Una linterna ( EE. UU. ) o una antorcha eléctrica ( CE ), generalmente abreviada como antorcha, es una lámpara eléctrica portátil de mano. Antiguamente, la fuente de luz era típicamente una bombilla incandescente en miniatura , pero éstas han sido desplazadas por diodos emisores de luz (LED) desde principios de la década de 2000. Una linterna típica consta de una fuente de luz montada en un reflector, una cubierta transparente (a veces combinada con una lente ) para proteger la fuente de luz y el reflector, una batería y un interruptor , todo ello encerrado en un estuche.
La invención de las lámparas eléctricas incandescentes en miniatura y de celda seca hizo posibles las primeras linternas alimentadas por baterías alrededor de 1899. Hoy en día, las linternas utilizan principalmente diodos emisores de luz y funcionan con baterías desechables o recargables . Algunos funcionan cuando el usuario gira una manivela , agita la lámpara o la aprieta. Algunos tienen paneles solares para recargar la batería. Las linternas se utilizan como fuente de luz en exteriores, en lugares sin iluminación instalada permanentemente, durante cortes de energía o cuando se necesita una fuente de luz portátil.
Además de la linterna de mano de uso general, se han adaptado muchas formas para usos especiales. Las linternas montadas en la cabeza o en el casco diseñadas para mineros y campistas dejan ambas manos libres. Algunas linternas se pueden utilizar bajo el agua o en atmósferas inflamables.
Las primeras linternas funcionaban con baterías de zinc y carbono , que no podían proporcionar una corriente eléctrica constante y requerían "descanso" periódico para seguir funcionando. [1] Debido a que estas primeras linternas también usaban bombillas de filamento de carbono de bajo consumo energético, el "descanso" se producía a intervalos cortos. En consecuencia, sólo podían utilizarse en breves destellos, de ahí el nombre común norteamericano de "linterna". [2]
La primera batería de celda seca se inventó en 1887. A diferencia de las baterías anteriores, utilizaba un electrolito en pasta en lugar de líquido. Esta fue la primera batería adecuada para dispositivos eléctricos portátiles, ya que no se derramaba ni se rompía fácilmente y funcionaba en cualquier orientación. Las primeras baterías secas producidas en masa llegaron en 1896, y pronto siguió la invención de las luces eléctricas portátiles. Las luces eléctricas portátiles ofrecían ventajas en cuanto a comodidad y seguridad sobre las antorchas (de combustión) , velas y linternas . La lámpara eléctrica era inodora, no emitía humo y emitía menos calor que la iluminación alimentada por combustión. Se podía encender y apagar instantáneamente y evitar el riesgo de incendio.
El 10 de enero de 1899, el inventor británico David Misell obtuvo la patente estadounidense nº 617.592, asignada a American Electrical Novelty and Manufacturing Company . [3] Este "dispositivo eléctrico" diseñado por Misell funcionaba con baterías "D" colocadas de adelante hacia atrás en un tubo de papel con la bombilla y un reflector de latón en bruto al final. [2] [4] La empresa donó algunos de estos dispositivos a la policía de la ciudad de Nueva York , quien respondió favorablemente.
Las bombillas de filamento de carbono y las pilas secas bastante toscas hicieron de las primeras linternas una novedad costosa, con bajas ventas y escaso interés de los fabricantes. El desarrollo de la lámpara de filamento de tungsteno en 1904, con una eficacia tres veces mayor que los tipos de filamento de carbono, junto con baterías mejoradas en diferentes tamaños, hicieron que las linternas fueran más útiles y populares. La ventaja del control instantáneo y la ausencia de llama significaron que las luces eléctricas portátiles comenzaron a reemplazar las lámparas de combustión, como la linterna huracán . [5]
En 1907, había varios tipos de linternas disponibles: la variedad tubular de mano, un estilo de linterna que podía colocarse para un uso prolongado, linternas de bolsillo para trabajar de cerca y lámparas reflectoras grandes tipo reflector para iluminar objetos distantes. En 1922 se estimaba que había 10 millones de usuarios de linternas en los Estados Unidos, con ventas anuales de baterías renovables y linternas de 20 millones de dólares, comparables a las ventas de muchos aparatos eléctricos operados en línea. [6] Las linternas se hicieron muy populares en China; a finales de la década de 1930, 60 empresas fabricaban linternas, algunas de las cuales las vendían por tan solo un tercio del costo de los modelos importados equivalentes. [7] Las lámparas en miniatura desarrolladas para linternas y usos automotrices se convirtieron en un sector importante del negocio de fabricación de lámparas incandescentes.
