — самые массовые источ­ники оптического излучения. Это объясняется их сравнительной простотой устройства и надежностью в эксплуатации, возможнос­тью непосредственного включения в сеть, отработанностью техно­логии производства и низкой себестоимостью. Несмотря на мно­гообразие типоразмеров ламп накаливания, различающихся но­минальным напряжением, мощностью и родом тока, все они объединены единым физическим принципом получения видимо­го излучения (нагрев электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2200...2800 °С) и сходством основных конструктив­ных составляющих: стеклянный баллон, нить накаливания и цо­коль.

Лампы накаливания различаются между собой электрически­ми, светотехническими и эксплутационными характеристиками. К электрическим характеристикам относятся номинальное напря­жение питающей сети (В), номинальная мощность (Вт) и род тока (постоянный или переменный).

Наиболее распространены лампы накаливания в вакуумном и газонаполненном исполнении мощностью 15...1500 Вт. Из колбы ва­куумных ламп откачан воздух до разрежения 1,33 • 10 -3 Па. Мощ­ность таких ламп обычно не превышает 25 Вт. Колбу газонапол­ненных ламп после откачки воздуха заполняют смесью аргона или криптона с азотом до давления, близкого к атмосферному. Это позволяет повысить температуру нити накаливания до 2600... 2700 °С и тем самым увеличить по сравнению с вакуумными лам­пами световую отдачу.

Основная светотехническая характеристика источников види­мого света — излучаемый ими световой поток, измеряемый в лю­менах (лм). Световой поток ламп накаливания зависит от их элек­трической мощности и температуры нити накаливания. Характер­ной особенностью ламп накаливания является то, что их норми­рованный в каталогах световой поток излучается только в первые часы работы. В процессе эксплуатации лампы из-за высокой тем­пературы частицы нити накаливания испаряются и оседают на внутренней стороне колбы. Это приводит к уменьшению толщи­ны нити накаливания, а следовательно, и к снижению ее темпера­туры из-за соответствующего увеличения электрического сопро­тивления. Кроме того, значительно уменьшается прозрачность колбы. Все это вызывает значительное уменьшение светового по­тока (на 75...80 %).

Эксплуатационные характеристики, определяющие экономи­ческие показатели работы ламп накаливания, — световая отдача и срок службы.

Световая отдача лампы определяется отношением светового потока, излучаемого лампой, к потребляемой ею электрической мощности. Для ламп накаливания световая отдача находится в пределах 7...20 лм/Вт. Это означает, что в видимый свет преобра­зуется лишь незначительная (1...3 %) часть потребляемой лампой электрической энергии, а все остальное превращается в инфра­красное излучение и тепловые потери.

Средний срок службы ламп накаливания при номинальном на­пряжении составляет 1000ч.

Отклонение питающего напряжения от его номинального зна­чения существенно влияет на характеристики ламп накаливания. При небольших отклонениях напряжения в сети (до ± 7,5 %) мож­но приближенно считать, что отклонение напряжения на ± 1 % изменяет световой поток лампы на ± 2,7 %, а среднюю продолжи­тельность горения на ± 14 %.

Представляют интерес галогенные лампы, т. е. кварцевые лампы накаливания с йодным (галоидным) циклом.

В обычной лампе накаливания вольфрамовая нить накала по­степенно распыляется и частицы вольфрама оседают на внутрен­ней поверхности колбы, снижая ее прозрачность и, следователь­но, световой поток. В галогенных лампах колба выполнена из кварцевого стекла и в нее введено небольшое количество йода.

Частицы вольфрама, отрываясь от раскаленной нити накалива­ния, оседают на стенках колбы и соединяются с йодом. При этом образуется газообразное соединение — йодитовольфрам, которое, попадая в зону высоких температур вблизи нити накаливания вновь распадается на йод и вольфрам. Вольфрам остается на нити накаливания, а частицы йода возвращаются к колбе и вновь при­нимают участие в цикле.

Срок службы галогенных ламп вдвое больше, чем ламп накали­вания, спектральный состав излучения более близок к естествен­ному, световая отдача на 15...20 % больше, а размеры этих ламп значительно меньше, что позволяет существенно уменьшить габа­ритные размеры и массу осветительных приборов. Галогенные лампы обладают высокой механической прочностью и термостой­костью.

