Фонарик

Набор светодиодных фонарей

Точечный светильник с большим отражателем

Фонарик , ( США ) факел или факельный ( Великобритания ) представляет собой портативный ручной электрический свет. Ранее, источник света , как правило , была миниатюрная лампа накаливания , но они были перемещены с помощью светоизлучающих диодов (СИД) с середины 2000-х годов. Типичный фонарик состоит из источника света, установленного в отражателе, прозрачной крышки (иногда в сочетании с линзой ) для защиты источника света и отражателя, батареи и переключателя , заключенных в футляр.

Изобретение сухих элементов и миниатюрных электрических ламп накаливания сделало первые фонарики с батарейным питанием возможными примерно в 1899 году. Сегодня в фонариках используются в основном светодиоды и они работают на одноразовых или перезаряжаемых батареях . Некоторые из них приводятся в действие, когда пользователь поворачивает рукоятку , встряхивает лампу или сжимает ее. В некоторых есть солнечные батареи для подзарядки аккумулятора. Фонари используются в качестве источника света на открытом воздухе, в местах без постоянного освещения, при отключении электроэнергии или когда требуется переносной источник света.

Помимо ручного фонарика общего назначения, многие формы были адаптированы для специальных целей. Фонари на голове или на шлеме, предназначенные для горняков и туристов, оставляют руки свободными. Некоторые фонарики можно использовать под водой или в огнеопасной атмосфере.

Этимология [ править ]

Ранние фонари работали на угольно-цинковых батареях , которые не могли обеспечить постоянный электрический ток и требовали периодического «отдыха» для продолжения работы. ^[1] Поскольку в этих ранних фонариках также использовались энергосберегающие лампы с углеродной нитью, «отдых» происходил через короткие промежутки времени. Следовательно, их можно было использовать только в коротких вспышках, отсюда и общее североамериканское название «фонарик». ^[2]

История [ править ]

Первая батарея с сухими элементами была изобретена в 1887 году. В отличие от предыдущих батарей, в ней использовался пастообразный электролит вместо жидкости. Это была первая батарея, подходящая для портативных электрических устройств, так как она не проливалась и не ломалась и работала в любом положении. Первые серийные сухие аккумуляторные батареи появились в 1896 году, а вскоре последовало изобретение портативных электрических фонарей. Портативные переносные электрические фонари обладают преимуществами в удобстве и безопасности по сравнению с горелками , свечами и фонарями . Электрическая лампа не имела запаха, не имела дыма и выделяла меньше тепла, чем освещение от внутреннего сгорания. Его можно было мгновенно включать и выключать, избегая риска возгорания.

10 января 1899 г. британского изобретатель Дэвид Misell получен патент США № 617,592, назначенные для американской электротехники новизны и Manufacturing Company . ^[3] Это «электрическое устройство», разработанное Мизелл, питалось от батарей типа «D», расположенных спереди назад в бумажной трубке с лампочкой и грубым латунным отражателем на конце. ^{[2] [4]} Компания пожертвовала некоторые из этих устройств полиции Нью-Йорка , которая положительно отреагировала на них.

Лампы с углеродной нитью и довольно грубые сухие элементы сделали ранние фонари дорогой новинкой с низкими продажами и низким интересом производителей. Разработка лампы с вольфрамовой нитью накаливания в 1904 году, которая в три раза эффективнее, чем угольные лампы накаливания, и улучшенные батареи сделали фонарики более полезными и популярными. Преимущество мгновенного управления и отсутствия пламени означало, что ручные электрические фонари начали заменять лампы на основе горения, такие как ураганный фонарь . ^[5]К 1922 году было доступно несколько типов; трубчатая ручная разновидность, тип фонаря, который можно было установить для длительного использования, карманные лампы для работы на близком расстоянии и лампы прожекторного типа с большим отражателем для освещения далеких объектов. В 1922 году в Соединенных Штатах было около 10 миллионов пользователей фонариков, а годовой объем продаж обновленных батарей и фонарей составил 20 миллионов долларов, что сопоставимо с продажами многих электроприборов, работающих от сети. ^[6] Фонари стали очень популярны в Китае; К концу 1930-х годов 60 компаний производили фонарики, некоторые из них продавали фонари всего за треть стоимости эквивалентных импортных моделей. ^[7] Миниатюрные лампы, разработанные для фонарей и автомобилей, стали важным сектором производства ламп накаливания.

