Фонарик

<час />

Фон

Фонарик - это портативное устройство с батарейным питанием, используемое для освещения. Типичный блок состоит из одной или нескольких батарей с сухими элементами, расположенных в линию внутри батарейного отсека, который образует ручку светильника. Поток электричества от батарей к лампочке на переднем конце света регулируется с помощью механизма переключения, расположенного между батареями и лампой.

История

Практические портативные источники света искали на протяжении всей истории. Факелы и свечи были ранними источниками света, но они были в значительной степени заменены фонарями, когда люди научились сжигать различные животные и минеральные масла. Однако только в девятнадцатом веке электричество использовалось для создания света. Современный фонарик с батарейным питанием был создан в 1898 году Джошуа Лайонел Коуэн, первоначальным владельцем американской компании Eveready Battery Company. Первоначально Коуэн разработал идею декоративного осветительного прибора для горшечных растений. Его приспособление состояло из металлической трубки с лампочкой и сухой аккумуляторной батареи. Коуэн передал свою идею одному из своих продавцов Eveready, Конраду Хьюберту, который превратил металлическую трубку, лампочку и батарею в первый в мире фонарик и начал продавать батарейки и фонарик. За последние сто лет достижения в области технологий привели к появлению фонарей с сотнями различных стилей и функций. Например, фонарики теперь производятся на аккумуляторных батареях, которые можно использовать несколько раз. Другие фонари предназначены для специальных операций, например, для работы под водой или в условиях высоких температур.

Дизайн

Самая распространенная конструкция фонарика - это простой бытовой светильник, состоящий из трубчатой ​​ручки, в которой находятся батарейки. Эта ручка прикреплена к головке с резьбой, в которой находится механизм лампы. Эти устройства работают от стандартных батарей и обеспечивают типичную светоотдачу. Для промышленного или профессионального использования требуются специальные конструкции. Эти фонари сделаны из более тяжелых материалов и более долговечны. Они также предназначены для получения более яркого луча света. Фонари с более ярким светом используют полиция, пожарные и военные. Кемпинговые фонари - это более крупные устройства, обычно работающие от сверхмощных аккумуляторов. Они часто используют люминесцентные лампы в качестве источника света из-за их большей энергоэффективности, однако этот тип лампы не излучает такой сильный или направленный луч света. Кроме того, увеличенный размер и вес этого типа фонаря ограничивают его портативность. Новинка-фонарики созданы для использования детьми. Они, как правило, сделаны из легкого пластика и отличаются визуальным дизайном. Корпус светильника может быть украшен декоративными пластиковыми накладками, которые увеличивают детскую привлекательность устройства. Их дизайн часто основан на любимых персонажах из популярных мультфильмов или детских книг. Наконец, есть множество специальных ламп, предназначенных для конкретных целей. Например, змеиные фонари, гибкие трубки, которые можно сгибать или скручивать для освещения труднодоступных мест. Другие спроектированы так, чтобы быть достаточно маленькими, чтобы их можно было закрепить на цепочке для ключей, чтобы освещать замочные скважины.

Факторы, которые следует учитывать при разработке фонарей, включают светоотдачу, долговечность и способность работать в особых условиях. Срок службы батареи также является важным фактором, и некоторые фонари предназначены для подключения к электрической розетке для подзарядки или для поддержания заряда, пока он не понадобится. В других источниках света используются специальные лампочки, например, в фонариках нового поколения на светодиодах. Они не такие яркие, как обычные лампы накаливания, но их энергопотребление настолько низкое, что они могут работать сотни часов с набором обычных батарей по сравнению с несколькими десятками часов для ламп накаливания.

Производственный процесс

Пластиковый корпус

• 1 Пластиковые компоненты, используемые в конструкции фонаря, обычно отливаются под давлением с использованием полистирола и других прочных полимеров. В этом процессе пластиковые гранулы смешиваются с пластификаторами и красителями. Эта смесь сжижается при нагревании, а затем впрыскивается в формы соответствующей формы с помощью инжекционного плунжера. Затем форму подвергают воздействию высокого давления, чтобы гарантировать, что формы полностью заполнены, и чтобы удерживать формы вместе против силы впрыскиваемого жидкого пластика. Торцевые затворы также формуются, где обычно формуются как внутренняя, так и внешняя резьба. Давление до 2500 тонн может использоваться для высокоскоростных формовочных машин или формовочных машин с несколькими гнездами.
• 2 После процесса впрыска расплавленный пластик охлаждается путем пропускания воды через каналы в форме. Пластик затвердевает по мере охлаждения и сброса давления. На этом этапе две половины формы разделяются, и пластиковая часть может быть снята для отделки. Пластиковые полимеры, используемые в этом процессе, являются термопластичными, что означает, что их можно многократно плавить, чтобы из лома можно было переработать дополнительные детали. Таким образом, в этом процессе очень мало пластика. Последующие операции могут потребоваться для полировки, резки и отделки пластиковых деталей.

Источник света

• 3 Лампы накаливания - наиболее распространенный источник света, используемый в фонариках. Они состоят из металлической нити накала, запечатанной в стеклянной колбе. Когда нить накала подвергается воздействию электрического тока, сопротивление проволоки заставляет ее нагреваться и излучать свет в видимых длинах волн. Нить накала приваривается к двум проволокам, которые проходят через отверстия в цилиндрической стеклянной бусине, образующей основание колбы. Эта конструкция помещается в приспособление, и цилиндрическая стеклянная оболочка, закрытая с одного конца, помещается поверх нити. Открытый конец стеклянного конверта упирается в стеклянную бусинку.

