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怎么選擇無損檢測儀器的黑光燈
更新時間:2025-03-05   點擊次數(shù):74次

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(yè)已經(jīng)將LED作為超過白熾燈、熒光燈的照明技術(shù)。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(zhàn),無損檢測行業(yè)在接受LED技術(shù)上落后于其他行業(yè)。

 隨著近年來對無損檢測使用汞蒸汽燈監(jiān)管豁免的到期,LED技術(shù)和生產(chǎn)的進(jìn)步,高強度LED UV-A光源現(xiàn)在成為了無損檢測專業(yè)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(yōu)勢之一,但同時也意味著需要制定更多的細(xì)節(jié)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(fā)射光譜 

 在研發(fā)確定熒光滲透劑和熒光磁粉的配方時,默認(rèn)的UV-A光源是汞蒸氣燈,其能產(chǎn)生在365.4 nm處有單個UV-A峰值的汞元素發(fā)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(fā)出熒光者。

 當(dāng)使用LED時,峰值波長是可變的,其取決于生產(chǎn)黑光燈所用的LED芯片的特性。為了確保LED黑光燈能夠激發(fā)熒光滲透劑和熒光磁粉產(chǎn)生熒光,這些LED芯片必須具有在360-370 nm范圍內(nèi)的峰值波長。

 同樣重要的是,要考慮紫外線的發(fā)射光譜,因為LED的紫外線波長范圍比汞蒸氣產(chǎn)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(huán)境中進(jìn)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(guī)范,如ASTM E3022,Nadcap AC7114Rolls-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(jìn)行所有的無損檢測。黑光燈可以為特定的應(yīng)用和用途而設(shè)計。

 為近距離檢測而設(shè)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小1000 µW/cm2 的范圍測量所得面積。要實現(xiàn)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(chǎn)生明暗斑點圖案。這就要在工作距離和輻照范圍之間進(jìn)行權(quán)衡。

 帶有小輻照范圍的黑光燈可用于檢查諸如孔、焊縫和內(nèi)表面等區(qū)域。但是,當(dāng)用于大型結(jié)構(gòu)時,小光束會產(chǎn)生隧道視覺",使檢測人員的注意力集中在這一小塊區(qū)域,而其他區(qū)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(qū)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(qū)域中的熒光指示,以便仔細(xì)檢查。

 工作距離指的是紫外線均勻覆蓋被照射表面時LED黑光燈和該表面的小距離。

 當(dāng)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(qū)域。這種不均勻的紫外線覆蓋面會降低檢測質(zhì)量,可能導(dǎo)致漏檢。當(dāng)將燈具遠(yuǎn)離被照表面時, 燈具內(nèi)各個單個的LED發(fā)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小工作距離時,才可進(jìn)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(shù)小時。這使燈具非常便于攜帶,現(xiàn)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(guān),電池供電的黑光燈也存在問題。當(dāng)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(dǎo)致輻照強度隨著時間的推移而下降,甚至終低于1000 µW/cm2的要求。

 的黑光燈將監(jiān)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(guān)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(jìn)行檢測的質(zhì)量至關(guān)重要。

 04認(rèn)證要求 

不同行業(yè)有不同的檢測要求和容差。

 航空航天無損檢測行業(yè),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(jīng)過五年的研究,在ASTM E3022標(biāo)準(zhǔn)中出臺了對航空航天檢測使用的LED黑光燈的規(guī)范要求。該標(biāo)準(zhǔn)為滿足熒光檢測,對黑光燈制造商提出了基礎(chǔ)性能要求。

 一臺由制造商認(rèn)證符合ASTM E3022標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。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(yè)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(yè),認(rèn)證要求也較少。更多粗糙的工業(yè)檢測通常是在不太理想的條件下進(jìn)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(dāng)紫外線輻照強度在38cm距離處高于10000 µW/cm2 時,會導(dǎo)致熒光染料褪色。

 一臺工業(yè)應(yīng)用的LED黑光燈,如新發(fā)布的EV6500雙光源黑光燈,應(yīng)帶有制造商合格證,其中包括紫外線輻照度(規(guī)定低于10000 µW/cm2)。該證書還應(yīng)包括峰值波長處于360-370nm范圍內(nèi),以確保黑光燈具有適當(dāng)?shù)陌l(fā)射光譜來誘發(fā)熒光。

 LED黑光燈在設(shè)計和應(yīng)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(jìn)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(fā)射光譜,輻照范圍和電源等因素。認(rèn)證要求也是航空航天和其他高規(guī)格行業(yè)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(xì)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。


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