Las linternas LED se introdujeron a principios de la década de 2000. [8] Maglite fabricó su primera linterna LED en 2006. [9]
Las linternas incandescentes utilizan bombillas incandescentes, que consisten en una bombilla de vidrio y un filamento de tungsteno . Las bombillas están al vacío o llenas de argón , criptón o xenón . Algunas linternas incandescentes de alta potencia utilizan una lámpara halógena cuya bombilla contiene un gas halógeno como yodo o bromo para mejorar la vida útil y la eficacia de la bombilla. En todas las linternas, excepto en las desechables o novedosas, la bombilla es reemplazable por el usuario; la vida útil de la bombilla puede ser de sólo unas pocas horas. [10]
La salida de luz de una lámpara incandescente en una linterna varía mucho según el tipo de lámpara. Una lámpara de llavero en miniatura produce uno o dos lúmenes. Una linterna de dos celdas D que utiliza una lámpara en miniatura común de estilo prefoco produce del orden de 15 a 20 lúmenes de luz [11] y un haz de aproximadamente 200 candelas . Una marca popular de linterna de enfoque recargable utiliza una lámpara halógena y produce 218 lúmenes. En comparación, una lámpara incandescente doméstica de 60 vatios producirá unos 900 lúmenes. La eficacia luminosa o lúmenes producidos por vatio de entrada de las bombillas de linterna varía en el rango aproximado de 8 a 22 lúmenes/vatio, dependiendo del tamaño de la bombilla y el gas de relleno, siendo las lámparas halógenas de 12 voltios las que tienen la mayor eficiencia. . [ cita necesaria ]
Los potentes diodos emisores de luz blanca (LED) han sustituido en gran medida a las bombillas incandescentes en las prácticas linternas. Los LED existieron durante décadas, principalmente como luces indicadoras de bajo consumo. En 1999, Lumileds Corporation de San José, California , presentó el Luxeon LED, un emisor de luz blanca de alta potencia. Esto hizo posible que las linternas LED tuvieran una potencia y un tiempo de funcionamiento mejores que las luces incandescentes. La primera linterna LED Luxeon fue la Arc LS, diseñada en 2001. [ cita necesaria ] Los LED blancos en paquetes de 5 mm de diámetro producen sólo unos pocos lúmenes cada uno; Muchas unidades se pueden agrupar para proporcionar luz adicional. Los LED de mayor potencia, que consumen más de 100 miliamperios cada uno, simplifican el problema del diseño óptico de producir un haz potente y estrictamente controlado.
Los LED pueden ser significativamente más eficientes que las lámparas incandescentes , y los LED blancos producen del orden de 100 lúmenes por cada vatio, en comparación con los 8-10 lúmenes por vatio de las pequeñas bombillas incandescentes. Una linterna LED tiene una duración de batería más larga que una linterna incandescente con una potencia comparable. [10] Los LED también son menos frágiles que las lámparas de vidrio. Las lámparas LED tienen espectros de luz diferentes en comparación con las fuentes incandescentes y se fabrican en varios rangos de temperatura de color e índice de reproducción cromática . Dado que el LED tiene una vida útil más larga en comparación con la vida útil habitual de una linterna, muy a menudo se instala de forma permanente. Las linternas fabricadas para una lámpara incandescente a menudo se pueden actualizar a una lámpara LED más eficiente. [12]
Los LED generalmente deben tener algún tipo de control para limitar la corriente a través del diodo. Las linternas que utilizan una o dos celdas desechables de 1,5 voltios requieren un convertidor elevador para proporcionar el voltaje más alto requerido por un LED blanco, que necesita alrededor de 3,4 voltios para funcionar. Las linternas que utilizan tres o más pilas secas sólo pueden utilizar una resistencia para limitar la corriente. Algunas linternas regulan electrónicamente la corriente a través de los LED para estabilizar la salida de luz a medida que se descargan las baterías. Los LED mantienen una temperatura de color casi constante independientemente del voltaje o la corriente de entrada, mientras que la temperatura de color de una bombilla incandescente disminuye rápidamente a medida que la batería se descarga, volviéndose más roja y menos visible. Las linternas LED reguladas también pueden tener niveles de potencia seleccionables por el usuario apropiados para una tarea, por ejemplo, luz baja para leer un mapa y potencia alta para comprobar una señal de tráfico. Esto sería difícil de hacer con una sola bombilla incandescente, ya que la eficacia de la lámpara cae rápidamente a baja potencia.
