Een UV-sensor kiezen: spectraal bereik en meetbereik
Een UV-sensor wordt niet alleen gekozen op basis van de aanduidingen UVA, UVB of UVC. Emissiespectrum, verwachte bestralingssterkte, afstand, hoekverdeling en de vereiste wegingsfunctie bepalen samen het geschikte spectrale en meetbereik. Deze keuzehulp gaat uit van de bron en de meettaak naar het juiste sensortype.
Keuze in zes stappen
- Bepaal de bron en het emissiespectrum ervan.
- Definieer de meetgrootheid en de vereiste spectrale weging.
- Schat de minimale en maximale proceswaarde.
- Documenteer de meetgeometrie, afstand en hoekverdeling.
- Controleer de omgevingscondities en de elektrische interface.
- Definieer de kalibratie en de toelaatbare meetonzekerheid.
Meetbereik per bron
Het spectrale bereik volgt uit de toepassing of de fotoinitiator, het meetbereik volgt uit de te verwachten bestralingssterkte. Als richtwaarden gelden:
| Bron of meettaak | Aanbevolen meetbereik | Waar u op moet letten |
|---|---|---|
| UV-puntbron zoals de HP-120i | 0–2000 mW/cm² en hoger | De bestralingssterkte neemt buiten de spot en met de afstand sterk af; het meetbereik moet de piekwaarde in de focus omvatten. |
| UV-lagedruklamp en UVC-amalgaamlamp | 0–200 mW/cm² | In het bestralingsvlak liggen de waarden meestal onder 100 mW/cm². |
| UV-LED op 275, 365, 385, 395 of 405 nm | 0–2000 mW/cm² | De UVA+ sensor bestrijkt het uitgebreide spectrale bereik. Metingen aan de filterrand moeten worden vermeden: de kleinste temperatuur- en batchvariaties leveren daar grote fouten op. |
| Werkplek- en blootstellingsmeting | 0–2 mW/cm² | Hiervoor is een actiegewogen sensor nodig. Grenswaarden, een uitgewerkt voorbeeld en een ontwerpnotitie vindt u onder UV-erytheem op de werkplek. |
Bijzondere selectiegevallen
Arbeidsveiligheid. Voor risicobeoordeling en veiligheid op de werkplek regelt DIN EN 14255-1 de meting en beoordeling van persoonlijke blootstelling aan kunstmatige optische straling; de grenswaarden zelf zijn vastgelegd in Richtlijn 2006/25/EG. Voor de sensorkeuze betekent dit een klein meetbereik en een actiegewogen gevoeligheid – het ontwerp wordt uitgebreid behandeld onder UV-erytheem op de werkplek, het wettelijke kader onder arbeidsveiligheid en fotobiologische veiligheid.
Vaste installatie. Waar de meting continu plaatsvindt in plaats van handmatig, zijn inline-sensoren beschikbaar; montagepositie, interface en bestendigheid tegen procescondities spelen dan ook een rol.
Medische toepassingen. Hier zijn een duidelijk gedefinieerde meettaak, langetermijnstabiliteit en een herleidbare kalibratie bepalend. Geschiktheid voor een specifieke medische toepassing vereist een technische goedkeuring per geval.
Passende instrumenten
Als weergave-eenheid voor verwisselbare meetkoppen heeft de RMD Pro-radiometer zich bewezen. Waar meerdere spectrale bereiken gelijktijdig moeten worden vastgelegd, is een spectrale meting de juiste weg – bijvoorbeeld met de UVpad. Hoe een sensor intern is opgebouwd en welke foutenbronnen de nauwkeurigheid bepalen, wordt uitgelegd onder opbouw en foutenbronnen van UV-sensoren.
Veelgestelde vragen over het selecteren van UV-sensoren
Welke UVC-sensor past bij lagedruk-, hogedruk- of LED-stralers?
De sensor moet overeenstemmen met het spectrum, niet alleen met het spectrale bereik. Voor lagedruklampen is een smalbandige gevoeligheid rond 254 nm voldoende, omdat praktisch al het UVC-vermogen in die lijn zit. Hogedruklampen stralen breedbandig over het gehele UVC-bereik uit; hier is een sensor met een brede, vlakke UVC-gevoeligheid nodig, gekalibreerd op precies dit lamptype. UVC-LED's (doorgaans 265 tot 280 nm) hebben een kalibratie op hun piekgolflengte nodig; de norm onderdelen DIN 19294-5 en -6 voor UV-C LED worden nog opgesteld. Zonder brongebonden kalibratiefactoren levert een en dezelfde sensor geen vergelijkbare waarden op alle drie bronnen.
Welke UV-sensor past bij 254 nm?
Voor de 254 nm-lijn van lagedruk-kwiklampen is een UVC-sensor met een smalbandige gevoeligheid rond 254 nm geschikt, solar-blind voor UVA en zichtbaar licht en gekalibreerd op een lagedruklamp. Bij drinkwaterdesinfectie leggen DIN 19294-1 (apparaatradiometers) en DIN 19294-3 (referentieradiometers) de vereisten voor lagedruksystemen vast; in Oostenrijk geldt ÖNORM M 5873-1. De uitvoering – inline-sensor, druk bestendige sensor, UV-probe of radiometer met verwisselbare sensor – volgt de montagepositie en de meettaak.
Welk meetbereik heeft de sensor nodig?
Dit volgt uit de te verwachten bestralingssterkte, niet uit het instrument. UV-spotbronnen bereiken binnen de spot enkele W/cm² – een bereik van 0–2000 mW/cm² of meer is hier passend. UV-lagedruk- en UVC-amalgaamlampen blijven meestal onder 100 mW/cm² in het bestralingsvlak, waarvoor 0–200 mW/cm² geschikt is. Werkplekmetingen volgens DIN EN 14255-1 vereisen daarentegen gevoeligheid: 0–2 mW/cm² is daar van toepassing. Voor UV-LED's is de UVA+ sensor met een uitgebreid spectraal bereik ontwikkeld – hiermee wordt vermeden dat op de filterrand wordt gemeten, waar zelfs de kleinste temperatuur- en partijverschillen grote meetfouten veroorzaken.
Vanaf welke bestralingssterkte moet een installatie worden beoordeeld?
Als vuistregel geldt: installaties die de operator continu blootstellen aan meer dan 1 tot 2 mW/cm² moeten worden beoordeeld. De grenswaarde, een uitgewerkt voorbeeld en de vereisten aan de sensor staan beschreven onder UV-erytheem op de werkplek.
Vind de juiste sensor
Vind de juiste sensor: De UV Sensor Finder stelt de drie best passende UV-sensoren en meters voor op basis van toepassing, golflengte en vormfactor – met kernwaarden, systeempartner en redenen.
Auteur: dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia is directeur van Opsytec Dr. Gröbel GmbH in Ettlingen en leidt het geaccrediteerde kalibratielaboratorium. Na zijn onderzoek naar gepulste xenon-excimeerontladingen aan het Institute of Lighting Technology van het KIT ligt zijn huidige focus op optische stralingsmeettechniek. Hij is vicevoorzitter van de DIN-normcommissie FNL 7 "Optische straling" en lid van de DVGW-projectgroep UV-desinfectie.