Светодиодные фонарики были произведены в начале 2000-х годов. ^[8] Maglite выпустила свой первый светодиодный фонарик в 2006 году. ^[9]

Лампа накаливания [ править ]

В фонариках накаливания используются лампы накаливания, состоящие из стеклянной колбы и вольфрамовой нити. Лампы находятся под вакуумом или заправлены аргоном , криптоном или ксеноном . В некоторых мощных лампах накаливания используется галогенная лампа, в колбе которой содержится галоген, такой как йод или бром, для увеличения срока службы и эффективности лампы. Во всех фонариках, кроме одноразовых или новых, лампочка заменяется пользователем; срок службы лампы может составлять всего несколько часов. ^[10]

Световой поток лампы накаливания в фонарике широко варьируется в зависимости от типа лампы. Миниатюрная брелок-лампа дает один-два люмена. Фонарь с двумя D-ячейками, использующий обычную миниатюрную лампу с предварительной фокусировкой, будет производить от 15 до 20 люмен света ^[11] и луч мощностью около 200 свечей . Одна из популярных моделей перезаряжаемых фокусирующих фонарей использует галогенную лампу и дает световой поток 218 люмен. Для сравнения: бытовая лампа накаливания на 60 Вт дает около 900 люмен. Светоотдачаили люмен, производимый на ватт потребляемой мощности ламп фонарика, варьируется в приблизительном диапазоне от 8 до 22 люмен / ватт, в зависимости от размера лампы и заполняющего газа, при этом 12-вольтовые лампы с галогеновым наполнением имеют наивысшую эффективность. ^{[ необходима цитата ]}

LED [ править ]

Мощные белые светодиоды (светодиоды) в основном заменили лампы накаливания в практических фонариках. Светодиоды существовали десятилетиями, в основном как индикаторные лампы с низким энергопотреблением. В 1999 году Lumileds Corporation из Сан-Хосе, Калифорния , представила Luxeon LED, мощный излучатель белого света. Это сделало возможным использование светодиодных фонарей по мощности и времени работы лучше, чем лампы накаливания. Первый фонарик Luxeon LED был Arc LS, разработанный в 2001 году ^{[ править ]} Белые светодиоды в пакетах диаметра 5 мм производят лишь несколько люменов каждых; многие единицы могут быть сгруппированы вместе, чтобы обеспечить дополнительный свет. Светодиоды повышенной мощности, потребляющие более 100 миллиамперкаждый из них упрощает задачу оптической конструкции, создавая мощный и строго контролируемый луч.

Светодиоды могут быть значительно более эффективными, чем лампы накаливания , при этом белые светодиоды производят порядка 100 люмен на каждый ватт по сравнению с 8-10 люменами на ватт небольших ламп накаливания. Светодиодный фонарик будет иметь более продолжительное время автономной работы, чем фонарик накаливания с сопоставимой мощностью. ^[10] Светодиоды также менее хрупкие, чем стеклянные лампы. Светодиодные лампы имеют разные спектры света по сравнению с источниками накаливания и изготавливаются в нескольких диапазонах цветовой температуры и индекса цветопередачи . Поскольку светодиод имеет долгий срок службы по сравнению с обычным сроком службы фонарика, очень часто он устанавливается постоянно. Фонари, изготовленные для лампы накаливания, часто можно заменить более эффективной светодиодной лампой.

Светодиоды обычно должны иметь какой-то контроль для ограничения тока через диод. Для фонарей, использующих один или два одноразовых элемента на 1,5 В, требуется повышающий преобразователь для обеспечения более высокого напряжения, необходимого для белого светодиода, которому для работы требуется около 3,4 В. В фонариках, использующих три или более сухих элемента, можно использовать только резистор для ограничения тока. Некоторые фонарики регулируют ток через светодиоды с помощью электроники, чтобы стабилизировать светоотдачу при разрядке батарей. Светодиоды поддерживают почти постоянную цветовую температурунезависимо от входного напряжения или тока, в то время как цветовая температура лампы накаливания быстро снижается по мере разряда батареи, становясь краснее и менее заметной. Регулируемые светодиодные фонари могут также иметь выбираемые пользователем уровни мощности, соответствующие задаче, например, слабый свет для чтения карты и высокий уровень мощности для проверки дорожных знаков. Это было бы трудно сделать с одной лампой накаливания, поскольку эффективность лампы быстро падает при низкой мощности.

