درخششی آشنا و در عین حال ناشناس

تقریباً تمام ساکنین شهرهای بزرگ جهان با لامپ متال هالید مواجه شدند اما به نسبت لامپ‌های دیگر موجود در بازار مانند ال ای دی یا رشته‌ای، افراد بسیار کمی هستند که این لامپ را بشناسند. اگر به دنبال لامپ با نور سفید باشید، احتمالاً در ابتدا لامپ مهتابی یا ال ای دی با نور سفید به ذهن‌تان خطور کند. اما لامپ متال هالید به طور گسترده و با نوری بسیار زیاد، می‌تواند گزینه‌ای فوق‌العاده برای فضاهای باز و مکان‌های بزرگ باشد. این لامپ به نسبت لامپ‌های رشته‌ای، فلورسنت، هالوژنی یا ال ای دی شناخته شده نیست اما در حوزه‌های صنعتی و خصوصاً راه و شهرسازی هنوز اهمیت و جایگاه خود را حفظ کرده است.

کارکرد لامپ متال هالید ( ایده استفاده از نمک )

لامپ متال هالید از انواع لامپ تخلیه گاز است. ساختار لامپ متال هالید به لامپ بخار جیوه شباهت بسیاری دارد. در این محصول به همراه بخار جیوه از نمک‌های هالوژنی نیز استفاده شده است. این دسته از نمک‌های هالوژنی شامل سدیم، ایندیوم و تالیوم می‌شوند. پس از روشن شدن لامپ متال هالید و نوردهی این محصول که در بازه زمانی 5 الی 7 دقیقه قرار دارد، نمک‌های نام برده شده تبخیر می‌شوند و به دو عنصر فلز (موجود در ترکیب شیمیایی نمک) و ید تجزیه می‌شوند. به بیانی دیگر، گاز درون قوس الکتریکی یونیزه می‌شود. با افزایش فشار و دما، مواد تبخیر شده نورهایی در طیف مرئی و نامرئی (مانند ماوراء بنفش یا UV) تولید می‌کنند.

بخار حاصل از این نمک نورهایی با طول موج مشخص از خود ساطع می‌کنند. در کنار هم قرار گرفتن این نورها باعث ایجاد نوری سفید رنگ شده که از ترکیب بخار گاز جیوه و فلزات برم و یُد ایجاد می‌شود.

در لامپ متال هالید اتم‌های فلز بخار شده میزان نور زیادی را ایجاد می‌کنند و فرایند خاموش شدن اسن محصول و روشن شدن دوباره‌ی آن، به میزانی زمان نیاز دارد. نور نهایی تولید شده از لامپ متال هالید کاملاً سفید است.

ساختار لامپ متال هالید

همان‌طور که گفته شد، این لامپ شباهت‌های زیادی به لامپ (بخار جیوه با فشار زیاد) یا MB دارد. در محفظه این مدل از لامپ علاوه بر جیوه، افزودنی‌های دیگری مانند سدیم، تالیوم، ایندیوم و اسکاندیوم دارد.

ساختار لامپ متال هالید از دو حباب مجزا تشکیل شده است. حباب خارجی در این لامپ وظیفه محافظت از حباب داخلی لامپ را دارد و همچنین از اشعه ماوراءبنفش نیز جلوگیری می‌کند. در نتیجه نیازی به ماده فلورسانس برای جلوگیری از اشعه ماوراءبنفش در لامپ متال هالید نیست. حباب داخلی این لامپ از کوارتز یا سرامیک ساخته شده و باعث ایجاد استحکام در ساختار لامپ می‌شود.

قوس الکتریکی (حباب داخلی)

قوس الکتریکی، مشعل یا لوله تخلیه، هسته مرکزی لامپ متال هالید است. لوله قوسی این لامپ اغلب از سری (SE) هستند. در این لوله قوس، هالیدها و الکترودهای فلزی متعددی مانند جیوه، گازهای بی‌اثر و نمک‌های MH وجود دارد.

نور لامپ متال هالید درون همین قوس و به واسطه دو الکترود اصلی ایجاد می‌شود. لوله قوس معمولاً از جنس کوارتز بوده و توانایی تحمل دمای بالای 1000 درجه سانتی‌گراد و فشار 3 تا 4 اتمسفر را دارد.

قرار گرفتن لایه سرامیک در انتهای لامپ

لایه سرامیکی انتهای لامپ برای حفظ دمای قوس در دمای مناسب است. حفظ دمای بالای قوس منجر به تبخیر نمک‌های هالید می‌شود. وجود این دما در قوس باعث روشنایی و کارآمدی مناسب قوس خواهد شد. همچنین دمای بالای موجود در قوس باعث کیفیت رنگ نور لامپ نیز می‌شود.  البته که در تمام لامپ‌های متال هالید نیز لایه سرامیکی مورد استفاده قرار نگرفته است. لامپ متال هالید سرامیکی توانایی حفظ دمای قوس بیشتری را دارد.

