LED紫外線探傷燈的優(yōu)勢(shì)和常見問題

LED紫外線探傷燈發(fā)展趨勢(shì)

50多年來，汞蒸氣紫外線燈一直是熒光檢測(cè)技術(shù)的默認(rèn)紫外光源。為了減少包括紫外線燈泡在內(nèi)的汞廢物，環(huán)境保護(hù)法自20世紀(jì)90年代開始實(shí)施，大多數(shù)用于普通照明的汞氣體燈已被淘汰，取而代之的是熒光管或LED技術(shù)。然而，無損檢測(cè)行業(yè)是個(gè)例外。由于其對(duì)紫外線強(qiáng)度UV-A光源的特殊要求，用于檢測(cè)的紫外線燈不受限制。然而，自2016年起，此類豁免開始到期，無損檢測(cè)行業(yè)被迫逐步放棄汞蒸氣紫外線燈。近10年來，LED制造技術(shù)取得了一定的進(jìn)步，高強(qiáng)度UV-A LED紫外線探傷燈已成為更好的替代品。

LED紫外線探傷燈的優(yōu)勢(shì)：

led紫外線探傷燈可配置一個(gè)或多個(gè)led紫外線探傷燈組，實(shí)現(xiàn)多種照射模式。其設(shè)計(jì)靈活多樣，可用于近距離探測(cè)和通用，也可設(shè)計(jì)成覆蓋大面積的大面積燈具。此類燈具可由交流電源、電池、充電電池或上述組合供電。led紫外線探傷燈工作時(shí)不會(huì)發(fā)熱，所以燈殼可以密封，即使在潮濕、骯臟的環(huán)境中也不會(huì)損壞。與水銀蒸氣紫外線燈不同，led紫外線探傷燈無需預(yù)熱即可達(dá)到完全亮度。LED UV-A紫外線燈打開后可立即進(jìn)行探傷。將汞蒸氣紫外線燈改為led紫外線探傷燈，可以消除有害的汞廢物。但led紫外線探傷燈也有更多的用戶安全優(yōu)勢(shì)。汞蒸氣紫外線燈泡發(fā)出有害的UV-B和UV-C輻射，因此必須配備紫外線濾光片以保護(hù)探傷人員。手持式汞蒸氣紫外線燈功率為100W，吊頂式裝置功率為400W。電耗會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使燈具表面發(fā)熱，給探傷人員帶來燒傷的危險(xiǎn)。汞蒸氣紫外線燈由易碎的玻璃燈泡和過濾器制成，以防止液體撞擊或飛濺造成意外損壞。led紫外線探傷燈可以避免上述危害，更大提高了探傷人員和探傷現(xiàn)場(chǎng)的安全性。

手持式LED紫外線探傷燈

LED紫外線探傷燈的主要關(guān)鍵因素

雖然靈活性是LED技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一，但這也意味著需要更詳細(xì)的技術(shù)信息，以找到適合NDT的性能。用于熒光滲透或磁粉檢測(cè)的燈需要考慮很多因素，包括峰值波長(zhǎng)、發(fā)射光譜、工作距離、輻照形式、電源、認(rèn)證要求等。

在熒光探傷用led紫外線探傷燈的選擇中，峰值波長(zhǎng)為重要的因素。自熒光滲透劑和熒光磁粉的研制以來，汞蒸氣一直被用作UV-A的光源。汞蒸氣光源在365.4nm處產(chǎn)生單一的UV-a峰，即汞的發(fā)射線。因此，在熒光滲透劑和熒光磁粉的研發(fā)和制造中，染料的選擇要求它們能在365nm的紫外輻射下發(fā)出熒光。發(fā)光二極管（LED）發(fā)射的紫外線的峰值波長(zhǎng)是可變的，這取決于內(nèi)部半導(dǎo)體的摻雜。為了保證LED UV-A紫外線探傷燈能使熒光滲透劑和熒光磁粉產(chǎn)生熒光，LED的峰值波長(zhǎng)必須在360-370nm范圍內(nèi)。但峰值波長(zhǎng)并不是單獨(dú)的考慮因素。LED的UV-A發(fā)射光譜比汞蒸氣的要寬得多。在光譜的末端，它包括一些在400納米以上可見光范圍內(nèi)的發(fā)射。從燈的深紫色眩光中可以看出這一點(diǎn)。熒光滲透和磁粉檢測(cè)在黑暗環(huán)境下進(jìn)行，以增加對(duì)比度，但可見光污染會(huì)干擾檢測(cè)。對(duì)于航空級(jí)探傷，這種深紫色眩光是不可接受的。因此，任何用于航天探傷的燈具都必須配備UV-A紫外濾光片，以防止可見光發(fā)射。

