Choisir un capteur UV : plage spectrale et plage de mesure
Un capteur UV ne se choisit pas uniquement sur la base des désignations UVA, UVB ou UVC. Le spectre d'émission, l'éclairement énergétique attendu, la distance, la distribution angulaire et la fonction de pondération requise déterminent ensemble la plage spectrale et la plage de mesure appropriées. Ce guide de sélection part de la source et de la tâche de mesure pour aboutir au type de capteur adéquat.
Sélection en six étapes
- Déterminer la source et son spectre d'émission.
- Définir la grandeur à mesurer et la pondération spectrale requise.
- Estimer la valeur minimale et maximale du procédé.
- Documenter la géométrie de mesure, la distance et la distribution angulaire.
- Vérifier les conditions ambiantes et l'interface électrique.
- Définir l'étalonnage et l'incertitude de mesure admissible.
Plage de mesure selon la source
La plage spectrale dépend de l'application ou du photoamorceur, la plage de mesure dépend de l'éclairement énergétique attendu. À titre indicatif :
| Source ou tâche de mesure | Plage de mesure recommandée | Points à surveiller |
|---|---|---|
| Source UV ponctuelle telle que le HP-120i | 0 à 2000 mW/cm² et plus | L'éclairement énergétique chute fortement en dehors du point focal et avec la distance ; la plage de mesure doit couvrir la valeur de crête au foyer. |
| Lampe UV basse pression et lampe à amalgame UVC | 0 à 200 mW/cm² | Dans le plan d'irradiation, les valeurs sont généralement inférieures à 100 mW/cm². |
| LED UV à 275, 365, 385, 395 ou 405 nm | 0 à 2000 mW/cm² | Le capteur UVA+ couvre la plage spectrale étendue. Il convient d'éviter les mesures en bord de filtre : les plus faibles variations de température et de lot y produisent des erreurs importantes. |
| Mesure sur le poste de travail et de l'exposition | 0 à 2 mW/cm² | Un capteur à pondération actinique est nécessaire. Les valeurs limites, un exemple concret et une note de conception figurent dans érythème UV au poste de travail. |
Cas particuliers de sélection
Sécurité au travail. Pour l'évaluation des risques et la sécurité au poste de travail, la norme DIN EN 14255-1 régit la mesure et l'évaluation de l'exposition personnelle au rayonnement optique artificiel ; les valeurs limites elles-mêmes sont fixées par la directive 2006/25/CE. Pour le choix du capteur, cela implique une plage de mesure réduite et une réponse pondérée par l'action – la conception est détaillée dans érythème UV au poste de travail, le cadre juridique dans sécurité au travail et sécurité photobiologique.
Installation permanente. Lorsque la mesure est continue plutôt que manuelle, des capteurs inline sont disponibles ; la position de montage, l'interface et la résistance aux conditions du procédé revêtent alors également de l'importance.
Applications médicales. Ce qui prime ici, c'est une tâche de mesure clairement définie, une stabilité à long terme et un étalonnage traçable. L'adéquation à une application médicale spécifique nécessite une validation technique au cas par cas.
Instruments adaptés
En tant qu'unité d'affichage pour têtes de mesure interchangeables, le radiomètre RMD Pro a fait ses preuves. Lorsqu'il faut saisir plusieurs plages spectrales à la fois, une mesure spectrale s'impose – avec l'UVpad, par exemple. La manière dont un capteur est construit en interne et les sources d'erreur qui déterminent sa précision sont expliquées dans conception et sources d'erreur des capteurs UV.
Questions fréquentes sur le choix des capteurs UV
Quel capteur UVC convient aux émetteurs basse pression, moyenne pression ou LED ?
Le capteur doit correspondre au spectre, et pas seulement à la plage spectrale. Pour les lampes basse pression, une réponse spectrale à bande étroite autour de 254 nm suffit, car pratiquement toute la puissance UVC se concentre sur cette raie. Les lampes moyenne pression émettent en large bande sur toute la plage UVC ; il faut ici un capteur avec une réponse UVC large et plate, étalonné précisément pour ce type de lampe. Les LED UVC (typiquement de 265 à 280 nm) nécessitent un étalonnage à leur longueur d'onde de pic ; les normes DIN 19294-5 et -6 pour les LED UV-C sont encore en cours d'élaboration. Sans facteurs d'étalonnage spécifiques à la source, un même capteur ne fournit pas de valeurs comparables sur ces trois sources.
Quel capteur UV convient à 254 nm ?
Pour la raie à 254 nm des lampes basse pression au mercure, un capteur UVC avec une réponse spectrale à bande étroite autour de 254 nm est approprié, insensible à l'UVA et à la lumière visible et étalonné par rapport à une lampe basse pression. Dans la désinfection de l'eau potable, la norme DIN 19294-1 (radiomètres d'appareil) et la DIN 19294-3 (radiomètres de référence) définissent les exigences pour les systèmes basse pression ; en Autriche, c'est la norme ÖNORM M 5873-1 qui s'applique. La conception – capteur en ligne, capteur résistant à la pression, sonde UV ou radiomètre à capteur interchangeable – dépend de la position de montage et de la tâche de mesure.
De quelle plage de mesure le capteur a-t-il besoin ?
Elle dépend de l'éclairement énergétique attendu, et non de l'appareil. Les sources ponctuelles UV atteignent plusieurs W/cm² au niveau du spot – une plage de 0 à 2000 mW/cm² ou plus est ici appropriée. Les lampes UV basse pression et les lampes à amalgame UVC restent généralement en dessous de 100 mW/cm² dans le plan d'irradiation, pour lesquelles 0 à 200 mW/cm² convient. Les mesures sur poste de travail selon la norme DIN EN 14255-1 exigent en revanche de la sensibilité : 0 à 2 mW/cm² dans ce cas. Pour les LED UV, le capteur UVA+ a été développé avec une plage spectrale étendue – cela évite de mesurer sur le bord du filtre, où même les plus petites variations de température et de lot entraînent de grandes erreurs de mesure.
Au-delà de quel éclairement énergétique une installation doit-elle être évaluée ?
Règle générale : les installations exposant l'opérateur en continu à plus de 1 à 2 mW/cm² doivent être évaluées. La valeur limite, un exemple pratique et les exigences relatives au capteur sont exposés sous L'érythème UV sur le lieu de travail.
Trouvez le capteur adapté
Trouvez le capteur adapté : le UV Sensor Finder propose les trois capteurs et instruments de mesure UV les mieux adaptés selon l'application, la longueur d'onde et le facteur de forme – avec les valeurs clés, le système partenaire et les raisons du choix.
Auteur : Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia est directeur général de Opsytec Dr. Gröbel GmbH à Ettlingen et dirige le laboratoire d'étalonnage accrédité. À la suite de ses recherches sur les décharges excimères au xénon pulsées à l'Institut de technologie de l'éclairage du KIT, il se consacre actuellement à la technique de mesure du rayonnement optique. Il est vice-président du comité de normalisation DIN FNL 7 « Rayonnement optique » et membre du groupe de projet DVGW sur la désinfection UV.
