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探伤用黑光灯的国际标准和黑光灯知识常见问答

作者:无损检测事业部时间:2019-10-23 15:50:56浏览329 次

信息摘要:

荧光渗透液和荧光磁粉都含有荧光染料,这种荧光染料从UV-A辐射中吸收能量,可以激发产生人眼可识别的黄绿色光(波长为550nm )。特别是波长为365nm的UV-A,能使大多数荧光染料激发出最强的荧光(黄绿色光),而人眼对黄绿色最敏感 。   实验测量结果表明,黑色染料和白色显像剂背景之间的对比率为9比1;红色染料显示和白色显像剂之间的对比率只有6比1;荧光显示与黑暗背景对比率可以达到300比1,甚至达到1000比1,因此,使用到黑光灯的荧光渗透检测和荧光磁粉检测有较高的检测灵敏度。

什么是黑光灯

我们探伤行业通常所说的黑光灯,就是UV-A灯,也称紫外线灯。但是它只产生紫外线的A波段,通过滤光片,过滤掉可见光以及更短波长的有害紫外线UV-B和UV-C 。
↑ 电磁波光谱图
UV-A的波长范围在320nm----400nm之间,我们日常的可见光,波长范围在400nm----700nm之间。

黑光灯的谱线

NDT哪些方法会用到黑光灯?
荧光渗透检测和荧光磁粉检测都会用到这种灯。
↑ 固定在磁粉探伤机上的黑光灯

为什么要用到黑光灯,普通的日光灯不可以吗?

荧光渗透液和荧光磁粉都含有荧光染料,这种荧光染料从UV-A辐射中吸收能量,可以激发产生人眼可识别的黄绿色光(波长为550nm )。特别是波长为365nm的UV-A,能使大多数荧光染料激发出最强的荧光(黄绿色光),而人眼对黄绿色最敏感 。   实验测量结果表明,黑色染料和白色显像剂背景之间的对比率为9比1;红色染料显示和白色显像剂之间的对比率只有6比1;荧光显示与黑暗背景对比率可以达到300比1,甚至达到1000比1,因此,使用到黑光灯的荧光渗透检测和荧光磁粉检测有较高的检测灵敏度。国际航空航天标准要求,必须使用荧光渗透或荧光磁粉检测这两种技术。

LUYOR-3104探伤黑光灯

使用黑光灯的注意事项?

使用前检查滤光片,确保滤光片完好无损,不能有裂纹,否则会产生不需要的可见光和有害紫外线UV-B和UV-C。使用UV-A光源者应避免用裸眼直视紫外光线,这会引起眼睛荧光从而降低检测人员检查显示的能力。建议检测时佩戴不会变色的防护眼镜,同时建议使用者穿着长袖服装、手套、帽子来最小化紫外线对皮肤的照射。

荧光渗透检测和荧光磁粉检测标准对黑光灯的基本要求是什么?

a. 强度要求:
大多数规范,如ASTM E1444, ASTM E1417,对黑光灯强度的要求是距离38.1cm处,大于1000uw/cm²。有些更严厉的标准(如RRES 90061) 则附加要求,强度不能超过5000uw/cm²,因为过高强度的UV-A紫外线光源会引起UV褪色效应,使荧光显示消失。
b. 可见光污染:
在黑光灯下测量的环境光(白光)照度规定小于20Lux。因为可见光会干扰UV-A进行的检测。注:大多数规范会列出在检验区域容许的更大可见光污染值,但是很少或没有规定应该在何处进行测量。首先要明白,关注的不是检测整个暗室有多少可见光,而是在工件的被检表面或检查者的眼睛受到多少可见光的污染。推荐在检测工件的区域或直接在被检工件表面进行可见光的测量。

黑光灯都有哪几种? 发光原理有何区别?

目前市场上主要有两种类型的黑光灯,一种是传统的高压水银蒸气黑光灯,另一种是近年来比较流行的LED黑光灯。两种灯的发光原理完全不一样,前者是利用含有汞蒸汽等离子体的灯泡,汞蒸汽等离子体能发射对应汞原子跃迁光谱的光线。输出的辐照度依赖于汞蒸汽的压强和汞的含量。后者则是利用发光二极管(LED), 一种半导体或包含半导体的固态电子器件,对其通电发光。

 LED黑光灯与传统高压汞灯的比较?

从长远的趋势来看,LED黑光灯将取代水银蒸气灯,因为LED黑光灯相比高压汞灯有以下优点:
•不受电磁干扰(汞蒸汽灯在磁粉检测过程中有时会受强磁场干扰突然熄灭)
•LED黑光灯发热很低(汞蒸汽灯长时间使用会很热,有时遇水还会突然爆裂)
•LED黑光灯比较轻 (至少轻百分之三十)
•LED 黑光灯不需定期更换灯泡(汞蒸汽灯泡是消耗品,价格不菲)
•LED黑光灯更环保,安全(不含汞,节能省电)
 LED既然有这么多优点,为何目前还没有大规模使用,目前有何问题?
没有大规模使用主要因为前期技术不成熟,LED 黑光灯维修率比较高,而且黑光光束辐射强度不均匀,白光超标等,都会降低检测可靠性!一些主要标准也有提到,如下图所示。但是现在随着技术的发展和成熟,这都已经不是问题了,我们一些国产的厂家,这些问题都已经克服了。随着今年最新版标准的发布,LED黑光灯的普及必定将是以后发展的趋势。

探伤黑光灯主要标准简介

国标有GB5097-2005 无损检测  渗透检测和磁粉检测观察条件。国外主要标准有:ASTM 2297-15 用于液体渗透和磁粉检测的UV-A与可见光光源及测量仪表使用指南,本标准主要针对传统高压水银灯。对于LED UV-A 光源主要标准有:ASTM E 3022-15 荧光渗透和磁粉检测用LED UV-A 灯发光特性测量,本标准2015年发布,为最新标准,详细规定了LED黑光灯在更大辐照度,辐照光束轮廓,最小工作距离,温度稳定性,发射光谱,峰值波长,以及滤光片透射率等技术参数的详细要求。除此之外,渗透检测/磁粉检测通用标准以及一些OEM 标准对黑光灯都有相应的要求。

探伤黑光灯测量时应注意什么问题?

按照磁粉和渗透探伤标准规定,荧光探伤检测用的高强度紫外线灯(俗称黑光灯)需要每天或每八个小时检测一次紫外线强度及漏白光强度。随着LED技术的普及,LED黑光灯和卤素黑光灯在产业界并行广泛使用。在检测黑光灯的紫外线强度和漏白光强度时,常常出现一些“异常”的现象难以解释,对现场检测人员带来了困扰。
LED技术采用半导体PN结阶跃的原理发光。LED黑光灯的光谱波段狭窄并且非常稳定,从半导体工艺角度,即使没有滤色片,漏白光也不可能存在骤便的可能性。经过磁海技术人员现场查看,发现用户现场的黑白光照度计探头在紫外线下,呈现黄绿色。显然,照度计探头被荧光染料污染。荧光染料在紫外线的激发下,发出可见光成分,从而导致漏白光的骤升。照度计的探头必须要保持清洁。如被荧光物质污染,建议采用中性清洗机轻轻擦拭,并建议再次进行计量。


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