Las linternas LED pueden consumir 1 vatio o más de la batería, produciendo calor además de luz. A diferencia de los filamentos de tungsteno, que deben estar calientes para producir luz, tanto la potencia luminosa como la vida útil de un LED disminuyen con la temperatura. La disipación de calor del LED a menudo dicta que las linternas LED pequeñas y de alta potencia tengan cuerpos, reflectores y otras piezas de aluminio u otros de alta conductividad térmica para disipar el calor; pueden calentarse durante el uso. [13]
La salida de luz de las linternas LED varía incluso más que la de las luces incandescentes. Las lámparas tipo "llavero" que funcionan con pilas de botón , o las luces que utilizan un único LED de 5 mm, pueden producir sólo unos pocos lúmenes. Incluso una pequeña linterna LED que funcione con una pila AA, pero equipada con un LED, puede emitir 100 lúmenes. Las linternas LED más potentes producen más de 100.000 lúmenes y pueden utilizar varios LED. [14]
Los LED son muy eficientes a la hora de producir luz de colores en comparación con las lámparas y filtros incandescentes. Una linterna LED puede contener diferentes LED para luz blanca y de color, seleccionables por el usuario para diferentes propósitos. Las linternas LED de colores se utilizan para señalización, tareas de inspección especiales, exámenes forenses o para rastrear el rastro de sangre de animales de caza heridos. Una linterna puede tener un LED rojo destinado a preservar la adaptación de la visión a la oscuridad. Los LED ultravioleta se pueden usar para luces de inspección, por ejemplo, para detectar tintes fluorescentes agregados a sistemas de aire acondicionado para detectar fugas, examinar papel moneda o verificar marcas fluorescentes UV en lavanderías o en titulares de boletos para eventos. Los LED infrarrojos se pueden utilizar como iluminadores para sistemas de visión nocturna. Se puede especificar que las linternas LED sean compatibles con dispositivos de visión nocturna .
Un tipo de linterna menos común utiliza una lámpara de descarga de alta intensidad (lámpara HID) como fuente de luz. Una lámpara de descarga de gas HID utiliza una mezcla de sales de halogenuros metálicos y gas noble como relleno. Las lámparas HID producen más luz que una linterna incandescente tradicional y utilizan la misma cantidad de electricidad, aunque no tanta como las LED de alta potencia. La lámpara dura más y es más resistente a los golpes que una bombilla incandescente normal, ya que carece del filamento eléctrico relativamente frágil que se encuentra en las bombillas incandescentes. Sin embargo, son mucho más caras que las incandescentes debido al circuito de balasto necesario para encender y operar la lámpara. Una lámpara HID requiere un breve tiempo de calentamiento antes de alcanzar su máxima potencia.
LEP significa Fósforo excitado por láser. La fuente de luz es un diodo láser azul, que se dirige a una capa de fósforo para producir luz blanca. Con la primera linterna LEP disponible en 2018, actualmente hay unas pocas docenas de linternas LEP, principalmente de China. Actualmente, se utilizan 2 tipos de módulos LEP. [15] La luz láser brilla a través de la capa de fósforo para producir luz blanca o se dirige a la capa mediante un espejo. Los de tipo espejo están construidos dentro de un módulo de plástico, mientras que los modelos brillantes generalmente se construyen con una carcasa de cobre/aluminio y son mucho más pequeños que los de plástico.
Ciertos accesorios para una linterna permiten alterar el color de la luz o permitir que la luz se disperse de manera diferente. Los conos de plástico de colores translúcidos colocados sobre la lente de una linterna aumentan la visibilidad cuando se mira hacia el lado de la luz. Estas varas de control se utilizan frecuentemente para dirigir automóviles o aviones por la noche. Las lentes de colores colocadas en el extremo de la linterna se utilizan para la señalización, por ejemplo, en estaciones de ferrocarril. En ocasiones, la luz de colores es útil para los cazadores que rastrean animales heridos después del anochecer o para el examen forense de un área. Un filtro rojo ayuda a preservar la visión nocturna después de apagar la linterna y puede ser útil para observar animales (como las tortugas bobas anidando ) sin molestarlos. [dieciséis]
Algunas linternas disponen de guías de luz desmontables, que consisten en varillas de plástico rígidas y dobladas o tubos semirrígidos o flexibles que contienen fibras ópticas, para inspección dentro de tanques o dentro de paredes o estructuras; cuando no sea necesario, se puede quitar la guía de luz y utilizar la luz para otros fines.