Светодиодные фонарики могут потреблять от батареи 1 ватт или намного больше, выделяя не только свет, но и тепло. В отличие от вольфрамовых нитей, которые для получения света должны быть горячими, светоотдача и срок службы светодиода уменьшаются с увеличением температуры. Рассеивание тепла светодиодами часто требует наличия в небольших мощных светодиодных фонариках алюминия или других корпусов, отражателей и других деталей с высокой теплопроводностью для рассеивания тепла; они могут нагреваться во время использования. ^[12]

Светоотдача светодиодных фонарей варьируется даже шире, чем у ламп накаливания. Лампы типа «брелок», работающие на кнопочных батарейках , или лампы, использующие один 5-миллиметровый светодиод, могут давать только пару люмен. Даже небольшой светодиодный фонарик, работающий от элемента AA, но оснащенный светодиодом, может излучать 100 люмен. Самые мощные светодиодные фонари производят более 100 000 люмен и могут использовать несколько светодиодов. ^[13]

Светодиоды очень эффективны в производстве цветного света по сравнению с лампами накаливания и фильтрами. Светодиодный фонарик может содержать разные светодиоды для белого и цветного света, выбираемые пользователем для разных целей. Цветные светодиодные фонарики используются для сигнализации, специальных проверок, судебно-медицинской экспертизы или для отслеживания кровавых следов раненых охотничьих животных. Фонарик может иметь красный светодиод, предназначенный для сохранения адаптации зрения к темноте . Ультрафиолетовые светодиоды могут использоваться для инспекционных огней, например, для обнаружения флуоресцентных красителей, добавленных в системы кондиционирования воздуха для обнаружения утечек, для проверки бумажных денег., или проверка УФ-флуоресцентных меток на прачечных или держателях билетов на мероприятия. Инфракрасные светодиоды можно использовать в осветительных приборах систем ночного видения. Светодиодные фонарики могут быть указаны для совместимости с приборами ночного видения .

HID [ править ]

Менее распространенный тип фонарей использует в качестве источника света газоразрядную лампу высокой интенсивности (HID-лампа). В газоразрядной лампе HID в качестве наполнителя используется смесь солей галогенидов металлов и аргона . Лампы HID излучают больше света, чем фонарик накаливания, используя такое же количество электричества. Лампа прослужит дольше и более устойчива к ударам, чем обычная лампа накаливания, поскольку в ней отсутствует относительно хрупкая электрическая нить накаливания, характерная для ламп накаливания. Однако они намного дороже из-за балластной цепи, необходимой для запуска и работы лампы. Лампа HID требует короткого времени прогрева, прежде чем она достигнет полной мощности. Типичный HID-фонарик имеет лампу мощностью 35 Вт и дает более 3000 люмен.

Аксессуары [ править ]

Некоторые аксессуары для фонарика позволяют изменять цвет света или по-разному рассеивать свет. Полупрозрачные цветные пластиковые конусы, надетые на линзы фонарика, увеличивают видимость при взгляде сбоку от источника света. Такие маршаллинговые жезлы часто используются для управления автомобилями или самолетами в ночное время. Цветные линзы, помещенные на торец фонаря, используются для сигнализации, например, на железнодорожных станциях. Цветной свет иногда бывает полезен для охотников, отслеживающих раненую дичь после сумерек, или для судебно-медицинской экспертизы местности. Красный фильтр помогает сохранить ночное зрение после выключения фонарика и может быть полезен для наблюдения за животными (например, гнездящимися морскими черепахами ), не беспокоя их. ^[14]

Съемные световоды, состоящие из жестких изогнутых пластиковых стержней или полужестких или гибких трубок, содержащих оптические волокна, доступны для некоторых фонарей для проверки внутри резервуаров, стен или конструкций; когда не требуется, световод можно снять, а свет использовать для других целей.

