Τι είναι ένας προβολέας

Μεταξύ των συσκευών φωτισμού, μια ξεχωριστή θέση καταλαμβάνεται από προβολείς από το λατινικό projectus "κατευθυνόμενοι ή πεταμένοι προς τα εμπρός" - πρόκειται για συσκευές που συγκεντρώνουν τις ακτίνες φωτός σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση χρησιμοποιώντας έναν ανακλαστικό κωνικό ή παραβολικό ανακλαστήρα. Η ιδέα αντικατοπτρίστηκε για πρώτη φορά στα σχέδια του Λεονάρντο ντα Βίντσι και στη Ρωσία ζωντάνεψε από τον Ιβάν Πέτροβιτς Κουλίμπιν υπό την Αικατερίνη Β' τον 9ο αιώνα. Κατασκεύασε έναν οπτικό τηλέγραφο χρησιμοποιώντας ένα σύστημα καθρεφτών που ανακατανέμει το φως από τα συνηθισμένα κεριά κεριού σε μια κατευθυνόμενη δέσμη.

Με τη βοήθεια λίγων μόνο κεριών, ο Kulibin φώτισε την απέναντι όχθη του Νέβα στην Αγία Πετρούπολη, γεγονός που χαροποίησε την επιστημονική κοινότητα εκείνης της εποχής.

Η εφεύρεση χρησιμοποιήθηκε ως σηματοφόρος στον στόλο και στις χερσαίες επικοινωνίες, με τις οποίες ο επιστήμονας φώτισε τα σκοτεινά περάσματα του παλατιού Tsarskoye Selo.Στο μέλλον, το θέμα αναπτύχθηκε στη στρατιωτική κατεύθυνση ήδη με ηλεκτρικές πηγές φωτός και το κύκλωμα ανακλαστήρα χρησιμοποιήθηκε σχεδόν σε όλα τα φωτιστικά όπου χρειαζόταν μια συγκεντρωμένη δέσμη φωτός.

Προβολέας αεράμυνας από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Ακόμη και τότε, ορισμένα δείγματα τελείωσαν στα 12 χιλιόμετρα.

Για να αυξηθεί η εμβέλεια, ήταν απαραίτητο να αυξηθεί η διάμετρος του παραβολικού ανακλαστήρα και ορισμένοι τύποι προβολέων έφτασαν τα 2 μέτρα σε διάμετρο. Στο μέλλον, αντί για προστατευτικό γυαλί, άρχισαν να τοποθετούνται φακοί εστίασης. Αν και μέρος του χρήσιμου φάσματος φωταύγειας χάνεται στον φακό, αυτή η λύση κατέστησε δυνατή την εξοικονόμηση στην περιοχή της ανακλαστικής επιφάνειας και την κατασκευή συμπαγών συσκευών, έως και χειροκίνητων.

Προδιαγραφές Spotlight

Με βάση την εργασία που έχει ανατεθεί στη συσκευή, οι κατασκευαστές εξοπλισμού φωτισμού κατασκευάζουν προϊόντα με ορισμένες ιδιότητες που σχετίζονται όχι τόσο με το σχεδιασμό της συσκευής, αλλά απευθείας με το φως που εκπέμπεται από αυτήν, και συγκεκριμένα:

• εξουσία - το επίπεδο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από την πηγή φωτός εκφρασμένο σε Watt (W). Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς, τόσο πιο φωτεινό και πιο μακριά τελειώνει η λάμπα. Ταυτόχρονα, διαφορετικοί τύποι της ίδιας ισχύος έχουν διαφορετική ενεργειακή απόδοση - ο λόγος της κατανάλωσης ενέργειας προς την παραγωγή φωτός.
• ροή φωτός - το κύριο χαρακτηριστικό που καθορίζει την απόδοση της φωτεινής πηγής, εκφρασμένη σε lumens (Lm). Ωστόσο, η τελική απόδοση ενός προβολέα, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις οπτικές απώλειες, μετράται σε lux χρησιμοποιώντας ένα luxmeter.
• γωνία σκέδασης - ανάλογα με το σχέδιο και τη διάμετρο του ανακλαστήρα, η γωνία απόκλισης του κώνου φωτός σχηματίζεται από 6 έως 160 °.Όσο μικρότερη είναι η γωνία, τόσο πιο μακριά θα λάμπει η συσκευή, αλλά ο πλευρικός φωτισμός θα είναι ελάχιστος. Και το αντίστροφο: όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή που καλύπτεται από το φωτεινό σημείο με ένα ελάχιστο εύρος.
• θερμοκρασία φωτός - η απόχρωση των φωτιζόμενων αντικειμένων, μετρημένη σε Kelvin (K). Διαφέρει από κόκκινο σε λευκό. Ο δείκτης χρωματικής απόδοσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία - η παράμετρος από την οποία εξαρτάται από το πόσο φυσικά θα γίνει αντιληπτή η χρωματική παλέτα από το ανθρώπινο μάτι. Καλύτερος δείκτης απόδοσης χρωμάτων βρίσκεται στην ουδέτερη περιοχή 3500–4500 K.