Una linterna tipo lápiz es una linterna pequeña, del tamaño de un bolígrafo , que a menudo contiene dos pilas AA o AAA . En algunos tipos, la bombilla incandescente tiene una lente integral que enfoca la luz, por lo que no hay ningún reflector integrado en la linterna. Otros utilizan bombillas incandescentes montadas en reflectores. Las linternas LED son cada vez más comunes. Las unidades de bajo costo pueden ser desechables sin posibilidad de reemplazar baterías o bombillas y, a veces, llevan impresas publicidad con fines promocionales.
Un faro está diseñado para usarse en la cabeza y, a menudo, tiene componentes separados de lámpara y batería. La batería puede colocarse en la parte posterior de la cabeza o en un bolsillo para mejorar el equilibrio. Los faros dejan las manos libres a los usuarios. Un faro se puede sujetar al ala de un sombrero o construir para montarlo en un casco , en lugar de usar correas; otros tipos se parecen a los marcos de anteojos. Similar al faro, una linterna de cabeza angular emite luz perpendicular a la longitud del tubo de la batería; se puede sujetar a una diadema, cinturón o cinta o colocar sobre una superficie plana. Algunos tipos permiten al usuario ajustar el ángulo de la cabeza. La linterna Fulton MX991/U era una linterna de cabeza angular entregada al personal militar estadounidense; Las luces de estilo similar siguen siendo populares.
Las luces tácticas a veces se montan en una pistola o un rifle . Permiten la iluminación momentánea de un objetivo. Son lo suficientemente pequeños como para montarlos fácilmente en un riel en el cañón de una pistola. Las luces tácticas deben resistir el impacto del retroceso y deben controlarse fácilmente mientras se sostiene el arma.
Aunque la mayoría de las linternas están diseñadas para que el usuario reemplace las baterías y la bombilla según sea necesario, se fabrican linternas desechables completamente selladas , como luces de llavero económicas. Cuando las pilas se agotan o la bombilla falla, se desecha todo el producto.
Las lámparas de buceo deben ser herméticas bajo presión y se utilizan para buceo nocturno e iluminación suplementaria donde la luz de la superficie no puede llegar. El compartimiento de la batería de una lámpara de buceo puede tener un catalizador para recombinar cualquier gas de hidrógeno emitido por la batería, ya que el gas no se puede ventilar durante su uso.
Las personas que trabajan en áreas peligrosas con concentraciones significativas de gases o polvos inflamables, como minas, salas de máquinas de barcos, plantas químicas o elevadores de granos , utilizan linternas "no incendiarias", "intrínsecamente seguras" o "a prueba de explosiones" construidas de manera que No es probable que cualquier chispa en la linterna provoque una explosión fuera de la luz. La linterna puede requerir la aprobación de una autoridad para el servicio particular y los gases o polvos particulares esperados. El aumento de temperatura externa de la linterna no debe exceder el punto de autoignición del gas, por lo que la sustitución de lámparas o baterías más potentes puede anular la aprobación.
Las linternas de inspección tienen guías de luz montadas permanentemente que contienen fibras ópticas o varillas de plástico. Otro estilo tiene una lámpara montada en el extremo de un cable flexible, o una sonda semirrígida o articulada. Estas lámparas se utilizan para inspeccionar el interior de tanques o el interior de estructuras como, por ejemplo, aviones. Cuando se utilizan para inspeccionar el interior de tanques que contienen líquidos inflamables, las luces de inspección también pueden clasificarse como a prueba de llamas (a prueba de explosiones), de modo que no puedan encender líquidos o vapores. [17]
Los otoscopios y oftalmoscopios son instrumentos médicos que combinan una fuente de luz portátil y lentes de aumento para examinar el canal auditivo y los ojos, respectivamente.