Форматы и специализированный дизайн [ править ]

Фонарик - это небольшой фонарик размером с ручку , часто содержащий две батарейки АА или батарейки ААА . В некоторых типах ламп накаливания есть встроенная линза, которая фокусирует свет, поэтому в фонарик не встроен отражатель. Другие используют лампы накаливания, установленные в отражателях. Светодиодные фонарики становятся все более распространенными. Недорогие устройства могут быть одноразовыми без замены батарей или лампочек, а иногда на них печатается реклама в рекламных целях.

Фара предназначена для ношения на голове, часто имеющих отдельные лампы и батареи компонентов. Аккумулятор можно прикрепить на затылке или в кармане для улучшения баланса. Фары оставляют руки пользователя свободными. Фара может быть обрезана до краев шляпы, или встроенный в крепление на каске , вместо того , чтобы использовать ремни; другие типы напоминают оправы для очков. Подобно фаре, фонарик с угловой головкой излучает свет перпендикулярно длине трубки аккумулятора; его можно прикрепить к оголовью, ремню или лямке либо положить на плоскую поверхность. Некоторые типы позволяют пользователю регулировать угол наклона головы. Fulton MX991 / U Фонарик был угол головы фонарик , выданный военнослужащим США; Фары подобного стиля остаются популярными.

Тактические фонари иногда устанавливаются на пистолет или винтовку . Они позволяют мгновенно осветить цель. Они достаточно малы, чтобы их можно было легко прикрепить к стволу орудия. Тактические фонари должны выдерживать отдачу и легко управляться, удерживая оружие.

Хотя большинство фонарей предназначены для замены батареек и лампочки пользователем по мере необходимости, изготавливаются полностью герметичные одноразовые фонари, такие как недорогие брелоки для ключей . Когда батарейки разряжены или лампа выходит из строя, весь продукт утилизируется.

Лампы для дайвинга должны быть водонепроницаемыми под давлением и использоваться для ночного дайвинга и дополнительного освещения в местах, недоступных для поверхностного света. Батарейный отсек фонаря для дайвинга может иметь катализатор для рекомбинации любого газообразного водорода, выделяемого из батареи, поскольку газ не может быть выпущен при использовании.

Люди, работающие в опасных зонах со значительной концентрацией горючих газов или пыли, таких как шахты, машинные отделения судов, химические заводы или зерновые элеваторы , используют сконструированные «невоспламеняемые», «искробезопасные» или «взрывозащищенные» фонари. так что любая искра в фонаре вряд ли вызовет взрыв вне света. Для фонарика может потребоваться разрешение властей для конкретной службы и определенных газов или пыли. Повышение внешней температуры фонарика не должно превышать точку самовоспламенения газа, поэтому замена более мощных ламп или батареек может привести к аннулированию разрешения.

Инспекционные фонарики имеют стационарные световоды, содержащие оптические волокна или пластмассовые стержни. В другом варианте лампа устанавливается на конце гибкого кабеля, полужесткого или шарнирного зонда. Такие лампы используются для проверки внутри резервуаров или внутри таких конструкций, как самолет. При использовании для проверки внутренней части резервуаров, содержащих легковоспламеняющиеся жидкости, контрольные огни могут также иметь класс огнестойкости (взрывозащищенности), чтобы они не могли воспламенять жидкости или пары. ^[15]

Отоскопы и офтальмоскопы - это медицинские инструменты, в которых сочетаются ручной источник света и увеличительные линзы для исследования слухового прохода и глаз соответственно.

На кораблях ВМФ боевые фонари могут использоваться как переносное аварийное освещение. Устанавливаемый в основных отсеках корабля, боевой фонарь можно отсоединить от его крепления и использовать в качестве переносного освещения в случае выхода из строя основного освещения. Боевые фонари могут использовать лампы накаливания или светодиоды и могут иметь одноразовые первичные или перезаряжаемые батареи. ^[16]

Многие фонарики имеют цилиндрическую форму с узлом лампы, прикрепленным к одному концу. Однако ранние образцы имели множество других форм. Некоторые напоминали подсвечники с лампочкой, установленной наверху аккумуляторной трубки, прикрепленной к плоскому основанию с ручкой. Многие напоминали фонари , состоящие из батарейного отсека с ручкой, а также лампы и отражателя, прикрепленных к передней части. Электрические фонари используются для освещения широкой площади непосредственно вокруг фонаря, а не для формирования узкого луча; их можно поставить на ровную поверхность или прикрепить к опорам. Некоторые электрические фонари используют миниатюрные люминесцентные лампы для большей эффективности, чем лампы накаливания. Портативные ручные электрические прожекторы могут иметь отражатели и лампы большего размера и более мощные.батареи, чем трубчатые фонарики, предназначенные для размещения в кармане.