بالاست یا ترانس

لامپ متال هالید نیز مانند لامپ فلورسنت یا نئون، نیاز به بالاست برای کنترل جریان برق دارد تا امنیت لامپ حفظ شده و طول عمر آن بالا بماند. در برخی از موارد از همان بالاست MBF/U نیز می‌توان استفاده نمود.  لامپ متال هالید مورد استفاده قرار می‌گیرد که عبارت‌اند از الکترود و الکترود کمکی، سیم مولیبدن، گاز آرگون و بخار جیوه.

بالاست نه تنها ولتاژ راه‌اندازی را در محدوده درست تنظیم می‌کند، بلکه جریان جریان مورد نیاز برای راه‌اندازی لامپ و کارکرد لامپ متال هالید را نیز تأمین می‌کند.

استفاده از راه‌اندازی الکترونیکی خارجی

برای راه‌اندازی لامپ در هنگام روشنایی، تقریباً تمام لامپ‌های متال هالید نیاز به راه‌اندازی الکترونیکی خارجی دارند. از آنجا که استفاده از روش الکترود کمکی به علت انجماد ترکیبات هالوژنه هنگام خنک شدن لامپ یا ایجاد اختلال در کار الکترودها، نامطمئن است، همان استفاده از جریان الکترونیکی خارجی گزینه بهتری است.

مشکل بزرگ وسایل کمکی لامپ‌های متال هالید، عدم وجود استانداردی یکسان برای تمام لامپ‌ها است. این مسئله استفاده از راه‌اندازهای خارجی را در لامپ‌های متال هالید با مشکل مواجه می‌کند.

حباب شیشه‌ای خارجی

حباب خارجی برای کنترل اشعه‌های مضر ساطع شده از لامپ متال هالید و همچنین مراقبت از لامپ حباب داخلی است. با توجه به اینکه رنگ نور تولید شده از لامپ متال هالید به پوشش فسفری حباب خارجی بستگی ندارد، این لامپ‌ها معمولاً با حباب خارجی لوله‌ای شکل یا شیشه ساده طراحی می‌شوند. وجود حباب شیشه در یک سیستم اپتیکی، امکان کنترل دقیق‌تر نور را فراهم می‌کند. با این حال، استفاده از لامپ متال هالید در سیستم‌های اپتیکی طراحی شده برای لامپ بخار جیوه با پوشش فلورسنت در بسیاری از موارد مفید است.  البته که تمام لامپ‌های متال هالید دارای حباب بیرونی نیستند. 

مصارف لامپ متال هالید

معمولاً لامپ متال هالید در فضاهای بزرگ و عموماً سرباز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لامپ را می‌توان در برج‌ها و ساختمان‌های مرتفع، پاساژهای بزرگ، کارخانجات و کارگاه‌های صنعتی، استادیوم‌ها و فروشگاه‌های زنجیره‌ای مورد استفاده قرار داد.

خصوصیات لامپ متال هالید

درخشندگی نور لامپ

میزان درخشندگی لامپ متال هالید در بازه 75 تا 100 لومن بر وات قرار دارد. درخشندگی لامپ متال هالید به همراه یک نور سفید شدید است. نور ساطع شده از لامپ متال هالید تقریباً تمام طیف‌های نوری را در بر می‌گیرد. در نتیجه این لامپ‌ها با بازده رنگ بسیار خوبی هستند و در موقعیت‌هایی که نیاز به بازده رنگ مناسب وجود دارد، لامپ متال هالید می‌تواند بسیار کاربردی باشد.

بطور کلی تمام یدیدهای سدیم، ایندیوم و تالیوم باعث ایجاد تعادل رنگ نور تولید شده از لامپ می‌شوند.

همچین در بعضی از لامپ‌های متال هالید، روکشی فسفری در داخل لامپ قرار می‌گیرد که باعث پخش شدن نور لامپ می‌شود. این پوشش برای انتشار نور و بهبود رنگ لامپ کاربرد دارد.

طول عمر لامپ

میزان طول عمر این محصول از 500 ساعت در موارد خاصی با نوردهی بسیار زیاد تا 8000 ساعت در مواردی مثل نورافکن‌ها گسترده است. به نسبت نسل‌های قبل از آن جهش بسیار خوبی برشمرده می‌شد. این مدل از لامپ بازه نور بین 75 تا 100 لومن بر وات است. طول عمر این لامپ تقریباً دو برابر لامپ‌های بخار جیوه و 3 الی 5 برابر لامپ‌های رشته‌ای بود.