A bordo de los buques de guerra, las linternas de batalla se pueden utilizar como iluminación portátil de emergencia. Instalada en los compartimentos principales del barco, una linterna de batalla puede separarse de su soporte y usarse como iluminación portátil en caso de que la iluminación principal esté fuera de servicio. Las linternas de batalla pueden usar lámparas incandescentes o LED y pueden tener baterías primarias o recargables desechables. [18]
Muchas linternas tienen un diseño cilíndrico y el conjunto de la lámpara está unido a un extremo. Sin embargo, los primeros diseños tenían otras formas. Algunos parecían candelabros , con una bombilla montada en la parte superior de un tubo de batería fijada a una base plana, con un mango. Muchos se parecían a faroles , formados por una caja de pilas con un asa y la lámpara y el reflector unidos al frente. Las linternas eléctricas se utilizan para iluminar el área amplia inmediatamente alrededor de la linterna, en lugar de formar un haz estrecho; se pueden colocar sobre una superficie nivelada o fijarse a soportes. Algunas linternas eléctricas utilizan lámparas fluorescentes en miniatura para lograr una mayor eficiencia que las bombillas incandescentes. Los focos eléctricos portátiles pueden proporcionar reflectores y lámparas más grandes y baterías más potentes que las linternas tubulares diseñadas para caber en un bolsillo.
Los dispositivos portátiles multifunción pueden incluir una linterna como una de sus características, por ejemplo, una combinación de radio portátil y linterna. Muchos teléfonos inteligentes tienen un botón o una aplicación de software disponible para aumentar la retroiluminación de la pantalla a máxima intensidad o para encender el flash de la cámara o la luz de vídeo, proporcionando una función de "linterna".
Además de las linternas utilitarias, se han fabricado luces eléctricas portátiles novedosas, de juguete y ornamentales en innumerables formas; En la década de 1890, una de las primeras aplicaciones de luz de batería portátil fue un tipo de alfiler de corbata de porcelana novedoso con una bombilla y una batería ocultas.
La fuente de energía más común para las linternas es la batería. Los tipos de baterías primarias ( desechables ) utilizadas en las linternas incluyen pilas de botón , baterías de carbono-zinc tanto de tipo normal como de alta resistencia, alcalinas y de litio .
Los tipos secundarios recargables incluyen baterías de plomo-ácido , baterías NiMH , baterías NiCd y baterías de iones de litio . La elección de las baterías juega un papel determinante en el tamaño, peso, duración y forma de la linterna. Los usuarios de linternas pueden preferir un tipo de batería común para simplificar el reemplazo.
Las células primarias son las más económicas para un uso poco frecuente. Algunos tipos de celdas primarias de litio se pueden almacenar durante años con menos riesgo de fugas en comparación con las baterías de tipo zinc. Una larga vida útil de almacenamiento es útil cuando se necesitan linternas sólo en caso de emergencia. Las baterías primarias de litio también son útiles a temperaturas más bajas que las baterías de zinc, todas las cuales tienen electrolitos a base de agua. Las baterías primarias de litio tienen una resistencia interna menor que las baterías primarias de zinc, por lo que son más eficientes en linternas de alto consumo.
Las linternas que se utilizan durante períodos prolongados todos los días pueden funcionar de manera más económica con baterías recargables (secundarias). Las linternas diseñadas para baterías recargables pueden permitir la carga sin quitar las baterías; por ejemplo, una luz guardada en un vehículo puede cargarse lentamente y estar siempre lista cuando sea necesario. Algunas linternas recargables tienen indicadores del estado de carga de la batería. Las luces en caso de corte de energía están diseñadas para mantener sus baterías cargadas desde un enchufe de pared y encenderse automáticamente después de una falla de energía de CA; La luz de corte de energía se puede quitar del enchufe de pared y usar como linterna portátil. Las linternas que funcionan con energía solar utilizan energía de células solares para cargar una batería a bordo para su uso posterior.
Un tipo de linterna accionada mecánicamente tiene una manivela y un resorte conectados a un pequeño generador eléctrico (dinamo). Algunos tipos usan la dinamo para cargar un condensador o una batería, mientras que otros solo encienden mientras la dinamo está en movimiento. Otros generan electricidad mediante inducción electromagnética . Utilizan un fuerte imán permanente que puede deslizarse libremente hacia arriba y hacia abajo por un tubo, pasando a través de una bobina de alambre mientras lo hace. Al agitar la linterna se carga un condensador o una batería recargable que suministra corriente a una fuente de luz. Estas linternas pueden resultar útiles durante una emergencia, cuando es posible que no haya energía eléctrica ni baterías disponibles. Las linternas alimentadas con dinamo fueron populares durante la Segunda Guerra Mundial ya que era difícil encontrar baterías de repuesto.
Al menos un fabricante fabrica una linterna recargable que utiliza un supercondensador para almacenar energía. [19] El condensador se puede recargar más rápidamente que una batería y se puede recargar muchas veces sin pérdida de capacidad; sin embargo, el tiempo de funcionamiento está limitado por el volumen relativo de los condensadores en comparación con las baterías electroquímicas.