Многофункциональные портативные устройства могут включать в себя фонарик в качестве одной из своих функций, например, комбинацию портативного радио / фонарика. У многих смартфонов есть кнопка или программное приложение, доступное для включения подсветки экрана на полную мощность или для включения вспышки камеры или видеолампы, обеспечивая функцию «фонарика».

В дополнение к утилитарным фонарикам, новые, игрушечные и декоративные переносные электрические фонари были сделаны во множестве форм; в 1890-х годах одним из первых портативных батарейных светильников была новинка, фарфоровая булавка для галстука со скрытой лампочкой и батареей.

Источники питания [ править ]

Батареи [ править ]

Самый распространенный источник питания для фонариков - аккумулятор . Типы первичных ( одноразовых ) батарей, используемых в фонариках, включают кнопочные элементы , угольно-цинковые батареи как обычного, так и усиленного типа, щелочные и литиевые .

Вторичные, аккумуляторные, типы включают свинцово - кислотные батареи , NiMH , NiCd батареи и литий - ионные батареи . Выбор батарей будет иметь решающее значение для размера, веса, времени работы и формы фонарика. Пользователи фонарей могут предпочесть обычные батареи, чтобы упростить замену.

Первичные элементы наиболее экономичны для нечастого использования. Некоторые типы литиевых первичных элементов могут храниться годами с меньшим риском утечки по сравнению с цинковыми батареями. Длительный срок хранения пригодится там, где фонарики требуются только в экстренных случаях. Литиевые первичные батареи также полезны при более низких температурах, чем цинковые батареи, все из которых имеют электролиты на водной основе. Литиевые первичные батареи имеют более низкое внутреннее сопротивление, чем цинковые первичные батареи, поэтому они более эффективны в фонариках с высоким энергопотреблением.

Фонари, используемые в течение длительного времени каждый день, могут быть более экономичны при использовании аккумуляторных (вторичных) батарей. Фонари, предназначенные для аккумуляторных батарей, могут позволять зарядку без извлечения батарей; например, фонарь, находящийся в транспортном средстве, может заряжаться непрерывным током и всегда быть готовым, когда это необходимо. Некоторые аккумуляторные фонарики имеют индикаторы уровня заряда аккумулятора . Светильники отключения питания предназначены для поддержания заряда батарей от сетевой розетки и автоматического включения после сбоя питания переменного тока; Фонарь отключения питания можно вынуть из розетки и использовать в качестве переносного фонарика. Фонари на солнечных батареях используют энергию солнечного элемента для зарядки бортовой батареи для последующего использования.

Механическая сила [ править ]

Один из типов фонарей с механическим приводом имеет кривошип и пружину, соединенные с небольшим электрическим генератором (динамо-машиной). Некоторые типы используют динамо-машину для зарядки конденсатора или батареи, в то время как другие загораются только во время движения динамо-машины. Другие вырабатывают электричество с помощью электромагнитной индукции . В них используется сильный постоянный магнит, который может свободно скользить вверх и вниз по трубе, проходя через катушку с проволокой. При встряхивании фонарика заряжается конденсатор или аккумулятор.который подает ток к источнику света. Такие фонарики могут быть полезны во время чрезвычайной ситуации, когда может отсутствовать электроэнергия и аккумуляторы. Фонари с динамо-приводом были популярны во время Второй мировой войны, так как запасные батареи было трудно найти.

Конденсатор [ править ]

По крайней мере, один производитель делает перезаряжаемый фонарик, в котором для хранения энергии используется суперконденсатор . ^[17] Конденсатор можно заряжать быстрее, чем аккумулятор, и его можно перезаряжать много раз без потери емкости; однако время работы ограничено относительной емкостью конденсаторов по сравнению с электрохимическими батареями.

