Selección de un sensor UV: rango espectral y rango de medida

Un sensor UV no se elige únicamente por las etiquetas UVA, UVB o UVC. El espectro de emisión, la irradiancia prevista, la distancia, la distribución angular y la función de ponderación espectral requerida determinan conjuntamente el rango espectral y el rango de medida adecuados. Esta guía de selección parte de la fuente y de la tarea de medición para llegar al tipo de sensor correcto.

Selección en seis pasos

1. Determine la fuente y su espectro de emisión.
2. Defina la magnitud a medir y la ponderación espectral requerida.
3. Estime el valor mínimo y máximo del proceso.
4. Documente la geometría de medición, la distancia y la distribución angular.
5. Compruebe las condiciones ambientales y la interfaz eléctrica.
6. Defina la calibración y la incertidumbre de medición admisible.

Rango de medida según la fuente

El rango espectral depende de la aplicación o del fotoiniciador, el rango de medida depende de la irradiancia esperada. Como valores orientativos:

Casos particulares de selección

Seguridad laboral. Para la evaluación de riesgos y la seguridad en el puesto de trabajo, la norma DIN EN 14255-1 regula la medición y evaluación de la exposición personal a la radiación óptica artificial; los propios valores límite se establecen en la Directiva 2006/25/CE. Para la selección del sensor esto implica un rango de medida pequeño y una sensibilidad ponderada por acción; el diseño se trata en detalle en eritema UV en el puesto de trabajo, el marco legal en seguridad laboral y seguridad fotobiológica.

Instalación permanente. Cuando la medición es continua en lugar de manual, se dispone de sensores inline; en ese caso también importan la posición de montaje, la interfaz y la resistencia a las condiciones del proceso.

Aplicaciones médicas. Aquí lo determinante es una tarea de medición claramente definida, la estabilidad a largo plazo y una calibración trazable. La idoneidad para una aplicación médica concreta requiere una autorización técnica caso por caso.

Instrumentos adecuados

Como unidad de visualización para cabezales de medición intercambiables, el radiómetro RMD Pro ha demostrado su eficacia. Cuando es necesario captar varios rangos espectrales a la vez, la solución es una medición espectral, por ejemplo con el UVpad. Cómo está construido internamente un sensor y qué fuentes de error determinan su precisión se explica en diseño y fuentes de error de los sensores UV.

¿Qué sensor UVC es adecuado para emisores de baja presión, media presión o LED?
El sensor debe coincidir con el espectro, no solo con el rango espectral. Para las lámparas de baja presión basta con una respuesta de banda estrecha en torno a 254 nm, ya que prácticamente toda la potencia UVC se concentra en esa línea. Las lámparas de media presión emiten de forma amplia en todo el rango UVC; en este caso se requiere un sensor con una respuesta UVC amplia y plana, calibrado exactamente para este tipo de lámpara. Los LED UVC (normalmente de 265 a 280 nm) necesitan una calibración según su longitud de onda de pico; las normas DIN 19294-5 y -6 para UV-C LED todavía están en fase de elaboración. Sin factores de calibración específicos para cada fuente, un mismo sensor no ofrece valores comparables en las tres fuentes.

¿Qué sensor UV es adecuado para 254 nm?
Para la línea de 254 nm de las lámparas de mercurio de baja presión, resulta adecuado un sensor UVC con una respuesta de banda estrecha en torno a 254 nm, ciego a la radiación solar frente a UVA y luz visible, y calibrado con una lámpara de baja presión. En la desinfección de agua potable, la norma DIN 19294-1 (radiómetros de equipo) y la DIN 19294-3 (radiómetros de referencia) definen los requisitos para los sistemas de baja presión; en Austria se aplica la ÖNORM M 5873-1. El diseño –sensor en línea, sensor resistente a la presión, sonda UV o radiómetro con sensor intercambiable– depende de la posición de montaje y de la tarea de medición.

¿Qué rango de medición necesita el sensor?
Este depende de la irradiancia esperada, no del instrumento. Las fuentes puntuales UV alcanzan varios W/cm² dentro del punto de incidencia; aquí es adecuado un rango de 0–2000 mW/cm² o superior. Las lámparas UV de baja presión y las lámparas de amalgama UVC suelen mantenerse por debajo de 100 mW/cm² en el plano de irradiación, para lo cual es adecuado un rango de 0–200 mW/cm². Las mediciones en el puesto de trabajo según la DIN EN 14255-1, en cambio, requieren sensibilidad: 0–2 mW/cm² en ese caso. Para los LED UV se desarrolló el sensor UVA+ con un rango espectral ampliado; de este modo se evita medir en el borde del filtro, donde incluso las variaciones mínimas de temperatura y de lote provocan grandes errores de medición.

¿A partir de qué irradiancia debe evaluarse una instalación?
Como regla general: las instalaciones que exponen al operador de forma continua a más de 1 a 2 mW/cm² deben evaluarse. El valor límite, un ejemplo de cálculo y los requisitos del sensor se explican en eritema UV en el lugar de trabajo.

Encuentre el sensor adecuado: El Buscador de sensores UV propone los tres sensores y medidores UV que mejor se ajustan según la aplicación, la longitud de onda y el factor de forma, con valores clave, sistema compatible y motivos.