Un reflector de forma aproximadamente parabólica concentra la luz emitida por la bombilla en un haz dirigido. Algunas linternas permiten al usuario ajustar la posición relativa de la lámpara y el reflector, dando un efecto de enfoque variable desde un reflector amplio hasta un haz estrecho. Los reflectores pueden estar hechos de metal pulido, vidrio o plástico con un acabado reflectante aluminizado. Algunos fabricantes utilizan un reflector granulado o de "piel de naranja", en lugar de un reflector liso, para mejorar la uniformidad del haz de luz emitido. Cuando se utilizan varios LED, cada uno puede colocarse en su propio reflector parabólico. Las linternas que utilizan un conjunto de " reflexión interna total " tienen un elemento óptico transparente (tubo de luz) para guiar la luz desde la fuente hacia un haz; no se requiere superficie reflectora. Para un tamaño determinado de fuente de luz, un reflector o lente más grande permite producir un haz más estrecho, mientras captura la misma fracción de la luz emitida. Algunas linternas utilizan lentes Fresnel , que permiten reducir el peso de la lente.
El reflector puede tener una cubierta plana transparente para evitar la entrada de suciedad y humedad, pero algunos diseños tienen una lente de plástico o vidrio en forma de "ojo de buey" para formar un haz concentrado. La lente o cubierta del reflector debe resistir los impactos y el calor de la lámpara, y no debe perder demasiada luz transmitida por reflexión o absorción. Es posible que las linternas muy pequeñas no tengan reflector o lente separada de la lámpara. Algunos tipos de bombillas tipo lápiz o LED pequeños tienen una lente incorporada.
Un reflector forma un haz estrecho llamado "lanzamiento" en el lenguaje de los aficionados, mientras que la luz emitida hacia adelante no alcanza el reflector y forma una amplia inundación o "derrame" de luz. Debido a que los LED emiten la mayor cantidad de luz en un hemisferio, las luces con lentes con el LED hacia adelante o las luces reflectoras con el LED hacia atrás irradian menos derrame. Las luces de enfoque variable con "zoom" o "inundación para lanzar" pueden mover el reflector o la lente o pueden mover el emisor; Mover el emisor presenta al diseñador el problema de mantener la disipación de calor del LED.
Las linternas originales de la década de 1890 utilizaban un anillo de metal alrededor del cuerpo de fibra de la linterna como un contacto de un interruptor ; el segundo contacto era un bucle de metal móvil que se podía girar hacia abajo para tocar el anillo, completando el circuito. En las linternas se ha utilizado una amplia variedad de diseños de interruptores mecánicos que utilizan interruptores deslizantes, interruptores basculantes o pulsadores de montaje lateral o de extremo. Una combinación común es un interruptor deslizante que permite dejar la luz encendida durante un tiempo prolongado, combinado con un botón momentáneo para uso intermitente o señalización. (En modelos anteriores, el botón era un interruptor y el control deslizante simplemente bloqueaba el botón). Dado que los voltajes y las corrientes son bajos, el diseño del interruptor está limitado únicamente por el espacio disponible y el costo de producción deseado. Los interruptores pueden estar cubiertos con una funda de goma flexible para excluir la suciedad y la humedad y pueden estar retroiluminados para facilitar su ubicación. Otro tipo común de interruptor se basa en girar el cabezal de la luz. Las luces montadas en armas pueden tener interruptores remotos para facilitar su funcionamiento.
Los controles electrónicos permiten al usuario seleccionar niveles de salida variables o diferentes modos de funcionamiento, como modos de luz intermitente o estroboscópico preprogramados. Los controles electrónicos pueden operarse mediante botones, controles deslizantes, imanes, cabezales giratorios o anillos de control giratorios. Algunos modelos de linterna incluyen un sensor de aceleración que les permite responder a las sacudidas o seleccionar modos según la dirección en la que se sostiene la luz cuando se enciende. Al menos un fabricante permite al usuario programar las funciones de la linterna a través de un puerto USB . Un control electrónico también puede proporcionar una indicación de la capacidad restante de la batería, el voltaje o proporcionar información sobre la recarga o la reducción automática del brillo a medida que la batería se acerca a la descarga completa.
