电话:400-888-8888

新闻动态

如何挑选一款符合要求的LED黑光灯?

文章来源:未知时间:2024-05-09 点击:
LED灯由于使用灵活,安全性高的特点而超过了白炽灯、荧光灯等产品,成为通用照明行业的首选产品。然而,在荧光检测(如液体荧光渗透检测和荧光磁粉检测)中,由于对照明有着特殊的要求和挑战,从而使得LED在无损检测行业的接受度远低于其他行业。

随着近年来欧盟对无损检测中使用汞蒸汽灯监管豁免的到期,以及LED技术和生产的进步,高强度LED UV-A光源逐渐成为了无损检测专业人员的解决方案。

尽管LED以其灵活性出彩,但也意味着其在无损检测中的应用需要制定更多的细节以确保检测结果的可靠性。其中需要着重考虑的有以下四个方面:

01峰值波长 & 发射光谱

荧光渗透剂与荧光磁粉配方在诞生之初,默认的UV-A光源是汞蒸气灯,它在365.4 nm处有单个UV-A的峰值发射谱线。因此,后来的所有荧光渗透剂和荧光磁粉都选择的是能够在365nm波长紫外线照射下发出荧光的染料。

由于LED的峰值波长主要取决于生产黑光灯所用芯片的特性。为确保LED黑光灯能够激发荧光渗透剂和荧光磁粉产生荧光,生产黑光灯所采用的LED芯片必须具有在360-370nm范围内的峰值波长。

同样重要的是考虑紫外线的发射光谱。由于LED的紫外线波长范围比汞蒸气产生的紫外线宽很多,在光谱末端存在一些波长在400nm以上的可见光;这些可见光可以被肉眼观察到,成为来自光源的深紫色眩光。荧光渗透和磁粉检测需要在黑暗的环境中进行以增加对比度,而深紫色眩光造成的光污染会降低检测效果。在航空航天检测规范下,如ASTM E3022, Nadcap AC7114 和Rolls-Royce RRES 90061规范中,这种深紫色的眩光是无法接受的。因此,任何用于航空航天检测的黑光灯,如EV6000,都必须包含只让UV-A(波段范围320-400nm)通过的滤镜来阻挡可见光。

02光束轮廓与工作距离

LED黑光灯,可以为特定应用和用途专门设计,不必局限于单一配置。

适用于近距离检测的黑光灯有一个高度聚焦的亮点,但辐照范围较小。LED黑光灯的辐照范围指的是被照射表面上辐照度高于探伤所需的最小1000 µW/cm2 的范围在测量后的面积之和。要实现更大的辐照范围,需要一个LED阵列。但是,若LED阵列距离被测表面太近,则会产生明暗斑点图案。这就需要在工作距离与辐照范围之间寻找平衡。小辐照范围黑光灯可用于检查诸如小孔、焊缝和内表面等区域。但当用于大型结构时,小光束会产生“隧道视觉”,使检测人员的注意力只能集中在一小块区域,而忽略其他区域的显示。辐照范围较大的灯则可以向眼睛注视(检查)处的周边区域提供UV-A照射,使得检测人员能够快速找到并识别出周边区域的荧光指示,从而仔细检查

最小工作距离指的是当LED黑光灯能够均匀覆盖被照射表面时,该黑光灯与该表面间的最小距离。当距离被照表面过近时,黑光灯LED芯片阵列中的各个芯片投射出的光会分离开,在两两芯片之间会存在昏暗区域。这种不均匀的紫外线覆盖面会降低检测质量,可能导致漏检。而当灯具远离被照表面时,灯具内各个单个的LED发出的光束将合并,使被照面得到平滑、均匀的照射。所以,只有黑光灯与被测表面的距离大于最小工作距离时,才可进行检测。

03电源

LED黑光灯采用低电压工作,故即使使用电池电源也可工作数小时。这使得灯具便于携带,现场检测变得快速简单。

然而,由于LED辐照强度与供电电压和电流直接相关。电池供电的黑光灯使用时,电流和电压会下降,有典型的放电曲线。体现在LED黑光灯上就会导致辐照强度随着时间推移而下降,甚至最终低于1000 µW/cm2的要求。

先进的黑光灯会在灯内集成可以监控电池放电的恒流电路。从而使得黑光灯在无法维持其最低1000 µW/cm2的最低辐照强度时自动关闭。了解电池类型和其放电曲线,对于确保电池类LED黑光灯的检测质量至关重要。

04认证要求

不同行业有不同的检测要求和容差。

航空航天无损检测行业,包括荧光渗透和磁粉检测,对工艺的各方面要求都很高,经过五年研究,在ASTM E3022标准中出台了对航空航天检测用LED黑光灯的规范要求。该标准为满足荧光检测,对黑光灯制造商提出了基础性能要求。

一台由制造商认证为符合ASTM E3022标准的LED黑光灯,如EV6000手持式LED黑光灯,会被所有的航空航天主机厂和代工厂商接受,且符合Nadcap审核标准。这些标准针对的都是航空航天检测用黑光灯。其他行业应用的黑光灯,如渗透清洗或冲洗站用,通常不需要完全满足ASTM E3022的标准。

而对于诸如焊接、管道、外场检测或能源等非航空航天行业,认证要求也较少。更多粗糙的工业检测通常是在不太理想的外部条件下进行的,因此需要的紫外线辐照度也更高,以获得可见的荧光显示。但要注意的是,研究显示,当紫外辐照度在38cm距离处高于10000 µW/cm2 时,会导致荧光染料褪色。

一台工业用LED黑光灯,应带有制造商合格证,其中规定了最高紫外线辐照度(规定低于10000 µW/cm2)。该证书内容还应包括峰值波长应处于360-370nm范围内,以确保黑光灯具有适当的发射光谱以激发荧光。

05总结

LED黑光灯在设计和应用方面有了更大的灵活性,且提高了安全性,是无损检测行业的宝贵进展。然而,在选择适合的荧光检测用LED黑光灯时,仍需诸多考量。如考虑发射光谱、辐照范围和电源等因素;认证要求更是航空航天及其他高规格行业的一个重要考虑因素。

在实际购买一台LED黑光灯之前,无损检测专家能够通过仔细考量他们的检测需求,确保得到合适的灯具,从而帮助荧光渗透和磁粉检测更快、更高效地进行。
首页
电话
联系