一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置和方法，装置包括待测低压汞灯、灯输出探头、空气中电光转化效率测试装置、水中电光转化效率测试装置和数据处理系统。方法包括以下步骤：获取空气中待测低压汞灯灯输出探头示数和电光转化效率之间的关系；获取不同水温条件下待测低压汞灯灯输出探头的示数；根据测定的空气中待测低压汞灯灯输出探头示数和电光转化效率之间的关系，以及不同水温条件下待测低压汞灯灯输出探头的示数，计算不同水温条件下待测低压汞灯的电光转化效率。该方法可准确测定不同水温条件下低压汞灯的电光转化效率，进而有效指导紫外线消毒器的合理设计、运行及维护。本发明专利技术可以广泛应用于环保水处理技术领域。处理技术领域。处理技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种能准确测定低压汞灯水中电光转化效率的装置和方法，属于环保水处理


技术介绍

[0002]紫外光具有广谱消毒、杀菌效率高、占地小、无副产物等优点，已被广泛应用于饮用水、二次供水、生活污水、船舶压舱水等的消毒中。低压汞灯(包括液汞灯或汞齐灯)是重要的紫外光源，目前，低压汞灯销售时被要求标注其空气中的电光转化效率，其测试方法由国际紫外线协会(IUVA)提出，即采用紫外辐照计在空气中测定距离待测灯一定距离的辐照度，利用Keitz公式计算获得低压汞灯在室温下(25℃)空气中的电光转化效率。
[0003]低压汞灯的电光转化效率与汞蒸气压密切相关。实际运行时，汞蒸气压会随灯表面温度的变化而发生变化。当紫外消毒器应用于不同季节、不同地域时，不同的水温将影响到灯表面温度和汞蒸气压，进而影响实际电光转化效率。因此，采用空气中(室温下)测定的低压汞灯电光转化效率应用于水处理会导致较大误差。准确测定低压汞灯电光转化效率与水温的关系，对于紫外线消毒器的合理设计、运行和维护(如低压汞灯定期更换)具有重要意义。
[0004]常规的紫外辐照计体积大、结构复杂，测试结果受水体UVT变化、套管结垢等因素影响，无法应用于低压汞灯电光转化效率与水温之间关系的测定。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能准确测定低压汞灯水中电光转化效率的装置和方法。基于该方法可准确获取低压汞灯电光转化效率与水温之间的关系，进而指导紫外反应器的合理设计、运行和维护，实现紫外消毒器的长期高效稳定运行。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置，包括：
[0008]待测低压汞灯、灯输出探头、空气中电光转化效率测试装置、水中电光转化效率测试装置和数据处理系统；
[0009]所述待测低压汞灯包括灯管以及设置在所述灯管两端的灯头；
[0010]所述灯输出探头安装在所述待测低压汞灯上，且所述灯输出探头的光敏部分在探头一端，紧贴灯管安装。所述灯输出探头的另一端与数字记录仪相连，所述数字记录仪用于记录灯输出探头示数；
[0011]所述空气中电光转化效率测试装置用于测定空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系；
[0012]所述水中电光转化效率测试装置用于测定水中待测低压汞灯的灯输出探头示数与不同水温的关系；
[0013]所述数据处理系统用于根据空气中灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系
以及不同水温下待测低压汞灯灯输出探头示数，计算得到不同水温条件下待测低压汞灯的电光转化效率。
[0014]优选地，所述灯输出探头设置在所述待测低压汞灯的灯头上，且所述灯输出探头的光敏部分设置在所述灯管表面。
[0015]优选地，所述空气中电光转化效率测试装置包括：紫外辐照计、墙体、带有光缝的遮光板、黑色遮光布；所述四面墙体与天花板、地面围成密闭测试空间，且所述密闭测试空间上方围有所述黑色遮光布；所述待测低压汞灯、带有光缝的遮光板和紫外辐照计依次间隔布设在预设测试轨道上。
[0016]优选地，所述水中电光转化效率测试装置包括水循环系统、水浴槽和套管；所述套管套设在待测低压汞灯和灯输出探头外部，并将待测低压汞灯完全包裹住；所述水浴槽设置有进水口和出水口，且进水口和出水口分别通过管道与所述水循环系统相连，用于对循环水水温进行控制，进而改变套管内低压汞灯灯表面温度和灯的电光转化效率，测量得到不同水温条件下的待测低压汞灯灯输出探头的示数。
[0017]优选地，所述装置还包括稳压器和功率分析仪，所述稳压器用于为所述待测低压汞灯提供电源；所述功率分析仪用于对电源电压、电流、功率、频率、谐波参数进行测量，以便后续计算。
[0018]第二方面，提供一种测定低压汞灯水中电光转化效率的方法，包括以下步骤：
[0019]获取空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系；
[0020]获取水中待测低压汞灯的灯输出探头示数与不同水温的关系；
[0021]根据测定的空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系，以及水中待测低压汞灯的灯输出探头示数与不同水温的关系，计算不同水温条件下待测低压汞灯的电光转化效率。
[0022]优选地，所述获取空气中待测低压汞灯灯输出探头示数和电光转化效率之间的关系的方法，包括：
[0023]测定待测低压汞灯在空气中的电光转化效率；
[0024]在待测低压汞灯上安装灯输出探头，并利用空气中电光转化效率测试装置，测定空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数和电光转化效率之间的关系。
[0025]优选地，所述获取不同水温条件下待测低压汞灯灯输出探头的示数的方法，包括：
[0026]设置水循环系统的初始温度，开启待测低压汞灯，等待预设时间段待所述待测低压汞灯稳定后，读取所述灯输出探头的示数；
[0027]按照预设温度间隔对水循环系统的温度进行调节，并在等待预设时间段后读取所述灯输出探头的示数；
[0028]重复上述步骤，直到得到所有设定温度下，待测低压汞灯的灯输出探头的示数。优选地，不同水温条件下待测低压汞灯的电光转化效率为：
[0029]E(T1)＝P(T1)/P
总
[0030]其中，E(T1)为水温T1下的灯电光转化效率；P(T1)为水温T1下的灯输出功率；P
总
为稳压器提供的电功率。
[0031]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术以配装在待测低压汞灯灯管表面的灯输出探头为桥梁，一方面与国际紫外线协会的空气中电光转化效率标准方法
相连，一方面测定不同水温下电光转化效率的相对变化，通过计算获得不同水温下待测低压汞灯的电光转化效率。本专利技术方法操作简单，测量准确，能够广泛应用于环保水处理