Газоразрядным источником лучистой энергии называется уст­ройство, в котором оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в газах, парах металлов или в их смесях. Из всех газоразрядных источников видимого излучения в сельско­хозяйственном производстве наиболее распространены люминес­центные лампы и лампы типа ДРЛ.

Люминесцентные лампы низкого давления благодаря высокой световой отдаче, улучшенному спектральному составу излучения и значительному сроку службы широко применяют для общего освещения производственных и общественных помещений.

Люминесцентная лампа представляет собой длинную стеклян­ную трубку (колбу), внутренняя поверхность которой покрыта слоем специального порошка — люминофора 4. В герме­тически закрытых торцах колбы на молибденовых электродах, прикрепленных к стеклянной ножке, смонтирована вольфрамо­вая спираль, концы которой припаяны к штырькам, изолиро­ванным от цоколя лампы специальной мастикой. Из колбы лам­пы через отверстие в стеклянных ножках откачивают воздух и вво­дят в нее инертный газ (аргон) и небольшое количество ртути. Электрический разряд в такой лампе начинается в среде инертно­го газа, а затем по мере испарения ртути продолжается в ее парах.

Преобразование электрической энергии в видимое излучение в люминесцентных лампах происходит в две фазы: электрический разряд в парах ртути сопровождается
коротковолновым ультрафиолетовым излучением (первая фаза); возникающее ультрафиолетовое излучение, воздействуя на люминофор, вызывает его фотолюминесценцию (вторая фа­за). Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимое.

Люминесцентные лампы различа­ют по форме и размерам колбы, мощности и спектральному составу или цвету излучения. Отечественные лю­минесцентные лампы типов ЛБ, ЛД, ЛТБ, ЛХЕ и др. отличаются только составом люминофора, а следовательно, и спектральным составом излучения. Буквы, входящие в условное обозначение этих ламп, означают: Л — люминесцентная, Б — белая, Д — дневная, ТБ — тепло-белая, ХБ — холодно-белая, Е — естественная, БЕ — белая естественная, Ф — фотосинтетичес­кая и т. д. Среди ламп указанных цветностей различают еще лам­пы с улучшенным спектральным составом излучения, обеспечива­ющим хорошую цветопередачу освещаемых объектов. В обозначе­нии этих ламп после букв, характеризующих цветность излучения, указывают букву Ц (ЛДЦ, ЛХБЦ и т.д.). Сразу после буквенного обозначения лампы следуют цифры, соответствующие номиналь­ной мощности лампы в ваттах.

Обычно люминесцентные лампы выпускают мощностью от 10 до 150 Вт. Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп (срок службы) не менее 12 000 ч, световая отдача 25...70 лм/Вт. Включение люминесцентных ламп в сеть. Особенностью элект­рического разряда в среде большинства инертных газов и паров металлов является падающая вольт-амперная характеристика (со­противление газового промежутка уменьшается с увеличением силы тока, протекающего через него). Поэтому для стабилизации силы тока электрического разряда газоразрядных источников оп­тического излучения необходимо последовательно с ними вклю­чать балластное сопротивление. В качестве балластного сопротив­ления в цепях переменного тока можно применять активное, ин­дуктивное и емкостное сопротивления или их комбинацию.

Стартер представляет собой миниатюрную газоразрядную лам­пу с биметаллическими электродами, заполненную смесью арго­на, неона и гелия. Стеклянная колба лампы стартера помещена в металлический корпус цилиндрической формы. В одном корпусе со стартером расположен конденсатор, предназначенный для подавления радиопомех.

При подаче напряжения ток через люминесцентную лампу не проходит, так как газовый промежуток между электродами лампы в достаточной степени не ионизирован и является изолятором. В таком состоянии для электрического пробоя газового промежутка необходима разность электрических потенциалов между электро­дами лампы, в несколько раз превышающая напряжение питаю­щей сети. В это время в стартере возникает тлеющий разряд, через который по электрической цепи, образованной дросселем и нитя­ми накала электродов люминесцентной лампы, протекает неболь­шой (20...50мкА) электрический ток. Тлеющий разряд нагревает биметаллические электроды стартера, и они, изгибаясь, накоротко соединяются один с другим и замыкают цепи накала электродов люминесцентной лампы. Протекающий по ним и дросселю доста­точно большой ток (0,9...2 номинального тока лампы) обеспечива­ет интенсивный подогрев электродов. Тлеющий разряд в стартере при этом прекращается, так как разность электрических потенци­алов на его электродах равна нулю.

