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如何選擇符合您無損檢測需求的黑光燈

2021-08-23 [972]
如何選擇符合您無損檢測需求的黑光燈?您需要了解下面四點。
 
由于更大的靈活性和較少的安全顧慮,通用照明行業已經將LED作為超過白熾燈、熒光燈的照明技術。然而,由于在熒光檢測(如熒光滲透檢測和熒光磁粉檢測)中,有著特殊照明要求和挑戰,無損檢測行業在接受LED技術上落后于其他行業。
 
隨著近年來對無損檢測使用汞蒸汽燈監管豁免的到期,LED技術和生產的進步,高強度LED UV-A光源現在成為了無損檢測專業人員的解決方案。
 
雖然靈活性是LED帶給無損檢測的的主要優勢之一,但同時也意味著需要制定更多的細節來確保無損檢測的可靠性。對于在熒光滲透或磁粉檢測中使用的黑光燈,必須考慮許多因素。
 
01 峰值波長 & 發射光譜 
 
在研發確定熒光滲透劑和熒光磁粉的配方時,默認的UV-A光源是汞蒸氣燈,其能產生在365.4 nm處有單個UV-A峰值的汞元素發射譜線。因此,所有熒光滲透劑和熒光磁粉所用的染料都選擇為在波長365 nm的紫外線照射下能發出熒光者。
 
當使用LED時,峰值波長是可變的,其取決于生產黑光燈所用的LED芯片的特性。為了確保LED黑光燈能夠激發熒光滲透劑和熒光磁粉產生熒光,這些LED芯片必須具有在360-370 nm范圍內的峰值波長。
 
同樣重要的是,要考慮紫外線的發射光譜,因為LED的紫外線波長范圍比汞蒸氣產生的紫外線寬很多。在光譜末端存在一些波長在400nm以上的可見光,其可被觀察到,如來自光源的深紫色眩光即是。
 
熒光滲透和磁粉檢測需要在黑暗的環境中進行以增加對比度,而可見光污染會降低檢測效果。對于航空航天檢測規范,如ASTM E3022,Nadcap AC7114和Rolls-Royce RRES 90061,這種深紫色的眩光是無法接受的。因此,任何用于航空航天檢測的黑光燈,如EV6000,都必須包含只讓UV-A通過的濾鏡來阻擋可見光。
 
02光束輪廓和工作距離 
 
使用LED黑光燈,您將不會受限于使用單一的配置來進行所有的無損檢測。黑光燈可以為特定的應用和用途而設計。
 
為近距離檢測而設計的黑光燈有一個高度聚焦的亮點,但是輻照范圍較小。所謂LED黑光燈的輻照范圍,是指對被照射表面上輻照度高于探傷所需的最小1000 µW/cm2 的范圍測量所得面積。要實現更大的輻照范圍,需要一個LED陣列。
 
但是,如果LED陣列與被測表面太接近,則會產生明暗斑點圖案。這就要在工作距離和輻照范圍之間進行權衡。
 
帶有小輻照范圍的黑光燈可用于檢查諸如孔、焊縫和內表面等區域。但是,當用于大型結構時,小光束會產生“隧道視覺",使檢測人員的注意力集中在這一小塊區域,而其他區域的顯示容易被忽略。
 
輻照范圍較大的燈能向眼睛注視(檢查)處的周邊區域提供UV-A照射,這使得檢測人員能夠快速找到并識別周邊區域中的熒光指示,以便仔細檢查。
 
工作距離指的是紫外線均勻覆蓋被照射表面時LED黑光燈和該表面的最小距離。
 
當和被照表面距離很近時,燈具LED芯片陣列中的各個LED芯片投射出的光會分離開, 在兩兩之間會存在昏暗區域。這種不均勻的紫外線覆蓋面會降低檢測質量,可能導致漏檢。當將燈具遠離被照表面時, 燈具內各個單個的LED發出的光束將合并,在被照面得到平滑、均勻的照射。只有黑光燈與被測表面的距離大于最小工作距離時,才可進行檢測。
 
03電 源 
因用低電壓工作,LED黑光燈可以電池作為電源使用數小時。這使燈具非常便于攜帶,現場檢測變得快速簡單。
 
然而,由于LED的輻照強度與供電電壓和電流直接相關,電池供電的黑光燈也存在問題。當使用電池供電時,電流和電壓會下降,有典型的放電曲線。在LED黑光燈上,這會導致輻照強度隨著時間的推移而下降,甚至最終低于1000 µW/cm2的要求。
 
*黑光燈將監控電池放電的恒流電路集成其中。這類黑光燈在它們無法維持1000 µW/cm2的低輻照強度時會自動關閉。了解電池類型和放電曲線,對于確保使用電池供電的LED黑光燈進行檢測的量至關重要。
 
04認證要求 
不同行業有不同的檢測要求和容差。
 
航空航天無損檢測行業,包括熒光滲透和磁粉檢測,對工藝的各個方面都有很高要求。經過五年的研究,在ASTM E3022標準中出臺了對航空航天檢測使用的LED黑光燈的規范要求。該標準為滿足熒光檢測,對黑光燈制造商提出了基礎性能要求。
 
一臺由制造商認證符合ASTM E3022標準的LED黑光燈,如EV6000 手持式LED黑光燈,會被所有的航空航天主機廠和代工廠商接受,并且符合Nadcap審核標準。然而這些要求只適用于航空航天檢測用的黑光燈。在其他行業使用的黑光燈,比如滲透清洗或沖洗站,通常不需要*ASTM E3022的要求。
 
對于諸如焊接、能源、管道或外場檢測等非航空航天行業,認證要求也較少。更多粗糙的工業檢測通常是在不太理想的條件下進行的,因此需要的紫外線輻照度也更高,以獲得能看到的熒光顯示。然而,研究顯示,當紫外線輻照強度在38cm距離處高于10000 µW/cm2 時,會導致熒光染料褪色。
 
一臺工業應用的LED黑光燈,如新發布的EV6500雙光源黑光燈,應帶有制造商合格證,其中包括最高紫外線輻照度(規定低于10000 µW/cm2)。該證書還應包括峰值波長處于360-370nm范圍內,以確保黑光燈具有適當的發射光譜來誘發熒光。
 
LED黑光燈在設計和應用方面提供了更大的靈活性,提高了安全性,是無損檢測的寶貴進展。然而,在選擇正確的熒光檢測LED黑光燈時,仍有許多考量。使用LED黑光燈時,必須考慮發射光譜,輻照范圍和電源等因素。認證要求也是航空航天和其他高規格行業的一個考慮因素。
 
在購買一臺LED黑光燈前,無損檢測專家能夠通過仔細考量他們的檢測需求,確保他們會得到合適的燈具,來幫助他們的熒光滲透和磁粉檢測更快,更高效。

粵公網安備 44030602005272號

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