Selezione di un sensore UV: campo spettrale e campo di misura

Un sensore UV non si scelge in base alle sole etichette UVA, UVB o UVC. Lo spettro di emissione, l'irradianza prevista, la distanza, la distribuzione angolare e la funzione di pesatura richiesta determinano insieme il campo spettrale e il campo di misura appropriati. Questa guida alla selezione parte dalla sorgente e dal compito di misura per arrivare al giusto tipo di sensore.

Selezione in sei passaggi

1. Determinare la sorgente e il suo spettro di emissione.
2. Definire il misurando e la pesatura spettrale richiesta.
3. Stimare il valore di processo minimo e massimo.
4. Documentare la geometria di misura, la distanza e la distribuzione angolare.
5. Verificare le condizioni ambientali e l'interfaccia elettrica.
6. Definire la taratura e l'incertezza di misura ammissibile.

Campo di misura in base alla sorgente

Il campo spettrale segue l'applicazione o il fotoiniziatore, il campo di misura segue l'irradianza prevista. Come valori indicativi:

Casi particolari di selezione

Sicurezza sul lavoro. Per la valutazione del rischio e la sicurezza sul posto di lavoro, la norma DIN EN 14255-1 disciplina la misura e la valutazione dell'esposizione personale alla radiazione ottica artificiale; i valori limite sono stabiliti nella Direttiva 2006/25/CE. Per la selezione del sensore ciò significa un campo di misura ridotto e una responsività pesata sull'azione – la progettazione è trattata in dettaglio alla pagina eritema UV sul posto di lavoro, il quadro normativo alla pagina sicurezza sul lavoro e sicurezza fotobiologica.

Installazione permanente. Dove la misura è continua e non manuale, sono disponibili i sensori inline; in questo caso contano anche la posizione di montaggio, l'interfaccia e la resistenza alle condizioni di processo.

Applicazioni medicali. Ciò che conta qui è un compito di misura chiaramente definito, la stabilità a lungo termine e una taratura riferibile. L'idoneità per una specifica applicazione medicale richiede un'approvazione tecnica caso per caso.

Strumenti corrispondenti

Come unità di visualizzazione per teste di misura intercambiabili, si è affermato il radiometro RMD Pro. Dove si devono acquisire contemporaneamente più campi spettrali, la via è la misura spettrale – ad esempio con l'UVpad. Come è costruito internamente un sensore e quali fonti di errore determinano la sua precisione è spiegato alla pagina progettazione e fonti di errore dei sensori UV.

Quale sensore UVC è adatto a emettitori a bassa pressione, a media pressione o a LED?
Il sensore deve corrispondere allo spettro, non solo all'intervallo spettrale. Per le lampade a bassa pressione è sufficiente una responsività a banda stretta intorno a 254 nm, poiché praticamente tutta la potenza UVC si concentra in quella riga. Le lampade a media pressione emettono a banda larga su tutto l'intervallo UVC; qui è necessario un sensore con una responsività UVC ampia e piatta, tarato esattamente su questo tipo di lampada. I LED UVC (tipicamente 265–280 nm) necessitano di una taratura sulla loro lunghezza d'onda di picco; le norme DIN 19294-5 e -6 per UV-C LED sono ancora in fase di redazione. Senza fattori di taratura specifici per la sorgente, uno stesso sensore non fornisce valori comparabili su tutte le tre sorgenti.

Quale sensore UV è adatto a 254 nm?
Per la riga a 254 nm delle lampade a mercurio a bassa pressione, è adatto un sensore UVC con una responsività a banda stretta intorno a 254 nm, insensibile alla UVA e alla luce visibile e tarato su una lampada a bassa pressione. Nella disinfezione dell'acqua potabile, la DIN 19294-1 (radiometri per apparecchi) e la DIN 19294-3 (radiometri di riferimento) definiscono i requisiti per i sistemi a bassa pressione; in Austria si applica la ÖNORM M 5873-1. La configurazione – sensore in linea, sensore resistente alla pressione, sonda UV o radiometro con sensore intercambiabile – segue la posizione di montaggio e il compito di misura.

Di quale intervallo di misura ha bisogno il sensore?
Dipende dall'irradianza prevista, non dallo strumento. Le sorgenti puntiformi UV raggiungono diversi W/cm² all'interno del punto – qui è adeguato un intervallo di 0–2000 mW/cm² o superiore. Le lampade UV a bassa pressione e le lampade UVC ad amalgama rimangono di solito sotto i 100 mW/cm² nel piano di irraggiamento, per cui è adatto 0–200 mW/cm². Le misurazioni sul posto di lavoro secondo la DIN EN 14255-1, invece, richiedono sensibilità: 0–2 mW/cm² in quel caso. Per i LED UV è stato sviluppato il sensore UVA+ con un intervallo spettrale esteso – ciò evita di misurare sul bordo del filtro, dove anche le più piccole variazioni di temperatura e di lotto causano grandi errori di misura.

A partire da quale irradianza un impianto deve essere valutato?
Come regola empirica: gli impianti che esporrebbero l'operatore in modo continuo a più di 1–2 mW/cm² dovrebbero essere valutati. Il valore limite, un esempio pratico e i requisiti sul sensore sono illustrati alla pagina Eritema UV sul posto di lavoro.

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