Отражатели и линзы [ править ]

Отражатель приблизительно параболической формы концентрирует свет, излучаемый лампой, в направленный луч. Некоторые фонарики позволяют пользователю регулировать относительное положение лампы и отражателя, обеспечивая эффект переменной фокусировки от широкого прожектора до узкого луча. Отражатели могут быть изготовлены из полированного металла, стекла или пластика с алюминизированным отражающим покрытием. Некоторые производители используют гальку или «апельсиновую корку» вместо гладкого отражателя, чтобы улучшить однородность излучаемого светового луча. При использовании нескольких светодиодов каждый может быть помещен в свой собственный параболический отражатель. Фонари, использующие « полное внутреннее отражение»."Узел имеет прозрачный оптический элемент (световод) для направления света от источника в луч; поверхность отражателя не требуется. Для данного размера источника света более крупный отражатель или линза позволяет получать более плотный луч при захвате та же доля излучаемого света. Некоторые фонарики используют линзы Френеля , которые позволяют уменьшить вес линзы.

Отражатель может иметь плоскую прозрачную крышку для защиты от грязи и влаги, но в некоторых конструкциях имеется пластиковая или стеклянная линза типа «яблочко» для формирования концентрированного луча. Крышка объектива или отражателя должна выдерживать удары и нагрев лампы, а также не должна терять слишком много проходящего света на отражение или поглощение. Очень маленькие фонарики могут не иметь отражателя или линзы отдельно от лампы. Некоторые типы карманных лампочек или небольших светодиодов имеют встроенную линзу.

Отражатель формирует узкий луч, называемый «поток», в то время как свет, излучаемый вперед, не попадает в отражатель и образует широкий поток или «пятно» света. Поскольку светодиоды излучают больше всего света в полусфере, линзовые светильники, когда светодиод обращен вперед, или рефлекторные светильники, обращенные назад, излучают меньше света. Свет с переменным фокусным расстоянием, «масштабирование» или «заливка для отбрасывания» могут перемещать отражатель или линзу, или они могут перемещать излучатель; Перемещение эмиттера ставит перед проектировщиком проблему сохранения теплоотвода светодиода.

Переключатель управления [ править ]

В оригинальных фонариках 1890-х годов в качестве одного из контактов переключателя использовалось металлическое кольцо вокруг оптоволоконного корпуса фонаря.; второй контакт представлял собой подвижную металлическую петлю, которую можно было перевернуть, чтобы коснуться кольца, замыкая цепь. В фонариках использовались самые разные конструкции механических переключателей с ползунковыми переключателями, кулисными переключателями или боковыми или торцевыми кнопками. Распространенной комбинацией является ползунковый переключатель, который позволяет оставлять свет включенным на длительное время, в сочетании с кнопкой мгновенного действия для прерывистого использования или сигнализации. (На более ранних моделях кнопка была переключателем, а ползунок просто фиксировал кнопку вниз.) Поскольку напряжение и ток низкие, конструкция переключателя ограничена только доступным пространством и желаемой стоимостью производства. Переключатели могут быть покрыты гибким резиновым чехлом, чтобы исключить попадание грязи и влаги, и могут иметь подсветку для облегчения размещения. Другой распространенный тип переключателя основан на повороте головки света.Оружейные фонари могут иметь выносные выключатели для удобства эксплуатации.

Электронное управление позволяет пользователю выбирать переменные выходные уровни или различные режимы работы, такие как предварительно запрограммированные режимы проблескового маячка или стробоскопа. Электронное управление может приводиться в действие кнопками, ползунками, магнитами, вращающимися головками или вращающимися кольцами управления. Некоторые модели фонарей включают датчик ускорения, позволяющий им реагировать на тряску или выбирать режимы в зависимости от направления света при включении. По крайней мере, один производитель позволяет пользователю программировать функции фонарика через порт USB . Электронное управление может также обеспечивать индикацию оставшейся емкости батареи, напряжения или предоставлять информацию, касающуюся перезарядки или автоматического уменьшения яркости, когда батарея приближается к полной разрядке.

