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如何選擇無損檢測(cè)的紫外線探傷燈?

時(shí)間:2020-04-23 18:53:03 來源:美國(guó)磁通 點(diǎn)擊:1098次

如何選擇符合您無損檢測(cè)需求的紫外線探傷燈?

如何選擇符合您無損檢測(cè)需求的紫外線探傷燈?您需要了解下面四點(diǎn)。
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(cè)(如熒光滲透檢測(cè)和熒光磁粉檢測(cè))中,有著特殊照明要求和挑戰(zhàn),無損檢測(cè)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(duì)無損檢測(cè)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(qiáng)度LED UV-A光源現(xiàn)在成為了無損檢測(cè)專業(yè)人員的解決方案。
雖然靈活性是LED帶給無損檢測(cè)的的主要優(yōu)勢(shì)之一,但同時(shí)也意味著需要制定更多的細(xì)節(jié)來確保無損檢測(cè)的可靠性。對(duì)于在熒光滲透或磁粉檢測(cè)中使用的LED探傷燈,必須考慮許多因素。紫外線探傷燈


01 峰值波長(zhǎng) & 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(shí),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(gè)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(zhǎng)365 nm的紫外線照射下能發(fā)出熒光者。

當(dāng)使用LED時(shí),峰值波長(zhǎng)是可變的,其取決于生產(chǎn)紫外線探傷燈所用的LED芯片的特性。為了確保LED紫外線探傷燈能夠激發(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(zhǎng)。
同樣重要的是,要考慮紫外線的發(fā)射光譜,因?yàn)長(zhǎng)ED的紫外線波長(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)需要在黑暗的環(huán)境中進(jìn)行以增加對(duì)比度,而可見光污染會(huì)降低檢測(cè)效果。對(duì)于航空航天檢測(cè)規(guī)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(cè)的紫外線探傷燈,如EV6000,都必須包含只讓UV-A通過的濾鏡來阻擋可見光。

ASTM E3022紫外線探傷燈

02 光束輪廓和工作距離

使用LED紫外線探傷燈,您將不會(huì)受限于使用單一的配置來進(jìn)行所有的無損檢測(cè)。紫外線探傷燈可以為特定的應(yīng)用和用途而設(shè)計(jì)。如果要測(cè)量LED探傷燈的白光照度,請(qǐng)務(wù)必選用日本日置生產(chǎn)的FT3424白光輻照度計(jì),F(xiàn)T3424在低照度測(cè)量非常準(zhǔn)確,非常適合測(cè)量探傷燈的白光漏光照度。如果測(cè)量紫外照度,請(qǐng)選用XRP-3000紫外照度計(jì),XRP-3000能夠同時(shí)測(cè)量探傷燈的紫外和白光照度。
為近距離檢測(cè)而設(shè)計(jì)的紫外線探傷燈有一個(gè)高度聚焦的亮點(diǎn),但是輻照范圍較小。所謂LED紫外線探傷燈的輻照范圍,是指對(duì)被照射表面上輻照度高于探傷所需的zui小1000 μW/cm2 的范圍測(cè)量所得面積。要實(shí)現(xiàn)更大的輻照范圍,需要一個(gè)LED陣列。
但是,如果LED陣列與被測(cè)表面太接近,則會(huì)產(chǎn)生明暗斑點(diǎn)圖案。這就要在工作距離和輻照范圍之間進(jìn)行權(quán)衡。
帶有小輻照范圍的紫外線探傷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(shí),小光束會(huì)產(chǎn)生“隧道視覺”,使檢測(cè)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(cè)人員能夠快速找到并識(shí)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(shí)LED紫外線探傷燈和該表面的zui小距離。
當(dāng)和被照表面距離很近時(shí),燈具LED芯片陣列中的各個(gè)LED芯片投射出的光會(huì)分離開, 在兩兩之間會(huì)存在昏暗區(qū)域。這種不均勻的紫外線覆蓋面會(huì)降低檢測(cè)質(zhì)量,可能導(dǎo)致漏檢。當(dāng)將燈具遠(yuǎn)離被照表面時(shí), 燈具內(nèi)各個(gè)單個(gè)的LED發(fā)出的光束將合并,在被照面得到平滑、均勻的照射。只有紫外線探傷燈與被測(cè)表面的距離大于zui小工作距離時(shí),才可進(jìn)行檢測(cè)。

03電 源

因用低電壓工作,LED紫外線探傷燈可以電池作為電源使用數(shù)小時(shí)。這使燈具非常便于攜帶,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變得快速簡(jiǎn)單。然而,由于LED的輻照強(qiáng)度與供電電壓和電流直接相關(guān),電池供電的紫外線探傷燈也存在問題。當(dāng)使用電池供電時(shí),電流和電壓會(huì)下降,有典型的放電曲線。在LED紫外線探傷燈上,這會(huì)導(dǎo)致輻照強(qiáng)度隨著時(shí)間的推移而下降,甚至zui終低于1000 μW/cm2的要求。
先進(jìn)的紫外線探傷燈將監(jiān)控電池放電的恒流電路集成其中。這類紫外線探傷燈在它們無法維持1000 μW/cm2的zuidi輻照強(qiáng)度時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。了解電池類型和放電曲線,對(duì)于確保使用電池供電的LED紫外線探傷燈進(jìn)行檢測(cè)的質(zhì)量至關(guān)重要。

ASTM E3022紫外線探傷燈


04 認(rèn)證要求
不同行業(yè)有不同的檢測(cè)要求和容差。航空航天無損檢測(cè)行業(yè),包括熒光滲透和磁粉檢測(cè),對(duì)工藝的各個(gè)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(tái)了對(duì)航空航天檢測(cè)使用的LED紫外線探傷燈的規(guī)范要求。該標(biāo)準(zhǔn)為滿足熒光檢測(cè),對(duì)紫外線探傷燈制造商提出了基礎(chǔ)性能要求。
一臺(tái)由制造商認(rèn)證符合ASTM E3022標(biāo)準(zhǔn)的LED紫外線探傷燈,如EV6000 手持式LED紫外線探傷燈,會(huì)被所有的航空航天主機(jī)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(cè)用的紫外線探傷燈。在其他行業(yè)使用的紫外線探傷燈,比如滲透清洗或沖洗站,通常不需要完全滿足ASTM E3022的要求。
對(duì)于諸如焊接、能源、管道或外場(chǎng)檢測(cè)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(cè)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(qiáng)度在38cm距離處高于10000 μW/cm2 時(shí),會(huì)導(dǎo)致熒光染料褪色。
一臺(tái)工業(yè)應(yīng)用的LED探傷燈,如新發(fā)布的EV6500雙光源紫外線探傷燈,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(zhǎng)處于360-370nm范圍內(nèi),以確保紫外線探傷燈具有適當(dāng)?shù)陌l(fā)射光譜來誘發(fā)熒光。

LED紫外線探傷燈在設(shè)計(jì)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(cè)的寶貴進(jìn)展。然而,在選擇正確的熒光檢測(cè)LED磁粉探傷燈時(shí),仍有許多考量。使用LED紫外線探傷燈時(shí),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(gè)考慮因素。

在購(gòu)買一臺(tái)LED紫外線探傷燈前,無損檢測(cè)專家能夠通過仔細(xì)考量他們的檢測(cè)需求,確保他們會(huì)得到合適的磁粉探傷燈,來幫助他們的熒光滲透和磁粉檢測(cè)更快,更高效。

 

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