Το ζεστό φως είναι πιο αδύναμο, αλλά διεισδύει καλύτερα στην ομίχλη, το χιόνι και τη βροχή. Σε συνθήκες καλής ορατότητας, η ψυχρή απόχρωση καλύπτει μεγαλύτερη απόσταση, αν και τα χρώματα και τα περιγράμματα των αντικειμένων μπορεί να συγχωνευθούν σε ένα σημείο.

Ανάλογα με τις αναμενόμενες συνθήκες λειτουργίας, οι προβολείς έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά σχεδιασμού:

• τροφοδοτικό - οι περισσότερες συσκευές τροφοδοτούνται απευθείας από το δίκτυο 220 V, αλλά ορισμένοι τύποι λαμπτήρων απαιτούν έρμα ή οδηγός. Κατά κανόνα, αυτά τα στοιχεία κυκλώματος περιλαμβάνονται αρχικά στο σχεδιασμό της συσκευής ή συνδέονται από το εξωτερικό. Υπάρχουν επίσης αυτόνομοι προβολείς που τροφοδοτούνται από μπαταρίες, γεννήτριες βενζίνης ή ντίζελ.
  Πρόγραμμα οδήγησης LED
• βαθμός προστασίας - χαρακτηριστικό που καθορίζει τους παράγοντες και τις περιβαλλοντικές συνθήκες υπό τις οποίες το κέλυφος της μονάδας εγγυάται τη σταθερή λειτουργία του συστήματος. Σύμφωνα με τη διεθνή ταξινόμηση, το IP μετριέται σε αριθμούς σε σχέση με τον βαθμό προστασίας από στερεά σωματίδια και υγρασία.

Τύποι προβολέων

Η κύρια διαφορά σχεδιασμού αφορά την πηγή φωτός.Στον πρώτο, τοποθετήθηκαν σχετικά αποδοτικοί ηλεκτρικοί λαμπτήρες, λαμπτήρες ηλεκτρικού τόξου Edison ή Ilyich με νήμα πυρακτώσεως από άνθρακα, πλατίνα και βολφράμιο. Και παρόλο που το νήμα της πλατίνας έδειξε τη μεγαλύτερη απόδοση πόρων και φωτός, λόγω της οικονομικής αστοχίας, χρησιμοποιήθηκε φθηνότερο βολφράμιο για την αντικατάστασή του. Στο μέλλον, η εξέλιξη των λαμπτήρων κινήθηκε προς την κατεύθυνση της αύξησης της απόδοσης, των πόρων, της συμπαγούς παραγωγής και της φθηνότερης παραγωγής.

Αλαγόνο

Η πρώτη τροποποίηση των λαμπτήρων πυρακτώσεως ήταν ένας λαμπτήρας από γυαλί χαλαζία γεμάτο με αδρανή αέρια και αλογόνα ιωδίου. Σε ένα αδρανές περιβάλλον, το νήμα δεν καίγεται τόσο έντονα, γεγονός που κατέστησε δυνατή την αύξηση της τάσης και την αύξηση της απόδοσης φωτός. Για τους προβολείς, χρησιμοποιείται συχνότερα ένας γραμμικός λαμπτήρας αλογόνου με βάση R7s διπλής όψης.

Για στρογγυλούς ανακλαστήρες, υπάρχουν πιο συμπαγείς λαμπτήρες με βάσεις τύπου G.

ενεργειακής απόδοσης αλαγόνο κατά μέσο όρο 22 lm / watt έναντι 15 lm / watt για τους λαμπτήρες Ilyich. Ο πόρος της εργασίας τους αυξάνεται επίσης τουλάχιστον 1,5 φορές. Απαιτείται μετασχηματιστής για τροφοδοσία, αλλά υπάρχουν τύποι που έχουν σχεδιαστεί για άμεση σύνδεση σε δίκτυο 220 V.

Αλογονίδιο μετάλλου

Είναι μια διπλή γυάλινη φιάλη, η εσωτερική της οποίας, υπό υψηλή πίεση, περιέχει αλογονίδια διαφόρων μετάλλων - αέρια που μπορούν να λάμπουν όταν ενεργοποιηθούν από ηλεκτρική εκκένωση. Δεν υπάρχει αγωγός ή νήμα στο σχέδιο. Ο πιο συνηθισμένος τύπος λαμπτήρα έχει βιδωτή βάση E27 ή E40, ωστόσο, στο στούντιο, χρησιμοποιούνται μερικές φορές φωτισμός σκηνής, βάσεις καρφίτσας μονής και διπλής όψης.