LED紫外線探傷燈的操作常見問題

使用led紫外線探傷燈，您可以使用多個(gè)配置進(jìn)行檢測(cè)。燈具可設(shè)計(jì)用于特定應(yīng)用和用途。用于近距離探測(cè)的燈具有聚焦強(qiáng)光斑，但照明面積小。為了獲得更大的輻照面積，需要一定數(shù)量的LED微珠。不過，如果led紫外線探傷燈組發(fā)光面太暗，則會(huì)有暗斑。這需要在工作距離和暴露區(qū)域之間進(jìn)行權(quán)衡。LED UV-A紫外線探傷燈的照明面積是指被檢表面黑光強(qiáng)度大于1000μw/cm2（探傷所需的小值）的區(qū)域。曝光面積較小的燈可用于檢測(cè)較小的區(qū)域，如孔、焊接接頭和內(nèi)表面。在大型結(jié)構(gòu)中使用時(shí)，較小的暴露區(qū)域會(huì)產(chǎn)生“隧道視覺”，探傷人員只關(guān)注一個(gè)區(qū)域，暴露區(qū)域以外的指示很容易被漏掉。曝光面積較大的燈可以向眼睛注視（檢查）周圍區(qū)域提供UV-A輻射。這樣，探傷人員就可以快速定位和識(shí)別這些區(qū)域的熒光顯示，以便進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)。LED UV-A紫外線探傷燈的工作距離是指提供均勻照明覆蓋所需的距離。當(dāng)接近被檢查表面時(shí)，led紫外線探傷燈組中的每個(gè)LED珠都會(huì)投射出一束單獨(dú)的光束，并且在它們之間有一個(gè)暗淡的區(qū)域。這種不均勻覆蓋會(huì)影響探傷質(zhì)量，并可能導(dǎo)致虛假顯示。然而，如果燈遠(yuǎn)離待檢表面，則單個(gè)led紫外線探傷燈珠發(fā)出的光束將整合成光滑均勻的形狀。只有當(dāng)燈的位置超過工作距離時(shí)，才能進(jìn)行探傷。

當(dāng)在低電壓下工作時(shí)，LED UV-A紫外線探傷燈可以在電池供電的情況下工作幾個(gè)小時(shí)。這使得燈具攜帶方便，現(xiàn)場(chǎng)探傷變得快速簡(jiǎn)單。然而，電池供電的燈也有問題，因?yàn)長(zhǎng)ED的亮度與電源電壓和電流直接相關(guān)。使用電池時(shí)，電壓和電流會(huì)降低，從而形成典型的放電曲線。對(duì)于LED UV-A紫外線探傷燈，隨著時(shí)間的推移，暴露強(qiáng)度可能會(huì)降低，并降至1000μw/cm2以下。更先進(jìn)的電池led紫外線探傷燈可以添加到恒流電路，以監(jiān)測(cè)電池放電。如果無法保持1000μw/cm2的強(qiáng)度，則指示燈將自動(dòng)熄滅。了解電池的類型和放電曲線對(duì)保證高質(zhì)量的探傷是非常重要的。

手電筒式LED紫外線探傷燈

LED紫外線探傷燈的不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

不同行業(yè)有不同的探傷要求和公差。對(duì)于熒光滲透檢測(cè)和磁粉檢測(cè)，航空航天行業(yè)對(duì)其工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)都提出了很高的要求。經(jīng)過5年的研究，ASTM E3022標(biāo)準(zhǔn)化了航天工業(yè)中對(duì)LED UV-A黑光的要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燈具制造商熒光探傷的標(biāo)準(zhǔn)性能。通過ASTM E3022認(rèn)證的LED UV-A紫外線探傷燈可用于航空航天組織和原始設(shè)備制造商，并符合NADCAP審核標(biāo)準(zhǔn)。型式試驗(yàn)主要測(cè)試燈具的性能，包括工作距離、輻照形式、熱穩(wěn)定性、高工作溫度、電流控制、電池放電曲線和UV-A濾光片透過率。以上信息可用于編寫具體的探傷程序正確使用。此外，需要對(duì)每個(gè)燈進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)試，以確定每個(gè)燈的具體性能。這些測(cè)試在制造過程中進(jìn)行，包括峰值波長(zhǎng)、發(fā)射光譜和UV-A照度。符合ASTM E3022的試驗(yàn)記錄均符合上述要求。

根據(jù)被測(cè)部件或區(qū)域的配置，可能需要多個(gè)燈以獲得良好結(jié)果。應(yīng)注意在距被檢表面適當(dāng)距離處使用led紫外線探傷燈。均勻的UV-A光覆蓋可以產(chǎn)生良好效果，根據(jù)需要移動(dòng)燈以檢查更大的區(qū)域。建議佩戴UV-A安全防護(hù)眼鏡，以減少眼睛疲勞，防止過量的UV-A輻射干擾視力。精心設(shè)計(jì)的手持式和固定式紫外線探傷燈，可連續(xù)工作，UV-A亮度不衰減，不閃爍，不發(fā)熱。LED UV-A紫外線探傷燈的完整性檢查應(yīng)比水銀蒸氣燈更詳細(xì)、更詳細(xì)。在每一張白紙的前面，都有必要通過led紫外線探傷燈來觀察。陣列中的LED都應(yīng)正常工作并具有相同的亮度。許多標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)LED UV-A紫外線探傷燈的完整性進(jìn)行“白紙檢查”。此檢查使用一張大白紙執(zhí)行。將燈放在距離白紙38厘米（15英寸）的地方，并查看燈光區(qū)域。光線覆蓋均勻，無明顯亮點(diǎn)或暗點(diǎn)。白皮書檢查的目的是找出明顯的不均勻性。請(qǐng)注意，這不是測(cè)量，而是對(duì)燈性能的快速測(cè)試。如果使用電池供電的燈，請(qǐng)確保電池已充電并固定在燈內(nèi)。其他完整性檢查與汞蒸氣紫外線燈相同。這包括確保過濾器清潔且處于良好狀態(tài)。如果燈有風(fēng)扇冷卻功能，應(yīng)進(jìn)行相關(guān)檢查，確保風(fēng)扇工作正常，通風(fēng)口無灰塵和污垢。檢查燈具前部（發(fā)光面）是否有過多的滲透劑或磁粉。在探傷過程中，熒光材料的污染會(huì)造成環(huán)境光污染，降低探傷表面的對(duì)比度。檢查電氣連接是否牢固，電纜是否保養(yǎng)良好。