За 1...2 с электроды люминесцентной лампы разогреваются до 800...1000 °С, вследствие чего увеличивается электронная эмиссия с электродов, ионизируется газовый промежуток и облегчаются условия его пробоя. При этом часть электрической энергии запа­сается в виде магнитного поля в обмотке дросселя.

После прекращения тлеющего разряда в стартере его электро­ды охлаждаются и, возвращаясь в исходное положение, разрывают цепь накала электродов лампы. В момент разрыва цепи за счет на­копленной магнитной энергии в дросселе возникает ЭДС самоин­дукции. Образовавшийся за счет ЭДС импульс повышенного на­пряжения (700...1000 В) прикладывается к электродам лампы, между ними происходят электрический пробой газового проме­жутка и, следовательно, зажигание люминесцентной лампы. Далее электрический ток протекает через лампу. При этом к стартеру, включенному параллельно работающей люминесцентной лампе, прикладывается приблизительно половина напряжения сети, ко­торого недостаточно для возникновения в нем тлеющего разряда, и поэтому он автоматически отключается. Однако если люминес­центная лампа по какой-либо причине не зажглась, то весь про­цесс зажигания повторяется.

Стартер является весьма ненадежным аппаратом, а дроссель — достаточно дорогое и громоздкое устройство. Поэтому широко применяют электронные импульсные пусковые устройства — про­стые, малогабаритные и относительно дешевые. Ряд фирм выпус­кает подобные устройства встроенными в цоколь люминесцент­ной лампы. Лампы типа ДРЛ — ртутные люминесцентные лампы высокого давления, широко используемые для освещения улиц, промыш­ленных предприятий и других объектов, где не требуется высокое качество цветопередачи. Эти лампы представляют собой прямую ртутно-кварцевую горелку высокого давления, заключенную во внешнюю стеклянную колбу, т. е. как бы лампу в лампе. На внут­реннюю поверхность внешней колбы нанесен люминофор, который преобразует ультрафио­летовое излучение горелки в видимый свет.

Колба горелки выполнена из кварцевого стекла в виде цилиндрической трубки, в торцы которой впаяны вольфрамовые электроды. Внутри колбы горелки находятся аргон и дози­рованное количество ртути.

Период разгорания ламп типа ДРЛ 3...7 мин, после которого наблюдается устойчивый режим работы и происходит стабилизация ее энерге­тических и светотехнических характеристик.

Повторно зажечь погасшую лампу можно лишь после того, как она остынет (через 10...15 мин). Для этих ламп характерен недо­статок излучения красного цвета, что вызывает искажение цвето­вых ощущений при освещении.

Отечественная промышленность выпускает лампы ДРЛ мощ­ностью 80...2000 Вт. Световая отдача ламп 40...60лм/Вт. Средняя продолжительность горения 6...15 тыс. ч.

Лампы типа ДРЛ подключают к сети с помощью дросселя, включенного последовательно с лампой. Для зажигания газовой горелки этих ламп достаточно сетевого напряжения. После зажи­гания в лампе электрического разряда напряжение на ней вначале составляет 30 В и по мере разгорания повышается до 115...145 В.

Натриевые лампы высокого давления (типа ДНаТ) имеют са­мую высокую светоотдачу среди всех газоразрядных ламп. По кон­струкции они похожи на лампы типа ДРЛ, только внешняя колба не имеет люминофорного покрытия. Тонкостенную трубчатую го­релку ламп типа ДНаТ изготовляют из поликристаллического ок­сида алюминия и заполняют парами натрия, ксеноном и парами ртути.

Лампы типа ДНаТ имеют мощность 250...1000 Вт. Сетевая от­дача их составляет 100...125 лм/Вт, но до 70% излучения лампы сосредоточено в желто-оранжевой области спектра. Такое излуче­ние обеспечивает хорошее различие положения и формы объек­тов, но очень неудовлетворительную цветопередачу. Поэтому ос­новное назначение ламп типа ДНаТ — освещение улиц и террито­рий промышленных объектов.

