[发明专利]用于检测气体放电灯的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于检测气体放电灯的方法，该方法可以检测一与灯压相关的电测试值(M)；本发明还涉及一种用于检测气体放电灯的装置，该装置包括一个用于检测与灯压相关的电测试值的测试电路。

灯内压力超过200巴的高压气体放电灯(如一种超高功率(UHP)灯)，在其寿命终点时常常发生灯泡的爆炸。这样的UHP灯，实质上是在近似球形的石英灯泡内设置钨电极并横向密封，以便使电极间具有1.0至1.3mm的间隙。在电极之间产生气体放电，伴随向上的对流，使灯泡上表面的温度接近石英的熔点，而灯泡壁是由石英制成的。在电灯的使用寿命期间，由于钨从电极尖端挥发，使得钨电极之间的间隙增加。又由于电灯受恒定功率的控制，电灯的电压点燃电压会增加。当发生爆炸时，包围灯泡的外罩部分会被玻璃碎片和灯泡内的材料(如水银和其它填充料)污损。这就是众所周知的为什么灯泡被容置在封闭的反射体内的原因。

由于热因素的影响，在一个小的反射系统中，将被容置在封闭反射体内的高功率电灯合并是很困难的。在反射体外部灯的自由端设置一带有穿孔的前板，用以解决发热的问题，然而，一些爆炸物容易残留在反射体内，造成外壳内部的损坏(如放映机)。

德国专利DE 19715254公开了这样的技术，设置一镇流器用以控制气体放电灯，以实现监测灯寿命的目的。在使用高压气体放电灯的情况下，为了检测灯使用性能的恶化，并及时将灯更换，所述镇流器设置有一检测电路，当电灯的点燃电压长时间超过一极限值时，检测电路检测出电压的升高值并在必要时切断镇流器。所述镇流器能够以公知的方式(如，提供负载功率和点燃装置)实现对气体放电灯的控制功能。另外，所述镇流器还包括一检测装置(控制电路)和一定时电路，该检测装置带有用于检测点燃电压的检测电路。该检测电路检测气体放电时的电压或某些相关电压。当点燃电压超过一设定的极限值时，检测电路在输出端发出一信号。该信号并不立即用来阻碍或终止灯的电源供应，但是，首先通过定时电路来检测其时间梯度。一旦信号持续了一给定的时间段后，电源被切断。

按照上述的现有技术，用于检测气体放电灯的方法和装置只是检测灯的点燃电压，直至它升至一极限值。这样的方法，对于那些由于电极的恶化而导致点燃电压升高的灯是适用的。极限值的超出可以作为一个切断信号，以避免灯的损坏。通常，气体放电灯不会达到其具有最大电压的寿命极限，这是因为，由于其它原因灯早已被损坏了。在达到最大电压之前，放电容器(灯泡)内部发生变黑，尤其是当灯的填充有缺陷时更易变黑。这样，导致灯泡的体积增加(连续膨胀)，因而压力下降。由于点燃电压没有升高，更由于压力的下降，尽管电极间的间隙增加了，但是，用公知的检测装置不能检测到灯爆炸的危险。

本发明的一个目的是为了实现对气体放电灯更好的检测。尤其是，能可靠地预知灯的寿命和爆炸危险。

本发明的目的是这样实现的：当一与灯压明显减少相关的测试值被检测到时，会产生一个警告信号。所述电测试值与灯压(点燃电压)既可以成正比(例如，在灯外用简单的方法即可容易测到的并且最好与灯压成正比的电压)，也可以成反比(例如，供给灯的电流)。与公知的方法不同，所述方法不是检测实质上恒定的升量或梯度，而是检测灯压的具有负趋势的时间梯度。特别是当灯压具有负趋势时，其明显减少是可以被检测到的。作为灯压的时间梯度的一个附加特性，例如，经过一段时间后发生了负比降，这时，可以利用一个给定的、可调的绝对值或者是两者的结合。

在本发明的一个实施例中，所述测试值要与一参考值比较，对应于每个测试值要根据测试值与参考值的偏差而得出一个差值，当与一可调的最大差值相对应的测试值被检测到时产生一警告信号。所述参考值依赖于时间，因为它与某一给定时刻相关灯的标准值相适应。所述参考值可根据对类似灯的测量而得出。更进一步的可能性是，警告信号是基于所检测到的灯压的最小值而产生的。该最小值也可以与具有时间依赖性的相关参考值相结合。基于安全因素，当灯压处于最低时，灯必须被切断和更换，上述最小值与该最低灯压相关。

在本发明的一个首选实施例中，在用于控制气体放电灯的镇流器装置中设有一微处理器，该微处理器接收上述测试值，实现对与灯压明显降低相适应的测试值的检测，并产生一警告信号。在公知的用于控制气体放电灯的电子镇流器中，常常使用微处理器，以控制点燃电压、频率、脉冲幅度和功率，并且，当电源电压很低时，将灯的功率切换为半功率。该微处理器应结构简单或者可以被修改，以便按照本发明可以实现检测气体放电灯的其它功能。