Τα MGL διακρίνονται από υψηλή απόδοση χρωμάτων, πόρους έως και 20.000 ωρών και ενεργειακή απόδοση 85 Lm/Watt.Για να ξεκινήσετε τη συσκευή, απαιτείται τσοκ - έρμα, μεταξύ άλλων, διατηρώντας τη σταθερότητα σε περίπτωση υπερτάσεων ισχύος. Οι λαμπτήρες δεν απαιτούν προθέρμανση και ξεκινούν σε θερμοκρασίες -40°C, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε βόρεια γεωγραφικά πλάτη.

Λαμπτήρες νατρίου (DNaT)

Δομικά, πρακτικά δεν διαφέρουν από τα αλογονίδια μετάλλων. Στην εσωτερική φιάλη προστίθενται άλατα νατρίου, εξατμίζοντας τα οποία εκπέμπουν μια ισχυρή ροή φωτεινής ενέργειας του κίτρινου και του κόκκινου φάσματος. Λαμπτήρες υψηλής πίεσης έχουν ενεργειακή απόδοση περίπου 130 lm/watt και χαμηλή έως 180 lm/watt. Ταυτόχρονα, το μονόχρωμο φάσμα της λάμψης παραμορφώνει τη χρωματική απόδοση, αλλά είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο ηλιακό φάσμα στα εύρη που είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Είναι αυτοί οι τύποι προβολέων που εγκαθίστανται συχνότερα σε θερμοκήπια.

Οι τυπικοί τύποι λαμπτήρων έχουν βάση με βίδες, αλλά υπάρχουν ποικιλίες με καρφίτσες.

Για την προσομοίωση του φωτός της ημέρας και τη βελτίωση της αναπαραγωγής των χρωμάτων, είναι διαθέσιμα δείγματα με λευκό χρωματισμένο γυαλί.

Σε θερμοκρασίες κάτω των 35°C, οι ατμοί αλατιού λάμπουν λιγότερο έντονα. Οι συσκευές είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στις διακυμάνσεις στο δίκτυο, επομένως, για τη λειτουργία και την ανάφλεξή τους, είναι απαραίτητο γκάζι. Ο πόρος της εργασίας κυμαίνεται στο εύρος των 13.000-15.000 ωρών, ακολουθούμενο από μείωση της φωτεινής ροής.

Φωτιστικά υπερύθρων

Σε αντίθεση με άλλες συσκευές φωτισμού, οι λαμπτήρες IR εκπέμπουν μόνο την υπέρυθρη εμβέλεια αόρατη στο ανθρώπινο μάτι από 800 νανόμετρα. Σε συνδυασμό με βιντεοκάμερες σχεδιασμένες να λειτουργούν σε αυτές τις περιοχές, αντιπροσωπεύουν ένα κρυφό σύστημα νυχτερινής παρακολούθησης βίντεο.

Νυχτερινή λήψη βίντεο.

Η κάμερα καταγράφει μόνο τις ανακλώμενες ακτίνες από τους προβολείς υπερύθρων σε μαύρο και άσπρο, και ο υπόλοιπος χώρος εμφανίζεται χωρίς φωτισμό. Ως πηγή φωτός για αυτές τις συσκευές, εκκένωση αερίου ή LED λαμπτήρες με δεδομένο φάσμα φωταύγειας.

Σημείωση! Υπάρχουν σπάνιες ανωμαλίες στην ανάπτυξη των ανθρώπινων οργάνων όρασης στις οποίες οι υπέρυθρες ακτίνες είναι μερικώς ορατές.

LED

Έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα τα τελευταία 20 χρόνια λόγω της συμπαγούς τους, του χαμηλού κόστους και της ενεργειακής τους απόδοσης στην περιοχή από 70 έως 130 lm/watt. Υπάρχουν δύο τύποι λαμπτήρων LED που χρησιμοποιούνται για προβολείς:

1. ΚΑΛΑΜΠΟΚΙ - κρύσταλλοι που βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλο και γεμάτοι με φώσφορο. Εκπέμπουν ένα ομοιόμορφο ρεύμα φωτός, αλλά ζεσταίνονται πολύ και επομένως χρειάζονται ένα τεράστιο ψυγείο ή εξαναγκασμένη ψύξη.
2. smd - πίνακες με ένα σύνολο στοιχείων led ίδιας ισχύος.

Έχουν μεγαλύτερη εξάπλωση, αλλά λόγω της ύπαρξης χώρου μεταξύ των στοιχείων, έχουν καλύτερη απαγωγή θερμότητας. Με σειριακή σύνδεση, εάν καεί ένα LED, ολόκληρη η πλακέτα αποτυγχάνει. ΣΤΟ παράλληλο επιλογή, ολόκληρο το φορτίο πέφτει στους υπόλοιπους λαμπτήρες, γεγονός που επιταχύνει τη φθορά τους.