• 4 Конструкция помещается в вакуумную камеру и нагревается, чтобы запечатать стеклянную оболочку со стеклянным шариком. Тепло заставляет стекло размягчаться и может вызвать смещение нити в одну сторону. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы нить накала была правильно выровнена, иначе лампа не будет излучать луч света в нужном направлении.

  Другие возможные источники света включают люминесцентные лампы, которые часто используются в фонарях для кемпинга. Эти лампочки излучают свет из-за возбуждения молекул газа внутри лампы. Светодиоды или светоизлучающие диоды используются в некоторых специальных светильниках; они излучают свет при воздействии электрического тока крайне низкого уровня. Колба часто устанавливается перед полированным алюминиевым отражателем, который помогает фокусировать свет во время работы.

Переключатель и элементы управления

• 5 Электронная схема фонарика различается в зависимости от его конструкции. Простые фонари полагаются на выключатель / выключатель, который устанавливает соединение между проводами, соединяющими клеммы аккумулятора, с проводами, идущими от основания лампы. Этот тип переключателя чаще всего представляет собой ползунковый переключатель, который перемещается вверх или вниз для правильного подключения. Сборка переключателя более сложна в более сложных осветительных приборах. В одном патенте США описана гибкая металлическая полоса, которая вдавливается для создания контакта между проводами.

Сборка

• 6 В зависимости от конструкции и возможностей производителя агрегаты могут быть собраны на автоматизированной конвейерной линии или вручную. В некоторые модели, особенно в те, в которых используются батарейки для маленьких часов, батарея вставляется во время сборки. В противном случае установка может быть произведена без батарей, которые позже будут вставлены потребителем. Эта операция заключается в навинчивании лампы в сборе на резьбу на корпусе.

  Фонарик.

Упаковка

• 7 Собранные единицы могут быть помещены в какую-либо внешнюю упаковку, например в прозрачную пластиковую блистерную упаковку или раковину моллюска. Затем пластиковая оболочка может быть прикреплена к картонной демонстрационной карте или упакована в коробку перед отправкой.

Контроль качества

Готовые фонарики проходят серию тестов контроля качества, чтобы убедиться, что они функционируют должным образом. Сначала необходимо проверить лампочку, чтобы убедиться, что она правильно совмещена с отражателем; если он не выровнен, производительность может пострадать. Во-вторых, проверяется узел переключателя, чтобы определить, обеспечивает ли он надлежащий контакт с электрическими выводами. В-третьих, необходимо проверить герметичность батарейного отсека, чтобы определить, не попадет ли в батарейный отсек случайно влага. Это уплотнение должно обеспечивать выход газов, которые могут образоваться во время работы от батареи.

Сама лампочка должна соответствовать отдельным стандартам качества. Как правило, фонари, одобренные для Раздела 2, имеют температурный рейтинг от TI до T6, где Tl - это температура, меньшая или равная 842 ° F (450 ° C), а T6 меньше или равная 185 ° F ( 85 ° С). Производители фонарей используют такие испытательные лаборатории, как Factory Mutual Research Corporation, Underwriters Laboratories и Demko.

Опасная среда

Любой фонарик, который будет использоваться в опасной среде или замкнутом пространстве, должен быть надлежащим образом протестирован, чтобы убедиться, что он соответствует или превосходит все применимые стандарты безопасности для этих мест. Опасные зоны определены Национальным электротехническим кодексом и включают следующие классификации. Места класса I - это зоны, где горючие газы могут присутствовать в достаточных количествах для образования взрывоопасных или легковоспламеняющихся смесей. Места класса II можно охарактеризовать как опасные из-за наличия горючей пыли. В местах класса III содержатся легко воспламеняющиеся волокна и опилки. Опасные атмосферы далее определяются по «группам». К ним относятся атмосферы, содержащие ацетилен, водород или газы или пары эквивалентной опасности, такие как пары этилового эфира, этилен, циклопропан, бензин, гексан, лигроин, бензол, бутан, пропан, спирт, ацетон, бензол, пары растворителей лака или натуральный газ. Металлическая пыль, включая алюминий, магний и их промышленные сплавы, также может создавать опасные атмосферы. Окружающая среда, содержащая сажу, угольную или коксовую пыль, муку, крахмал или зерновую пыль, классифицируется Кодексом. Фонари, предназначенные для использования в этих условиях, перед отправкой с завода проходят индивидуальные испытания.

Будущее

Производители продолжают улучшать дизайн своих фонарей. Все большую популярность приобретают новые модели с улучшенными источниками питания. Например, силовой установкой нового фонарика с автономным питанием является революционный генератор Freeplay, который представляет собой уникальный запатентованный механизм, накапливающий кинетическую энергию в пружине из углеродистой стали. когда пользователь поворачивает заводную ручку. Эта энергия высвобождается в виде электрической энергии при включении света, таким образом питая свет без какого-либо другого внешнего источника энергии.

Другие улучшения фонарей включают более жесткие полимеры для повышения долговечности и более интеллектуальные компьютерные технологии, которые позволят использовать механизмы автоматического отключения для продления срока службы батареи. Наконец, все более изощренные методы формования позволят создавать новинки фонариков более широкого разнообразия форм и цветов.