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LED荧光探伤灯选择应注意的4个要素

作者:上海峰志仪器 时间:2021-04-21 20:07:37浏览978 次

信息摘要:

为了确保LED荧光探伤灯能够激发荧光渗透剂和荧光磁粉产生荧光,这些LED芯片必须具有在360-370 nm范围内的峰值波长。 同样重要的是,要考虑紫外线的发射光谱,因为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,其可被观察到,如来自光源的深紫色眩光即是。

LED荧光探伤灯选择应注意的4个要素

虽然灵活性是LED带给无损检测的的主要优势之一,但同时也意味着需要制定更多的细节来确保无损检测的可靠性。对于在荧光渗透或磁粉检测中使用的荧光探伤灯,必须考虑许多因素。

LED荧光探伤灯的光束轮廓和工作距离
使用LED荧光探伤灯,您将不会受限于使用单一的配置来进行的无损检测。荧光探伤灯可以为特定的应用和用途而设计。
为近距离检测而设计的荧光探伤灯有一个高度聚焦的亮点,但是辐照范围较小。所谓LED荧光探伤灯的辐照范围,是指对被照射表面上辐照度高于探伤所需的小1000 µW/cm2 的范围测量所得面积。要实现更大的辐照范围,需要一个LED阵列。
 但是,如果LED阵列与被测表面太接近,则会产生明暗斑点图案。这就要在工作距离和辐照范围之间进行权衡。 带有小辐照范围的荧光探伤灯可用于检查诸如孔、焊缝和内表面等区域。但是,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集中在这一小块区域,而其他区域的显示容易被忽略。

辐照范围较大的灯能向眼睛注视(检查)处的周边区域提供UV-A照射,这使得检测人员能够快速找到并识别周边区域中的荧光指示,以便仔细检查。工作距离指的是紫外线均匀覆盖被照射表面时LED荧光探伤灯和该表面的小距离。

 当和被照表面距离很近时,灯具LED芯片阵列中的各个LED芯片投射出的光会分离开, 在两两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。当将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,在被照面得到平滑、均匀的照射。只有荧光探伤灯与被测表面的距离大于小工作距离时,才可进行检测。

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LED荧光探伤灯峰值波长 & 发射光谱
 在研发确定荧光渗透剂和荧光磁粉的配方时,默认的UV-A光源是汞蒸气灯,其能产生在365.4 nm处有单个UV-A峰值的汞元素发射谱线。因此,荧光渗透剂和荧光磁粉所用的染料都选择为在波长365 nm的紫外线照射下能发出荧光者。

 当使用LED时,峰值波长是可变的,其取决于生产荧光探伤灯所用的LED芯片的特性。为了确保LED荧光探伤灯能够激发荧光渗透剂和荧光磁粉产生荧光,这些LED芯片必须具有在360-370 nm范围内的峰值波长。 同样重要的是,要考虑紫外线的发射光谱,因为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,其可被观察到,如来自光源的深紫色眩光即是。

 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,而可见光污染会降低检测效果。对于航空航天检测规范,如ASTM E3022,Nadcap AC7114和Rolls-Royce RRES 90061,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荧光探伤灯,如EV6000,都必须包含只让UV-A通过的滤镜来阻挡可见光。

LED荧光探伤灯的电源
因用低电压工作,LED荧光探伤灯可以电池作为电源使用数小时。这使灯具非常便于携带,现场检测变得快速简单。然而,由于LED的辐照强度与供电电压和电流直接相关,电池供电的荧光探伤灯也存在问题。当使用电池供电时,电流和电压会下降,有典型的放电曲线。在LED荧光探伤灯上,这会导致辐照强度随着时间的推移而下降,甚至终低于1000 µW/cm2的要求。

先进的荧光探伤灯将监控电池放电的恒流电路集成其中。这类荧光探伤灯在它们无法维持1000 µW/cm2的低辐照强度时会自动关闭。了解电池类型和放电曲线,对于确保使用电池供电的LED荧光探伤灯进行检测的质量至关重要。

LED荧光探伤灯的认证要求
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,对工艺的各个方面都有很高要求。经过五年的研究,在ASTM E3022标准中出台了对航空航天检测使用的LED荧光探伤灯的规范要求。该标准为满足荧光检测,对荧光探伤灯制造商提出了基础性能要求。
    一台由制造商认证符合ASTM E3022标准的LED荧光探伤灯,如LUYOR-3103手持式LED荧光探伤灯,会被的航空航天主机厂和代工厂商接受,并且符合Nadcap审核标准。然而这些要求只适用于航空航天检测用的荧光探伤灯。在其他行业使用的荧光探伤灯,比如渗透清洗或冲洗站,通常不需要完全满足ASTM E3022的要求。

     对于诸如焊接、能源、管道或外场检测等非航空航天行业,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条件下进行的,因此需要的紫外线辐照度也更高,以获得能看到的荧光显示。然而,研究显示,当紫外线辐照强度在38cm距离处高于10000 µW/cm2 时,会导致荧光染料褪色。

     一台工业应用的LED荧光探伤灯,如新发布的EV6500双光源荧光探伤灯,应带有制造商合格证,其中包括高紫外线辐照度(规定低于10000 µW/cm2)。该证书还应包括峰值波长处于360-370nm范围内,以确保荧光探伤灯具有适当的发射光谱来诱发荧光。

 LED荧光探伤灯在设计和应用方面提供了更大的灵活性,提高了安全性,是无损检测的宝贵进展。然而,在选择正确的荧光检测LED荧光探伤灯时,仍有许多考量。使用LED荧光探伤灯时,必须考虑发射光谱,辐照范围和电源等因素。认证要求也是航空航天和其他高规格行业的一个考虑因素。

 在购买一台LED荧光探伤灯前,无损检测专家能够通过仔细考量他们的检测需求,确保他们会得到合适的灯具,来帮助他们的荧光渗透和磁粉检测更快,更高效.。