紫外线黑光灯 黑光灯测试常见错误

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根据大多数磁粉和渗透检验标准的规定,荧光渗透检验中用于检验的紫外灯(俗称黑光灯)需要每天或每八小时检查一次紫外强度和白光泄漏强度。随着LED技术的普及,LED黑光和卤素黑光在工业上的应用越来越广泛。在检测黑光的紫外线强度和白光泄漏强度时,往往会出现一些难以解释的“异常”现象,给现场检查人员带来麻烦。
本文从黑光的发光原理和测量仪器的选择与使用的角度,分享和探讨黑光测试中遇到的案例。
案例1:
在磁海实验室测试一个PX-45C LED黑光灯时,380mm处的紫外强度约为4800uw/cm2,白光泄漏强度为3.2Lux,黑光带到用户现场后,使用用户现场黑光灯计,紫外强度基本不变,但泄漏白光突然上升到25Lux左右。
从3.2Lux到25Lux,是什么原因?
案例分析:
LED技术利用半导体PN结台阶发光的原理。LED黑光灯光谱波段窄,非常稳定。从半导体技术的角度来看,即使没有彩色滤光片,也不存在白光突然泄漏的可能性。经过磁海技术人员的现场检查,发现用户现场的黑白光表探头在紫外线下呈黄绿色(如图1所示)。
很明显,照度计的探头被荧光染料污染了。荧光染料在紫外线的激发下,发出可见光成分,导致白光泄漏的突然上升。

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图1探针照片
案例结论:
照度计的探头必须保持清洁。如果被荧光物质污染,建议用中性清洁剂轻轻擦拭,建议再次测量。
案例2:
在磁海实验室测试一个PX-45C LED黑光灯,380mm处的紫外强度约为4500uw/cm2,白光泄漏强度为3.0Lux,在磁海实验室测试一个FC-100型卤素黑光灯,380mm处的紫外强度约为4200uw/cm2,白光泄漏强度为7.5Lux。
带到用户现场,发现PX-45C和FC-100的UV强度保持不变,但白光泄漏强度分别为21.7Lux和13.8Lux。这是什么情况?
案例分析:
黑光灯白光泄漏强度的变化可总结如下表:

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据磁海技术人员现场检查,再次发现照度计探头被荧光染料污染。但令人不解的是,为什么光谱纯、白光泄漏少的LED黑光灯的白光泄漏强度比卤素灯的大得多。LED黑光灯的质量是否不如卤素黑光灯?
答案恰恰相反。
这种情况正好印证了LED黑光技术的优越性。
LED黑光灯的发光机制:电子在电能的作用下从低能轨道步进到高能轨道。当电子从高能轨道返回低能轨道时,它们的势能转化为光能(如图2所示)。
鉴于此,LED黑光灯的光谱曲线非常窄,80%以上的能量集中在365nm-7nm范围内(如图3所示)。然而,荧光物质在该波段的激发效率接近100%。因此,由于传感器上荧光物质的强烈激发,白色泄漏光的强度从3.0勒克司突然增加到21.7勒克司。

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图3发光二极管黑光灯典型光谱曲线
相反,卤素黑光灯由于其光谱宽而具有低的荧光激发效率(如图4所示)。虽然白光泄漏的强度由于传感器上荧光物质的激发而突然增加,但是增加的幅度不是很大,从7.5Lux到13.8Lux。

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