  میزان فشار کارکرد

میزان فشار مورد نیاز در محفظه لامپ متال هالید برای کارکرد، چیزی حدود3 تا 4 اتمسفر است. این فشار با توجه به دمای بالای 1000 درجه در لامپ‌های متال هالید، این فشار در لامپ‌های جدید می‌تواند تا 20 اتمسفر افزایش یابد. با توجه به این فشار، ایمنی کارکرد محصول و همچنین عملکرد مناسب آن به تجهیزات الکتریکی خاصی مانند بالاست یا ترانس الکتریکی نیاز دارد.

وضعیت قرارگیری لامپ‌های متال هالید

با توجه به اهمیت کنترل میزان دما در این مدل از لامپ، وضعیت قرارگیری لامپ متال هالید بسیار مهم است. تعدادی از این محصولات دارای محدودیت در وضعیت قرارگیری هستند. بطوری که وضعیت قرارگیری آن‌ها به صورت قائم یا افقی و با محدوده زاویه مشخصی باید قرار بگیرد که حتماً یا به کاتالوگ موجود بر روی کالا مراجعه شده یا از خریدار در این مورد سؤال شود.

اهمیت دیگر وضعیت قرارگیری لامپ متال هالید در قرار گرفتن تراکم ترکیبات هالوژنه در محلی درست است. ترکیبات هالوژنه باید در محلی متراکم شوند که در آنجا پس از بر قرار شدن جریان لامپ، ترکیبات هالوژن به شکل مناسبی بخار شوند.

عیب‌یابی لامپ متال هالید

معمولاً عیوب لامپ متال هالید می‌تواند در دو بخش بالاست یا ترانس و همچنین حباب لامپ اتفاق بیفتد. در چنین شرایطی متوجه سوختن مدوم لامپ یا عدم روشنایی آن به طور کلی می‌شویم. در چنین شرایطی عیب‌یابی لامپ متال هالید از اهمیت ویژه‌لی برخوردار است. در این راستا می‌توان از بیان شیوای سایت زینولایت استفاده نمود که مراحل عیب‌یابی لامپ متال هالید را به بهترین شکل بیان کرده است:

مرحله اول: بررسی کردن لامپ
اجزای لامپ را به طور کامل مورد بررسی قرار دهید. زیرا ممکن است پریز شل شده باشد و همین موضوع موجب عدم روشنایی لامپ می گردد. علاوه بر آن می توانید از لامپ دیگری استفاده کنید تا مطمئن شوید که خود لامپ دچار انفجار نشده است.
مرحله دوم: بررسی مشخصات بالاست
در واقع مشخصات درج شده بر روی بالاست باید با ویژگی های خود لامپ تطابق داشته باشد. از جمله این مشخصات می‌توان به نوع ولتاژ، توان و نوع لامپ اشاره کرد. تطابق بالاست و لامپ یکی از مهم‌ترین مسائل محسوب می گردد.
مرحله سوم: قطع نمودن برق اصلی
سومین مرحله جهت عیب یابی لامپ متال هالید قطع کردن فیوز برق اصلی می باشد. بعد از خاموش کردن منبع تغذیه می بایست اتصالات بالاست را به همراه یک پیچ گوشتی سفت کنید. اگر لامپ شما هنوز کار نکرده است حتماً اطلاعات درج شده بر روی بالاست را با خود لامپ تطابق دهید تا از ولتاژ یکسانی برخوردار باشند. در واقع باید بگوییم برخی از بالاست ها به برق های ۲۴۰ ولت جهت روشنایی نیاز دارند.
مرحله چهارم: چک کردن فیوز داخل بالاست
در چهارمین مرحله از عیب‌یابی لامپ های گازی متال هالید داخل لامپ فیوزی قرار داده شده است که اگر آن فیوز آسیب دیده باشد، در این صورت لامپ روشن نمی شود. شما می توانید فیوز معیوب را با یک فیوز سالم تعویض کنید.
مرحله پنجم: قطع کردن مدار
در آخرین مرحله عیب یابی لامپ متال هالید باید به شما بگوییم که ممکن است اشکال از مدار باشد. برای مطمئن شدن از این موضوع تمام لوازم الکتریکی که به مدار مشابه لامپ متصل هستند را قطع نمایید و پس از آن لامپ را روشن کنید. اگر لامپ روشن گشت مشکل از مدار می باشد.

همان‌طور که گفته شد، لامپ متال هالید در کنار دیگر لامپ‌هایی مانند لامپ نئون یا بخار سدیم از انواع لامپ‌های تخلیه گاز است و لامپ‌های تخلیه گاز تنها بخش کوچکی از خانواده بزرگ‌تر انواع لامپ می‌شود که از لامپ رشته ای شروع شده و تا لامپ ال ای دی ادامه‌دار می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر درمورد خانواده بزرگ انواع لامپ باعث افتخار ماست که به مقاله 0 تا 100 انواع لامپ مراجعه بفرمایید.