Giải quyết vấn đề mòn sợi dây tóc trong các bóng đèn sưởi bằng xung điện
Nếu bạn sử dụng các bóng đèn hồng ngoại hoạt động theo chu kỳ xung nhanh, bạn sẽ hiểu rằng đó là một môi trường khắc nghiệt. Bạn không chỉ làm nóng vật thể, mà còn phải bật/tắt nguồn điện hàng chục nghìn lần mỗi giây.
Sợi dây tóc trong bóng đèn không chỉ bị nóng lên, mà còn co giãn mạnh mỗi khi có xung điện. Điều này gây ra áp lực lớn lên các bộ phận giữ các thành phần của bóng đèn lại với nhau.
Vấn đề nằm ở chỗ: nếu các bộ phận này bị biến dạng dù chỉ một chút, sợi dây tóc sẽ bị cong xuống. Khi đó, sẽ xuất hiện những điểm nóng không đều, và cuối cùng bóng đèn sẽ bị hỏng.
Khó khăn trong việc kiểm soát sự co giãn
Chúng tôi dành rất nhiều thời gian để tìm cách giải quyết vấn đề liên quan đến các bộ phận giữ các thành phần của bóng đèn. Trong môi trường hoạt động với tốc độ cao, nhiệt độ tăng lên trong vài miligiây. Điều này gây ra hiệu ứng “bơm” lên kim loại.
Để khắc phục điều này, chúng tôi sử dụng các hợp kim đặc biệt cho các bộ phận giữ các thành phần của bóng đèn. Mục tiêu là để kim loại co giãn với tốc độ gần như giống hệt với tốc độ co giãn của thủy tinh thạch anh.
Nếu kim loại co giãn quá nhanh, nó sẽ làm hỏng các bộ phận kín. Nếu co giãn quá chậm, sợi dây tóc sẽ bị rung động. Đó là một sự cân bằng rất khó thực hiện.
Kiểm tra điểm phá hủy
Chúng tôi không chịu đoán mò. Chúng tôi thử nghiệm các bóng đèn này qua 50.000 chu kỳ hoạt động để xem chúng sẽ hỏng vào lúc nào.
Chúng tôi sử dụng công nghệ chụp ảnh độ phân giải cao để theo dõi vị trí của sợi dây tóc. Nghe có vẻ thừa thãi, nhưng chỉ cần sự dịch chuyển 0,5 mm cũng có thể làm méo mất mô hình bức xạ từ bóng đèn.
Bí quyết nằm ở việc điều chỉnh độ căng của các bộ phận giữ các thành phần của bóng đèn sao cho vừa phải. Nếu căng quá mức, các bộ phận này sẽ bị gãy do áp lực nhiệt. Nếu lỏng lẻo quá, sợi dây tóc sẽ bị cong xuống. Chúng tôi cố gắng tìm được điểm cân bằng lý tưởng.
Nhược điểm
Tuy nhiên, vẫn còn một nhược điểm. Khi bạn xây dựng cấu trúc giữ các thành phần của bóng đèn sao cho chắc chắn, bóng đèn sẽ trở nên nhạy cảm hơn với các rung động bên ngoài. Nếu khung máy rung lắc hoặc có thiết bị nặng di chuyển gần đó, sợi dây tóc cứng sẽ dễ bị gãy hơn so với sợi dây tóc lỏng lẻo.
Nếu bạn sử dụng những bóng đèn này, hãy đảm bảo rằng các bộ phận giữ chúng được gia cố tốt. Điều này sẽ giúp bảo vệ các bộ phận bên trong bóng đèn khỏi những tác động tiêu cực từ môi trường xung quanh.
Chúng tôi chế tạo những bóng đèn này để sử dụng trong môi trường hoạt động với tần suất cao, nơi mà bất kỳ sự sai lệch nào trong việc kiểm soát nhiệt độ cũng đều gây hại. Do đó, chúng tôi cần phải cẩn trọng hơn trong việc lắp đặt chúng.