Материалы [ править ]

Ранние фонари использовали трубки из вулканизированного волокна или твердой резины с металлическими заглушками. Были использованы многие другие материалы, включая тянутую сталь, латунь с гальваническим покрытием, медь, серебро, даже дерево и кожу. Современные фонарики обычно изготавливаются из пластика или алюминия. Пластмассы варьируются от недорогого полистирола и полиэтилена до более сложных смесей АБС или стеклопластиковых эпоксидных смол. У некоторых производителей есть запатентованные составы пластмасс для своей продукции. ^[18] Желаемый пластик для изготовления фонарей обеспечивает простоту формования и обеспечивает адекватные механические свойства готового корпуса фонарика. Алюминий, простой, окрашенный или анодированный, это популярный выбор. Он электропроводен, легко обрабатывается и хорошо рассеивает тепло. Используются несколько стандартных сплавов алюминия. Другие металлы включают медь , нержавеющую сталь и титан , которые можно полировать для придания декоративной отделки. Цинк можно отливать под давлением в сложные формы. Магний и его сплавы обеспечивают прочность и рассеивание тепла, аналогичные алюминию при меньшем весе, но они легко корродируют.

Металлы могут быть вытянуты в трубчатую форму, или трубчатая экструдированная заготовка может быть обработана для добавления резьбы для головки и хвостовой крышки, накатки для захвата, а также декоративных и функциональных плоскостей или отверстий в корпусе. В металлических корпусах светодиодных фонарей могут быть встроены охлаждающие ребра. Пластмассы часто подвергаются литью под давлением до почти окончательной формы, требующей всего лишь нескольких этапов процесса для завершения сборки. ^[19] Металлические корпуса обеспечивают лучшее рассеивание тепла для светодиода, но пластмассы не проводят электричество и могут противостоять коррозии и износу.

Рейтинги и стандарты [ править ]

Правила безопасности [ править ]

Промышленные, морские организации, организации общественной безопасности и военные организации разрабатывают спецификации для фонарей в специализированных ролях. Обычно светоотдача, габаритные размеры, совместимость с батареями и долговечность должны соответствовать минимальным ограничениям. Фонари могут быть испытаны на ударопрочность, водо- и химическую стойкость, а также на срок службы переключателя управления.

Фонари, предназначенные для использования во взрывоопасных зонах с горючим газом или пылью, проходят испытания на отсутствие взрыва. ^[20] Фонари, одобренные для использования в зонах с горючими газами, будут иметь маркировку, указывающую утверждающее агентство ( MSHA , ATEX , UL и т. Д.), И символы для условий, которые были протестированы. Фонари для опасных зон могут быть сконструированы так, чтобы автоматически отключать лампу в случае поломки колбы, чтобы предотвратить воспламенение горючего газа. ^[21]

В правилах для морских и воздушных судов будет указано количество и общие свойства фонарей, входящих в стандартное оборудование для обеспечения безопасности судна. Фонари для небольших лодок могут быть водонепроницаемыми и плавучими. Служба силовых структур может выдавать определенные модели фонариков или может предоставлять участникам только минимальные стандарты производительности для приобретения своих собственных фонариков.

Стандарты производительности [ править ]

В бывшем стандарте армии США MIL-F-3747E описан стандарт производительности пластиковых фонарей, использующих две или три сухие батареи D-элемента, в прямой или угловой форме, а также в стандартном, взрывозащищенном, термостойком, направлении движения и виды инспекций. Стандарт описывал только фонарики с лампами накаливания и был отменен в 1996 году.

В США ANSI в 2009 году опубликовал базовый стандарт производительности FL1 Flashlight . Этот добровольный стандарт определяет процедуры и условия испытаний для общей светоотдачи, интенсивности луча, рабочего расстояния, ударопрочности и водостойкости, а также времени работы батареи до 10% от начальной светоотдачи. Стандарт FL1 дает определения терминов, используемых в маркетинговых фонариках, с целью позволить потребителю сравнить протестированные продукты со стандартом. ^[22] Стандарт рекомендует определенные графические символы и формулировки для упаковки продукта, чтобы потребитель мог идентифицировать продукты, протестированные на соответствие стандарту. Тестирование может проводиться самим производителем или сторонней испытательной лабораторией.

Стандарт FL1 требует, чтобы измерения, указанные на упаковке, производились с типом батарей, поставляемых с фонариком, или с идентифицированным типом батареи. Первоначальный световой поток измеряется фотометром с интегрирующей сферой через 30 секунд после включения света свежими (или недавно заряженными) батареями. Общий излучаемый свет указывается в люменах . Сила света определяется путем измерения самого яркого пятна в луче фонарика в канделах . Поскольку это мера всего света, излучаемого под телесным углом («конус» света в определенном направлении), интенсивность луча не зависит от расстояния.