Las primeras linternas utilizaban tubos de fibra vulcanizada o caucho duro con tapas de metal en los extremos. Se han utilizado muchos otros materiales, incluido acero trefilado, latón chapado, cobre o plata, e incluso madera y cuero. Las linternas modernas generalmente están hechas de plástico o aluminio. Los plásticos van desde poliestireno y polietileno de bajo costo hasta mezclas más complejas de ABS o epoxis reforzados con vidrio. Algunos fabricantes tienen formulaciones plásticas patentadas para sus productos. [20] Un plástico deseable para fabricar linternas permite un moldeo sencillo y propiedades mecánicas adecuadas de la carcasa de la linterna terminada. El aluminio, ya sea liso, pintado o anodizado , es una opción popular. Es conductor de electricidad, se puede mecanizar fácilmente y disipa bien el calor. Se utilizan varias aleaciones estándar de aluminio. Otros metales incluyen cobre , acero inoxidable y titanio , que pueden pulirse para proporcionar un acabado decorativo. El zinc se puede fundir a presión en formas intrincadas. El magnesio y sus aleaciones brindan resistencia y disipación de calor similares al aluminio con menos peso, pero se corroen fácilmente.
Los metales se pueden estirar en forma tubular, o se puede mecanizar material extruido tubular para agregar roscas para la tapa de la cabeza y la cola, moleteados para el agarre y partes planas u orificios decorativos y funcionales en el cuerpo. Las linternas LED pueden tener aletas de refrigeración mecanizadas en sus carcasas metálicas. Los plásticos a menudo se moldean por inyección hasta darles una forma casi definitiva, lo que requiere solo unos pocos pasos más del proceso para completar el ensamblaje. [21] Las carcasas de metal proporcionan una mejor disipación de calor para el LED, pero los plásticos no son conductores de electricidad y pueden resistir la corrosión y el desgaste.
Las organizaciones industriales, marinas, de seguridad pública y militares desarrollan especificaciones para linternas en funciones especializadas. Por lo general, se requieren límites mínimos de potencia lumínica, dimensiones generales y compatibilidad y durabilidad de la batería. Se pueden probar las linternas para determinar su resistencia al impacto, al agua y a los productos químicos, y la vida útil del interruptor de control.
Las linternas destinadas a usarse en áreas peligrosas con gases o polvo inflamables se prueban para garantizar que no puedan provocar una explosión. [22] Las linternas aprobadas para áreas de gas inflamable tienen marcas que indican la agencia aprobadora ( MSHA , ATEX , UL , etc.) y símbolos para las condiciones que fueron probadas. Las linternas para áreas peligrosas pueden diseñarse para desconectar automáticamente la lámpara si la bombilla se rompe, para evitar la ignición de gas inflamable. [23]
Las regulaciones para barcos y aeronaves especifican el número y las propiedades generales de las linternas incluidas como parte del equipo de seguridad estándar del barco. Es posible que se requiera que las linternas para embarcaciones pequeñas sean impermeables y floten. Los servicios uniformados pueden emitir modelos particulares de linternas o pueden proporcionar estándares mínimos de rendimiento que sus miembros deben seguir al comprar sus propias linternas.
El antiguo estándar MIL-F-3747E del Ejército de los Estados Unidos describía el estándar de rendimiento para linternas de plástico que utilizan dos o tres baterías secas de celdas D, ya sea en forma recta o en ángulo, y en dirección de tráfico estándar, a prueba de explosiones y resistente al calor. y tipos de inspección. La norma describía únicamente linternas con lámparas incandescentes y fue retirada en 1996.
En los Estados Unidos, ANSI publicó en 2009 el estándar de rendimiento básico de la linterna FL1 . Esta norma voluntaria define los procedimientos y condiciones de prueba para la salida de luz total, la intensidad del haz, la distancia de trabajo, la resistencia al impacto y al agua, y el tiempo de funcionamiento de la batería hasta el 10% de la salida de luz inicial. El estándar FL1 brinda definiciones de los términos utilizados en la comercialización de linternas, con la intención de permitir al consumidor comparar productos probados con el estándar. [24] La norma recomienda símbolos gráficos y textos específicos para el paquete del producto, de modo que el consumidor pueda identificar los productos probados según la norma. Las pruebas pueden ser realizadas por el propio fabricante o por un laboratorio de pruebas externo.
El estándar FL1 requiere que las mediciones informadas en el embalaje se realicen con el tipo de baterías empaquetadas con la linterna o con un tipo de batería identificado. La salida de luz inicial se mide con un fotómetro de esfera integrador , 30 segundos después de que se enciende la luz con baterías nuevas (o recién cargadas). La luz total emitida se expresa en lúmenes . La intensidad luminosa se determina midiendo el punto más brillante del haz producido por la linterna, en candelas . Dado que se trata de una medida de toda la luz emitida en un ángulo sólido (el "cono" de luz en una dirección particular), la intensidad del haz es independiente de la distancia.
