للأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي

مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية ومستشعرات الضوء المرئي للمختبر والعمليات الإنتاجية

تقيس مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية ومستشعرات الضوء المرئي شدة الإشعاع الساقط أو الجرعة الإشعاعية داخل نطاقات طيفية محدّدة. والعوامل التي تحدّد الاختيار هي المصدر، ونطاق الطول الموجي، والقيمة المتوقعة للقراءة، والتوزيع الزاوي، وموضع التركيب، والواجهة الكهربائية. ترتّب هذه الفئة المستشعرات المخصّصة للأجهزة المحمولة باليد، ولمراقبة العمليات الثابتة، ولمهام القياس الخاصة بالعميل.

أي مستشعر أحتاج؟

يتبع الاختيار مقدارين. يتبع النطاق الطيفي التطبيق – وفي عمليات التصليد يتبع نطاق امتصاص البادئ الضوئي. ويتبع نطاق القياس شدة الإشعاع الساقط المتوقّعة، لا الجهاز. وتُعرض تسلسل الاختيار الكامل، مع القيم الاسترشادية لكل مصدر، ضمن اختيار مستشعر الأشعة فوق البنفسجية.

يجب أن يتوافق المستشعر مع الطيف، وليس مع النطاق الطيفي وحده. ففي المصابيح منخفضة الضغط يكفي ترجيح ضيّق النطاق حول 254 nm، لأن كل خرج UVC تقريباً يقع في ذلك الخط. أما المصابيح متوسطة الضغط فتُشِع بطيف عريض يمتد على نطاق UVC بكامله وتتطلّب مستشعراً بترجيح UVC عريض ومسطّح مُعايَر لهذا النوع من المصابيح تحديداً. وتتطلّب مصابيح UVC LED – وهي نموذجياً من 265 إلى 280 nm – معايرة على طولها الموجي الذروي. وبدون معاملات معايرة خاصة بالمصدر، لا يقدّم المستشعر نفسه قيماً قابلة للمقارنة عند المصادر الثلاثة جميعها. ويُشرح سبب ذلك ضمن تصميم مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية ومصادر الخطأ فيها.

تُشحن جميع المستشعرات مُعايَرة مع شهادة معايرة من المصنع، ويمكن إعادة معايرتها في أي وقت؛ وتُوصف الإجراءات والسجلات ضمن معايرة الأشعة فوق البنفسجية. وللمراقبة المستمرة تتوفّر مستشعرات مدمجة في الخط؛ أما قياسات التعرّض في مكان العمل فلها متطلباتها الخاصة من حيث الحساسية والترجيح – انظر قياس التعرّض في مكان العمل. وتُدرج وحدات العرض المناسبة ضمن أجهزة قياس الأشعة فوق البنفسجية ومقاييس الإشعاع، ورؤوس القياس القابلة للتبديل ضمن مستشعرات مقياس الإشعاع ورؤوس القياس. ويُتناول الإصلاح وقطع الغيار ضمن الخدمة والإصلاح.

إنّ مستشعر الأشعة فوق البنفسجية بمفرده لا يمثّل قياساً بعد. فما ينتج في النهاية قيمة موثوقة هو سلسلة متكاملة: المستشعر، والترجيح الطيفي، والمكبِّر والواجهة، والمعايرة، وموضع التركيب. وأي حلقة من هذه الحلقات قد تُزيح النتيجة بمقدار يتجاوز دقة تمييز الجهاز؛ ولهذا يُجدي تصميم منظومة الاستشعار ككلّ.

وإلى جانب النطاق الطيفي ونطاق القياس، هناك قراران آخران يحملان التصميم:

• الواجهة. إشارة 0–10 V أو 4–20 mA للمنشأة، أو RS-485 أو Ethernet حيث يُفترض أن تنتقل حالة المعايرة ونوع المستشعر مع القراءة – وهذا الاختيار هو الذي يحدّد لاحقاً ما إذا كان الانحراف يُقرأ كانزياح في المستشعر أم كخلل في العملية.
• موضع التركيب. يقيس المستشعر ما يصل إلى المستشعر، لا ما يصل إلى قطعة العمل. والمسافة وزاوية الاستقبال وتلوّث النافذة هي التي تحدّد ما إذا كان بين الأمرين ارتباط.

إنّ مراقبة شدة الإشعاع الساقط بصورة مستمرة داخل منشأة تستدعي خصائص مختلفة عن تلك المطلوبة لقياس القبول: فالقراءة لا يجب أن تكون الأدقّ في اليوم الأول، بل يجب أن تبقى مستقرّة لسنوات. وطريقة عمل مستشعر الأشعة فوق البنفسجية داخلياً ومواضع مصادر الخطأ فيه مبيَّنة في كيفية عمل مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية؛ أمّا مُرشد اختيار مستشعر الأشعة فوق البنفسجية فيحدّد المستشعر المناسب وفقاً للنطاق الطيفي ومهمة القياس.

• التحكّم في الجرعة في التصليد بالأشعة فوق البنفسجية واللصق
• مراقبة التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية 
• التحكّم في أنظمة التطهير في صناعة التغليف
• UVC تطهير المياه، UVC معالجة مياه الصرف
• مراقبة المصابيح وضمان الجودة في إنتاج المصابيح
• قياس السلامة في مكان العمل بسبب الإشعاع الضوئي الاصطناعي
• القياسات الفوتومترية
• التحكّم عبر PLC وتنظيم قدرة المصابيح

اعثروا على المستشعر المناسب: يقترح أداة البحث عن مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية أفضل ثلاثة مستشعرات ومقاييس للأشعة فوق البنفسجية تطابقاً حسب التطبيق والطول الموجي وشكل الجهاز – مع القيم الأساسية وشريك النظام والأسباب.