附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例提供的灯输出探头的安装示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的空气中电光转化效率测试装置结构示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的水中电光转化效率测试装置结构示意图；
[0035]图4为水温对低压汞灯电光转化效率的影响。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置，其特征在于，包括：待测低压汞灯、灯输出探头、空气中电光转化效率测试装置、水中电光转化效率测试装置和数据处理系统；所述待测低压汞灯包括灯管以及设置在所述灯管两端的灯头；所述灯输出探头安装在所述待测低压汞灯上，且所述灯输出探头的光敏端设置在所述灯管一侧，所述灯输出探头的输出端与所述数据处理装置相连；所述空气中电光转化效率测试装置用于测定空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系；所述水中电光转化效率测试装置用于测定水中待测低压汞灯的灯输出探头示数与不同水温的关系；所述数据处理系统用于根据空气中灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系以及不同水温下待测低压汞灯灯输出探头示数，计算得到不同水温条件下待测低压汞灯的电光转化效率。2.如权利要求1所述的一种测定低压汞灯水中电光转化效率的装置，其特征在于，所述灯输出探头设置在所述待测低压汞灯的灯头上，且所述灯输出探头的光敏端设置在所述灯管表面。3.一种采用如权利要求1～2任一项所述装置的测定低压汞灯水中电光转化效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系；获取水中待测低压汞灯的灯输出探头示数与不同水温的关系；根据测定的空气中待测低压汞灯的灯输出探头示数与电光转化效率之间的关系，以及水中待测低...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦凯，强志民，张军，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：