La distancia de trabajo se define como la distancia a la que la luz máxima que incide sobre una superficie ( iluminancia ) descendería a 0,25 lux . Esto es comparable a la luna llena en una noche despejada. La distancia se calcula a partir de la raíz cuadrada de (la intensidad del haz en candelas dividida por 0,25 lux); por ejemplo, una intensidad de haz de 1000 candelas produce un rango de trabajo de la raíz cuadrada de (1000/0,25), o 63 metros. El resultado se informa en metros o pies. La distancia de trabajo es desde el punto de vista del usuario de la linterna. Una luz apuntada directamente a un observador puede ser visible sobre un fondo oscuro a muchas veces esta distancia, especialmente si el observador tiene equipo de visión nocturna.
El tiempo de funcionamiento se mide utilizando las baterías suministradas o especificadas y dejando que la luz funcione hasta que la intensidad del haz haya caído al 10% del valor 30 segundos después del encendido. El estándar no evalúa el comportamiento de la potencia de la linterna durante el tiempo de funcionamiento. Una linterna regulada puede funcionar con una potencia que disminuye lentamente y luego se apaga abruptamente, pero los tipos no regulados pueden tener una potencia luminosa que disminuye drásticamente después de poco tiempo. Los fabricantes de faros pueden utilizar una norma diferente que califique los tiempos de funcionamiento hasta que la salida de luz caiga a 1 lux a 2 metros de distancia; este valor no es comparable a la medición del tiempo de ejecución de FL 1.
La resistencia al impacto se mide dejando caer la linterna en seis orientaciones diferentes y observando que todavía funciona y que no tiene grandes grietas o roturas; Se informa la altura utilizada en la prueba. La resistencia al agua, si se especifica, se evalúa después de la prueba de impacto; No debe verse agua dentro de la unidad y debe permanecer funcional. Las clasificaciones se dan en términos del Código IP , donde el rociado por chorro corresponde a IP X6, la inmersión breve a IPX7, la inmersión de 30 minutos a 1 metro o más es IP X8; (La profundidad se informa si es superior a 1 metro). Una clasificación IP X8 según FL1 no implica que la lámpara sea adecuada para su uso como luz de buceo, ya que el protocolo de prueba examina la función de la luz solo después de la inmersión, no durante la inmersión. [25]
El consumidor debe decidir qué tan bien las condiciones de prueba ANSI coinciden con sus requisitos, pero todas las pruebas de los fabricantes según el estándar FL1 se pueden comparar de manera uniforme. Las mediciones de luz están más directamente relacionadas con el uso de linternas que la potencia nominal de entrada de la lámpara (vatios), ya que los diferentes tipos de lámparas LED e incandescentes varían ampliamente en la cantidad de luz producida por vatio . Incluso el mismo LED o lámpara en diferentes sistemas ópticos mostrará diferentes características del haz. La visibilidad de los objetos depende de muchos factores además de la cantidad de luz emitida por la linterna.
El estándar ANSI FL1 no especifica mediciones del ángulo de ancho del haz , pero el consumidor puede utilizar la intensidad de las candelas y los valores totales de lúmenes para evaluar las características del haz. Cuando dos linternas tienen medidas de luz total (lúmenes) similares, la unidad con la clasificación de candelas más alta produce un haz de luz más concentrado, adecuado para iluminar objetos distantes; también tendrá una mayor distancia de trabajo. Si dos luces tienen valores de candelas similares, la luz con mayor valor de lúmenes producirá un haz más amplio e iluminará un área más amplia en general. Una anchura del haz (que contiene la mayor parte de la potencia del haz, o "punto caliente") de unos pocos grados corresponde a una luz puntual, útil para buscar objetos distantes; Los anchos de haz de 20 grados o más se describen como reflectores, adecuados para iluminar un área amplia cercana. Normalmente, incluso el haz de una linterna con un pequeño punto caliente tendrá algo de luz visible como "derrame" alrededor del punto.
En 2018, en Estados Unidos, Underwriter's Laboratories publicó la norma UL 1576 para linternas y faroles, que describe los requisitos de seguridad y las pruebas de rendimiento. [26]
Un nuevo estándar dedicado para linternas y faroles