Характерной особенностью газоразрядных источников опти­ческого излучения является то, что при включении их в сеть переменного тока излучаемый ими световой поток периодически из­меняется во времени с частотой, равной удвоенной частоте тока. Такие пульсации светового потока незаметны для человеческого глаза благодаря зрительной инерции, но они могут привести к ис­кажению восприятия движущихся объектов — стробоскопическому эффекту. Стробоскопический эффект заключается в том, что вра­щающаяся с некоторой скоростью деталь, освещенная газоразряд­ными источниками, может показаться неподвижной или даже медленно вращающейся в противоположную сторону. Такое явле­ние нежелательно и может привести к авариям и травматизму.

Осветительным прибором называется комплект из источника видимого света (лампы) и осветительной арматуры. Осветитель­ная арматура предназначена для перераспределения светового по­тока в нужном направлении, предохранения глаз от слепящего действия источника света, крепления источника света и предохранения его от механических повреждений и загрязнения. Все осве­тительные приборы принято делить на три группы: приборы ближнего действия (до 20...30м); светильники дальнего действия (более 30м); прожекторы и комплексные осветительные приборы на основе световодов.

Осветительная арматура (светильник) обычно состоит из ламподержателей, пускорегулирующей аппаратуры и оптической сис­темы. Оптическая система светильников состоит из различных от­ражателей, рассеивателей светового потока, защитных стекол, ре­шеток и т. д.

Все светильники классифицируют по следующим признакам: характеру светораспределения; форме кривой силы света; способу установки и особенностям эксплуатации; классу защиты от пора­жения электрическим током; степени защиты от пыли и влаги; степени пожаро- и взрывозащиты; целевому назначению.

Классификация светильников по светораспределению выпол­нена на основе соотношения световых потоков, излучаемых све­тильником в нижнюю и верхнюю полусферы окружающего про­странства. Различают светильники прямого света (в нижнюю по­лусферу излучается более 80 % светового потока), преимуществен­но прямого света (60...80 % — в нижнюю полусферу), рассеянного света (40 ...60 % — в нижнюю полусферу и 60...40 % — в верхнюю), преимущественно отраженного света (20...40% —в нижнюю, ос­тальное — в верхнюю) и отраженного света (менее 20 % — в ниж­нюю полусферу).

По исполнению различают светильники открытого типа (лампа не закрыта от воздействия окружающей среды), закрытого типа (лампа и ее крепеж закрыты от внешней среды, но без уплотнения), влагозащищенные (лампа защищена от влаги), взрывозащищенные. Для защиты светильника от пыли, воды и агрессивных сред выбирают требуемые конструктивные материалы и предус­матривают различную степень герметизации его внутреннего объема.

Различают рабочее, дежурное и аварийное электрическое осве­щение. Рабочее освещение включают в помещении в период вы­полнения нормального технологического процесса. Когда работы не выполняются, то большинство ламп (80...85 % всего числа) выключают, а оставшиеся включенными обеспечивают дежурное освещение. В помещениях, где отсутствие света может привести к нарушению технологического процесса или несчастным случаям, кроме основного освещения применяют аварийное освещение. Лампы аварийного освещения устанавливают вдоль основных проходов и на лестницах. Аварийное освещение получает питание от другого источника тока или электрической линии, чем рабочее освещение.

Существует три системы освещения: общее, создаваемое высо­ко подвешенными светильниками, распределяющими световой поток по всей площади помещения; местное, когда светильники расположены в непосредственной близости от рабочих поверхнос­тей, которые они должны освещать; комбинированное, представля­ющее собой сочетание общего и местного освещения.

Оптимальным считается такое освещение, которое при мини­мальных затратах обеспечивает производительную, высококаче­ственную и безопасную работу. В нашей стране существуют опре­деленные санитарные нормы освещенности для различных поме­щений, на основании которых выбирают системы освещения и соответствующие светильники.

ИСТОЧНИКИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В сельскохозяйственном производстве для технологического воздействия оптическим излучением на живые организмы и рас­тения широко применяют специальные источники ультрафиоле­тового (100...380 нм) и инфракрасного (780...106нм) излучения, а также источники фотосинтетически активного излучения (400...700 нм).

По распределению потока оптического излучения между раз­личными областями ультрафиолетового спектра различают источ­ники общего ультрафиолетового (100...380 нм), витального (280...315 нм) и преимущественно бактерицидного (100...280 нм) действия.

