黑光燈照度值為什么是5000亡嫌?
市面上大多數(shù)黑光(UV-A)燈在距離38cm處的輻照強(qiáng)度都被設(shè)定在5,000 μW/cm2嚎于。這個(gè)數(shù)字為何如此特別?
光的物理特性
光的強(qiáng)度遵循平方反比定律挟冠。就是說于购,距離你一米遠(yuǎn)的位置有一盞亮著的燈,如果你移動(dòng)至距離它兩米的位置知染,這盞燈的亮度不會(huì)變成原來的一半肋僧,而是原來的四分之一。當(dāng)你移動(dòng)至距離它3米的位置時(shí)控淡,亮度會(huì)減小至原來的九分之一嫌吠。當(dāng)你向燈靠近時(shí),亮度也會(huì)以同樣的方式增加掺炭,在距離燈50cm的位置上辫诅,亮度會(huì)是原來的4倍,25cm的位置上涧狮,亮度會(huì)是原來的16倍炕矮。對我們來說,這意味著到燈具的距離和光源的數(shù)量一樣重要者冤。為了對比在熒光無損探傷中黑光燈的紫外線(UV-A)輻照強(qiáng)度肤视,行業(yè)內(nèi)選取了15英寸/38厘米這個(gè)距離作為標(biāo)準(zhǔn)。在相同的距離下涉枫,不同黑光燈的相關(guān)性能可以直觀的比較出來邢滑。
人眼視覺
使?jié)B透劑和磁粉發(fā)出熒光(使之在黑暗中可見)需要一定的UV-A輻照度。提供的UV-A越強(qiáng)愿汰,產(chǎn)生的熒光亮度越高困后,但也是有限的。ASTM E2297和E1316中規(guī)定波長在320-400 nm之間的光為UV-A尼桶,波長在400-760 nm之間的光為可見光操灿。但是在自然界中,光譜是連續(xù)的泵督。我們稱之為UV-A和可見光的物質(zhì)并沒有天然區(qū)別 – 它們只是被人為區(qū)分開了趾盐。以人眼視覺來看,它們也是連續(xù)的。人眼能感知的光當(dāng)中并沒有硬性分類救鲤,隨著年齡的增長久窟,人眼能感知到的光也會(huì)發(fā)生變化。年輕人的眼睛可以感知到波長zui短至390 nm(雖然我們在科學(xué)中把它定義為UV-A)的光本缠,如果環(huán)境中沒有其他光源斥扛,波長小于380 nm的光也能以深紫色的形式被人眼所看見。
在暗室的黑暗環(huán)境中丹锹,人眼能夠感知到一些UV-A稀颁。即使熒光亮度隨著UV-A的增強(qiáng)而增高,在你所能看到的范圍內(nèi)也會(huì)有所衰減楣黍。過高的UV-A強(qiáng)度在人眼視覺中會(huì)超過并抑制熒光顯示亮度—這種情況通常稱之為“眩光效應(yīng)”匾灶。
UV-A強(qiáng)度研究
有關(guān)UV-A強(qiáng)度所產(chǎn)生效應(yīng)的研究中已經(jīng)證明了滲透劑和磁粉中的熒光染料及色素在長期暴露于高強(qiáng)度輻照下會(huì)發(fā)生衰減。過長時(shí)間暴露在高強(qiáng)度UV-A下會(huì)降低發(fā)出的熒光亮度租漂。這種情況通常稱之為“熒光褪色”阶女。為了確保能夠應(yīng)對眩光效應(yīng)和熒光褪色,NDT確立了zui高UV-A輻照度的概念哩治。詳細(xì)規(guī)定根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)秃踩、OEM、Prime和應(yīng)用不同而有所變化 业筏。許多標(biāo)準(zhǔn)中允許UV-A輻照度zui高達(dá)到10,000 μW/cm2 憔杨,但必須限制暴露時(shí)間,以避免熒光褪色蒜胖。ISO 3059標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的zui大輻照度5,000 μW/cm2 現(xiàn)在是公認(rèn)的長時(shí)間暴露下的安全輻照度芍秆。
結(jié)論
我們依照光的特性規(guī)定了15英寸/38厘米的標(biāo)準(zhǔn)距離。根據(jù)人眼視覺和熒光材料的特性規(guī)定了5,000 μW/cm2 的zui大輻照度翠勉。同時(shí)采用這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使我們的工作變得簡單:距離黑光燈38厘米的距離處,zui大輻照度達(dá)到5,000 μW/cm2 霉颠。由于顯現(xiàn)存的光源種類非常多对碌,這樣的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合并不會(huì)適用于情況。
疑問主要在于不考慮黑光燈距離的情況下蒿偎,被測表面的zui大輻照度朽们。當(dāng)使用手持式黑光燈時(shí),黑光燈通常會(huì)處于標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處诉位,使用黑光手電筒時(shí)骑脱,距離會(huì)近許多。而吊頂式黑光燈的使用距離會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)很多苍糠。在的情況下叁丧,UV-A輻照度都必須是可控的。手電筒在13厘米處的輻照度為5,000 μW/cm2 會(huì)對近距離和復(fù)雜空間的檢測很有幫助。但是在38厘米處拥娄,它的輻照度就會(huì)小于560 μW/cm2 蚊锹。同樣的,吊頂式黑光燈在0.76米的距離處能提供的輻照度為5,000 μW/cm2 稚瘾,但是處于標(biāo)準(zhǔn)距離時(shí)輻照度將會(huì)接近10,000 μW/cm2 牡昆。
在這些例子中,黑光手電筒和吊頂式黑光燈在標(biāo)準(zhǔn)距離處的輻照度相差很大摊欠。但是當(dāng)按照它們的設(shè)計(jì)目的使用時(shí)丢烘,效果是相當(dāng)好的。因?yàn)镮SO 3059和其他標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了5,000 μW/cm2 的zui大輻照度是在被檢測表面上的些椒,而不是38厘米的標(biāo)準(zhǔn)距離處的播瞳。
方案
美國磁通ST700 LED黑光燈是為了滿足檢測規(guī)范同時(shí)zui大化檢測面積而設(shè)計(jì)的。ST700是一臺(tái)吊頂式黑光燈摊沉,它能夠安裝在與檢測表面保持一定距離的位置上狐史,從而使操作者獲得足夠的工作空間。在0.9米的距離處说墨,ST700也能提供足夠的UV-A輻照度來完成檢測骏全,它在標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處能夠提供7,000 μW/cm2 的輻照度。當(dāng)參照羅羅和空客標(biāo)準(zhǔn)時(shí)尼斧,zui小工作距離是61厘米姜贡。