Рабочее расстояние определяется как расстояние, на котором максимальный свет, падающий на поверхность ( освещенность ), упадет до 0,25 люкс . Это похоже на полнолуние в ясную ночь. Расстояние рассчитывается как квадратный корень из (интенсивность луча в канделах, деленная на 0,25 люкс); например, интенсивность луча 1000 кандел дает оценку рабочего диапазона квадратного корня из (1000 / 0,25), или 63 метра. Результат указывается в метрах или футах. Рабочее расстояние указано с точки зрения пользователя фонарика. Свет, направленный прямо на наблюдателя, может быть виден на темном фоне на расстоянии, во много раз превышающем это расстояние, особенно если у наблюдателя есть оборудование ночного видения.

Время работы измеряется с использованием прилагаемых или указанных батареек и свету светится до тех пор, пока интенсивность луча не упадет до 10% от значения через 30 секунд после включения. Стандарт не оценивает поведение светового потока фонарика во время работы. Регулируемый фонарь может работать только с медленно снижающейся мощностью, а затем резко отключаться, но нерегулируемые типы могут иметь резко снижающуюся мощность светового потока только через короткое время. Производители налобных фонарей могут использовать другой стандарт, который определяет время работы до тех пор, пока световой поток не упадет до 1 люкс на расстоянии 2 метров; это значение не сопоставимо с измерением времени работы FL 1.

Ударопрочность измеряется путем падения фонарика в шести различных направлениях и наблюдения за тем, что он все еще функционирует и не имеет больших трещин или изломов; сообщается высота, использованная в тесте. Водонепроницаемость, если указано, оценивается после испытания на удар; внутри устройства не должно быть видно воды, и он должен оставаться работоспособным. Характеристики приведены в терминах IP Code , где струя соответствует IP X6, кратковременное погружение - IPX7, 30-минутное погружение на 1 метр или более - IP X8; (глубина сообщается, если больше 1 метра). Рейтинг IP X8, присвоенный FL1, не означает, что лампа пригодна для использования в качестве водолазного фонаря, поскольку протокол испытаний проверяет функцию света только после погружения, а не во время погружения. ^[23]

Потребитель должен решить, насколько хорошо условия испытаний ANSI соответствуют его требованиям, но все производители, проводящие испытания по стандарту FL1, могут сравнивать на единообразной основе. Измерения освещенности более напрямую связаны с использованием фонарей, чем с номинальной потребляемой мощностью лампы (ватты), поскольку разные типы светодиодов и ламп накаливания сильно различаются по количеству света, производимого на ватт . Даже один и тот же светодиод или лампа в разных оптических системах будет показывать разные характеристики луча. Видимость объектов зависит от многих факторов, а также от количества света, излучаемого фонариком.

Стандарт ANSI FL1 не определяет измерения угла ширины луча.но потребитель может использовать интенсивность канделы и общий люмен для оценки характеристик луча. Если два фонаря имеют одинаковую общую яркость (люмен), то устройство с более высоким рейтингом в канделах дает более концентрированный луч света, подходящий для освещения удаленных объектов; у него также будет большее рабочее расстояние. Если два источника света имеют одинаковые значения канделы, свет с более высоким значением светового потока будет давать более широкий луч и будет освещать более широкую площадь в целом. Ширина луча (содержащая большую часть мощности луча или «горячего пятна») в несколько градусов соответствует световому пятну, полезному для поиска удаленных объектов; ширина луча 20 градусов и более описывается как прожекторы, подходящие для освещения обширной близлежащей территории. Обычно даже луч фонарика с небольшой горячей точкой будет иметь некоторый свет, видимый как "пролить "вокруг пятна".

В 2018 году в США Underwriter's Laboratories опубликовали стандарт UL 1576 для фонарей и фонарей, в котором излагаются требования безопасности и тесты производительности. ^[24]

Приложения [ править ]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме фонариков .

• Дж. Трейси, « Фонари в Кении: выявление социальных, экономических, медицинских и экологических последствий в отсутствие гарантии качества» , магистерская диссертация, посвященная использованию фонарей в Кении.
• Музей фонарей, веб-сайт коллекционера, на котором показано множество старых или необычных фонарей.