Источники общего ультрафиолетового излучения — дуговые ртут­ные трубчатые лампы высокого давления типа ДРТ (ртутно-кварцевые лампы). Лампа типа ДРТ представляет собой трубку из кварцевого стекла, в концы которой впаяны вольфрамовые элект­роды. В лампу вводится дозированное количество ртути и аргона. Для удобства крепления к арматуре лампы ДРТ снабжены метал­лическими держателями. Лампы ДРТ выпускаются мощностью 2330, 400, 1000 Вт.

Витальные люминесцентные лампы типа ЛЭ выполнены в виде цилиндрических трубок из увиолевого стекла, внутренняя поверх­ность которых покрыта тонким слоем люминофора, излучающего в ультрафиолетовой области спектра световой поток с длиной вол­ны 280...380 нм (максимум излучения в области 310...320 нм). Кро­ме сорта стекла, диаметра трубки и состава люминофора, трубча­тые витальные лампы конструктивно не отличаются от трубчатых люминесцентных ламп низкого давления и включаются в сеть с помощью тех же устройств (дросселя и стартера), что и люминес­центные лампы той же мощности. Лампы ЛЭ выпускаются мощностью 15 и 20 Вт. Кроме этого разработаны и витально-осветительные люминесцентные лампы.

Бактерицидные лампы — это источники коротковолнового ульт­рафиолетового излучения, большая часть которого (до 80 %) при­ходится на длину волны 254 нм. Конструкция бактерицидных ламп принципиально не отличается от трубчатых люминесцент­ных ламп низкого давления, но стекло с легирующими присадка­ми, применяемое для их изготовления, хорошо пропускает излу­чение в диапазоне спектра менее 380 нм. Кроме этого колба бакте­рицидных ламп не покрыта люминофором и имеет несколько уменьшенные размеры (диаметр и длину) по сравнению с анало­гичными люминесцентными лампами общего назначения одина­ковой мощности.

Бактерицидные лампы включают в сеть с помощью тех же уст­ройств, что и люминесцентные лампы.

Лампы повышенного фотосинтетически активного излучения. Эти лампы применяют при искусственном облучении растений. К ним относятся люминесцентные фотосинтетические лампы низкого давления типов ЛФ и ЛФР (Р означает рефлекторные), дуговые ртутные люминесцентные фотосинтетические высокого давления типа ДРЛФ, металлогалогенные дуговые ртутные высокого давле­ния типов ДРФ, ДРИ, ДРОТ, ДМЧ, дуговые ртутные вольфрамо­вые типа ДРВ.

Люминесцентные фотосинтетические лампы низкого давления типов ЛФ и ЛФР по конструкции аналогичны люминесцент­ным лампам низкого давления и отличаются от них только со­ставом люминофора, а следовательно, и спектром излучения. В лампах типа ЛФ относительно высокая плотность излучения лежит в диапазонах волн 400...450 и 600...700 нм, на которые приходится максимум спектральной чувствительности зеленых растений.

Лампы ДРЛФ конструктивно сходны с лампами типа ДРЛ, но в отличие от последних у них увеличено излучение в красной части спектра. Под слоем люминофора у ламп ДРЛФ есть отражающее покрытие, обеспечивающее требуемое распределение лучистого потока в пространстве.

Источником инфракрасного излучения в простейшем случае может служить обычная осветительная лампа накаливания. В ее спектре излучения инфракрасная область занимает почти 75 %, причем увеличить поток инфракрасных лучей можно за счет уменьшения на 10...15% подводимого к лампе напряжения или окраской колбы в синий или красный цвет. Однако основным ис­точником инфракрасного излучения являются специальные инф­ракрасные зеркальные лампы.

Инфракрасные зеркальные лампы (термоизлучатели) отлича­ются от обычных осветительных ламп параболоидной формой колбы и более низкой температурой нити накаливания. Относи­тельно низкая температура нити накаливания ламп-термоизлучателей позволяет сместить спектр их излучения в инфракрасную область и увеличить среднюю продолжительность горения до 5000 ч.

Внутренняя часть колбы таких ламп, прилегающая к цоколю, покрыта зеркальным слоем, что позволяет перераспределять и концентрировать в заданном направлении излучаемый инфра­красный поток. Для снижения интенсивности видимого излуче­ния нижнюю часть колбы некоторых инфракрасных ламп покры­вают красным или синим теплостойким лаком.