Μετά από συχνή υπερθέρμανση, τα στοιχεία LED, εάν δεν καούν, δίνουν μείωση έως και 30%. Από αυτή την άποψη, οι κατασκευαστές δίνουν μεγαλύτερη προσοχή στις μήτρες SMD, οι οποίες δεν είναι τόσο απαιτητικές για την απαγωγή θερμότητας. Τα American Cree LED, τα ιαπωνικά Nichia ή τα γερμανικά LED Osram παράγουν κατά μέσο όρο 100 Lm / W και έχουν πόρο έως και 50.000 ώρες λειτουργίας.

Συσκευή προβολέα

Παραδοσιακά, ο σχεδιασμός αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• πλαίσιο - κατασκευασμένο από πλαστικό ή μέταλλο.Η καλύτερη λύση είναι εάν το σώμα είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένο από αλουμίνιο: ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση και με επαρκή θερμική αγωγιμότητα. Το πίσω μέρος είναι εξοπλισμένο με μεταλλικό καλοριφέρ.
• κάτοπτρο - ένας ανακλαστήρας από γυαλιστερό μέταλλο ή πλαστικό φύλλου, που λειτουργεί ως καθρέφτης για την εστίαση της δοκού.
• προστατευτικό γυαλί - μερικές φορές κατασκευασμένο από ανθεκτικό στη θερμότητα πολυανθρακικό. Σε μοντέλα με ευρεία γωνία διασποράς, διαθέτει αυλάκωση για καλύτερη κατανομή του φωτεινού σημείου. Σε ορισμένα δείγματα, τοποθετείται ένας φακός εστίασης αντί για γυαλί.
• Πηγή φωτός;
• μονάδα ισχύος - αντιπροσωπεύεται από μετασχηματιστή, οδηγό ή τσοκ, ανάλογα με τον τύπο της λάμπας. Μπορεί να απουσιάζει εάν η συσκευή λειτουργεί απευθείας από δίκτυο 220 V ή είναι συνδεδεμένη εξωτερικά.

Μια ξεχωριστή θέση καταλαμβάνουν πλήρως αυτόνομες συσκευές με ηλιακό πάνελ και μπαταρία. Ορισμένα δείγματα είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες φωτός και κίνησης για αυτόματη ενεργοποίηση τη νύχτα ή όταν ένα κινούμενο αντικείμενο εισέρχεται στο οπτικό πεδίο του αισθητήρα.

Αυτόνομο σύστημα με αισθητήρα κίνησης.

Ανάλογα με το σκοπό, οι συσκευές έχουν διάφορους τύπους στερέωσης:

1. Στην κονσόλα.
2. Υποστήριγμα.
3. Τρίποδο.
4. Εναιώρημα.
5. Πάσσαλο εδάφους.
6. Φορητή επιλογή.
7. Περιστροφική μονάδα.

Πεδίο εφαρμογής

Οι προβολείς χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλους τους τομείς της ζωής όπου είναι απαραίτητο να φωτιστούν μεγάλες περιοχές ή σε μεγάλες αποστάσεις.

δρόμος, φωτισμός πάρκου.

Αθλητικά, καταστήματα, συγκροτήματα ψυχαγωγίας.

Διακοσμητικός φωτισμός μνημείων και αρχιτεκτονικών κατασκευών.

Θεατρικός φωτισμός.

Ασφάλεια αντικειμένου. Τις περισσότερες φορές πρόκειται για συσκευές στερεωμένες σε πόλους ή σε περιστροφικές μονάδες.

Δραστηριότητες έρευνας και διάσωσης και στρατιωτικές επιχειρήσεις.Για τους σκοπούς αυτούς, ο επίγειος εξοπλισμός, η αεροπορία και τα πλοία είναι εξοπλισμένα με προβολείς μεγάλης εμβέλειας με στενό φωτεινό κώνο μικρότερο από 30°.

Κινηματογραφική βιομηχανία. Φωτογραφία.

Φωτισμός χώρων εργασίας, εργοταξίων. Σε απομακρυσμένες περιοχές, χρησιμοποιούνται συγκροτήματα με γεννήτρια ή μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας.

Προσομοίωση του ηλιακού φωτός για την ανάπτυξη φυτών θερμοκήπια. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι λαμπτήρων που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό είναι οι HPS και οι LED.

Φωτισμός γειτονικών περιοχών, είσοδοι, χώροι εργασίας.

φωτισμός πρόσοψης φωτιστικά με μεγάλη γωνία διασποράς και υψηλό δείκτη χρωματικής απόδοσης.

Συστήματα σηματοδότησης στην πλοήγηση. Αντιπροσωπεύεται από παράκτιους φάρους και σηματοφόρους στα πλοία.