LED紫外線探傷燈的優勢和常見問題

LED紫外線探傷燈發展趨勢

50多年來，汞蒸氣紫外線燈一直是熒光檢測技術的默認紫外光源。為了減少包括紫外線燈泡在內的汞廢物，環境保護法自20世紀90年代開始實施，大多數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。然而，無損檢測行業是個例外。由于其對紫外線強度UV-A光源的特殊要求，用于檢測的紫外線燈不受限制。然而，自2016年起，此類豁免開始到期，無損檢測行業被迫逐步放棄汞蒸氣紫外線燈。近10年來，LED制造技術取得了一定的進步，高強度UV-A LED紫外線探傷燈已成為更好的替代品。

LED紫外線探傷燈的優勢：

led紫外線探傷燈可配置一個或多個led紫外線探傷燈組，實現多種照射模式。其設計靈活多樣，可用于近距離探測和通用，也可設計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不會發熱，所以燈殼可以密封，即使在潮濕、骯臟的環境中也不會損壞。與水銀蒸氣紫外線燈不同，led紫外線探傷燈無需預熱即可達到完全亮度。LED UV-A紫外線燈打開后可立即進行探傷。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勢。汞蒸氣紫外線燈泡發出有害的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。電耗會產生大量的熱量，使燈具表面發熱，給探傷人員帶來燒傷的危險。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場的安全性。

手持式LED紫外線探傷燈

LED紫外線探傷燈的主要關鍵因素

雖然靈活性是LED技術的主要優勢之一，但這也意味著需要更詳細的技術信息，以找到適合NDT的性能。用于熒光滲透或磁粉檢測的燈需要考慮很多因素，包括峰值波長、發射光譜、工作距離、輻照形式、電源、認證要求等。

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處產生單一的UV-a峰，即汞的發射線。因此，在熒光滲透劑和熒光磁粉的研發和制造中，染料的選擇要求它們能在365nm的紫外輻射下發出熒光。發光二極管（LED）發射的紫外線的峰值波長是可變的，這取決于內部半導體的摻雜。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生熒光，LED的峰值波長必須在360-370nm范圍內。但峰值波長并不是單獨的考慮因素。LED的UV-A發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的發射。從燈的深紫色眩光中可以看出這一點。熒光滲透和磁粉檢測在黑暗環境下進行，以增加對比度，但可見光污染會干擾檢測。對于航空級探傷，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，您可以使用多個配置進行檢測。燈具可設計用于特定應用和用途。用于近距離探測的燈具有聚焦強光斑，但照明面積小。為了獲得更大的輻照面積，需要一定數量的LED微珠。不過，如果led紫外線探傷燈組發光面太暗，則會有暗斑。這需要在工作距離和暴露區域之間進行權衡。LED UV-A紫外線探傷燈的照明面積是指被檢表面黑光強度大于1000μw/cm2（探傷所需的小值）的區域。曝光面積較小的燈可用于檢測較小的區域，如孔、焊接接頭和內表面。在大型結構中使用時，較小的暴露區域會產生“隧道視覺”，探傷人員只關注一個區域，暴露區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）周圍區域提供UV-A輻射。這樣，探傷人員就可以快速定位和識別這些區域的熒光顯示，以便進行進一步的檢測。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。當接近被檢查表面時，led紫外線探傷燈組中的每個LED珠都會投射出一束單獨的光束，并且在它們之間有一個暗淡的區域。這種不均勻覆蓋會影響探傷質量，并可能導致虛假顯示。然而，如果燈遠離待檢表面，則單個led紫外線探傷燈珠發出的光束將整合成光滑均勻的形狀。只有當燈的位置超過工作距離時，才能進行探傷。

當在低電壓下工作時，LED UV-A紫外線探傷燈可以在電池供電的情況下工作幾個小時。這使得燈具攜帶方便，現場探傷變得快速簡單。然而，電池供電的燈也有問題，因為LED的亮度與電源電壓和電流直接相關。使用電池時，電壓和電流會降低，從而形成典型的放電曲線。對于LED UV-A紫外線探傷燈，隨著時間的推移，暴露強度可能會降低，并降至1000μw/cm2以下。更先進的電池led紫外線探傷燈可以添加到恒流電路，以監測電池放電。如果無法保持1000μw/cm2的強度，則指示燈將自動熄滅。了解電池的類型和放電曲線對保證高質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標準

不同行業有不同的探傷要求和公差。對于熒光滲透檢測和磁粉檢測，航空航天行業對其工藝的各個環節都提出了很高的要求。經過5年的研究，ASTM E3022標準化了航天工業中對LED UV-A黑光的要求。本標準規定了燈具制造商熒光探傷的標準性能。通過ASTM E3022認證的LED UV-A紫外線探傷燈可用于航空航天組織和原始設備制造商，并符合NADCAP審核標準。型式試驗主要測試燈具的性能，包括工作距離、輻照形式、熱穩定性、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，需要對每個燈進行單獨的測試，以確定每個燈的具體性能。這些測試在制造過程中進行，包括峰值波長、發射光譜和UV-A照度。符合ASTM E3022的試驗記錄均符合上述要求。

根據被測部件或區域的配置，可能需要多個燈以獲得良好結果。應注意在距被檢表面適當距離處使用led紫外線探傷燈。均勻的UV-A光覆蓋可以產生良好效果，根據需要移動燈以檢查更大的區域。建議佩戴UV-A安全防護眼鏡，以減少眼睛疲勞，防止過量的UV-A輻射干擾視力。精心設計的手持式和固定式紫外線探傷燈，可連續工作，UV-A亮度不衰減，不閃爍，不發熱。LED UV-A紫外線探傷燈的完整性檢查應比水銀蒸氣燈更詳細、更詳細。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都應正常工作并具有相同的亮度。許多標準要求對LED UV-A紫外線探傷燈的完整性進行“白紙檢查”。此檢查使用一張大白紙執行。將燈放在距離白紙38厘米（15英寸）的地方，并查看燈光區域。光線覆蓋均勻，無明顯亮點或暗點。白皮書檢查的目的是找出明顯的不均勻性。請注意，這不是測量，而是對燈性能的快速測試。如果使用電池供電的燈，請確保電池已充電并固定在燈內。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。如果燈有風扇冷卻功能，應進行相關檢查，確保風扇工作正常，通風口無灰塵和污垢。檢查燈具前部（發光面）是否有過多的滲透劑或磁粉。在探傷過程中，熒光材料的污染會造成環境光污染，降低探傷表面的對比度。檢查電氣連接是否牢固，電纜是否保養良好。