Valg av UV-sensor: spektralområde og måleområde

Et UV-sensor velges ikke bare ut fra betegnelsene UVA, UVB eller UVC. Emisjonsspekter, forventet irradians, avstand, vinkelfordeling og nødvendig vektingsfunksjon avgjør sammen hvilket spektral- og måleområde som er riktig. Denne veiledningen tar utgangspunkt i kilden og måleoppgaven for å komme frem til riktig sensortype.

Valg i seks trinn

1. Bestem kilden og dens emisjonsspekter.
2. Definer måleparameteren og nødvendig spektral vekting.
3. Anslå minimums- og maksimumsverdien for prosessen.
4. Dokumenter målegeometri, avstand og vinkelfordeling.
5. Kontroller omgivelsesbetingelser og det elektriske grensesnittet.
6. Definer kalibrering og tillatt måleusikkerhet.

Måleområde etter kilde

Spektralområdet følger av bruksområdet eller fotoinitiatoren, måleområdet følger av forventet irradians. Som veiledende verdier:

Spesielle valgtilfeller

Arbeidsmiljø. For risikovurdering og arbeidsplassikkerhet regulerer DIN EN 14255-1 måling og vurdering av personlig eksponering for kunstig optisk stråling; selve grenseverdiene er fastsatt i direktiv 2006/25/EF. For valg av sensor betyr dette et lite måleområde og en aksjonsvektet følsomhet – utformingen er beskrevet i detalj under UV-erytem på arbeidsplassen, det juridiske rammeverket under arbeidsmiljø og fotobiologisk sikkerhet.

Fast installasjon. Der målingen skjer kontinuerlig i stedet for håndholdt, er inline-sensorer tilgjengelige; da spiller også monteringsposisjon, grensesnitt og motstandsdyktighet mot prosessbetingelser en rolle.

Medisinske anvendelser. Her er det avgjørende med en klart definert måleoppgave, langtidsstabilitet og en sporbar kalibrering. Egnethet for en spesifikk medisinsk anvendelse krever teknisk godkjenning fra tilfelle til tilfelle.

Matchende instrumenter

Som visningsenhet for utskiftbare målehoder har RMD Pro-radiometeret bevist seg. Der flere spektralområder må registreres samtidig, er en spektral måling veien å gå – for eksempel med UVpad. Hvordan en sensor er bygget opp innvendig, og hvilke feilkilder som avgjør nøyaktigheten, er forklart under oppbygning og feilkilder for UV-sensorer.

Hvilken UVC-sensor passer til lavtrykks-, mellomtrykks- eller LED-emittere?
Sensoren må passe til spekteret, ikke bare til det spektrale området. For lavtrykkslamper er en smalbånds-responsivitet rundt 254 nm tilstrekkelig, fordi praktisk talt all UVC-effekt ligger i denne linjen. Mellomtrykkslamper avgir bredbånds stråling over hele UVC-området; her er det nødvendig med en sensor med en bred, flat UVC-responsivitet, kalibrert mot nøyaktig denne lampetypen. UVC-LED-er (typisk 265 til 280 nm) krever en kalibrering til sin toppbølgelengde; standarddelene DIN 19294-5 og -6 for UV-C LED er fremdeles under utarbeidelse. Uten kildespesifikke kalibreringsfaktorer gir én og samme sensor ikke sammenlignbare verdier for alle tre kildene.

Hvilken UV-sensor passer til 254 nm?
For 254 nm-linjen til lavtrykks kvikksølvlamper passer en UVC-sensor med en smalbånds-responsivitet rundt 254 nm, solblind mot UVA og synlig lys og kalibrert mot en lavtrykkslampe. Ved desinfeksjon av drikkevann definerer DIN 19294-1 (apparatradiometre) og DIN 19294-3 (referanseradiometre) kravene for lavtrykkssystemer; i Østerrike gjelder ÖNORM M 5873-1. Utformingen – inline-sensor, trykkbestandig sensor, UV-probe eller radiometer med utskiftbar sensor – følger monteringsposisjonen og måleoppgaven.

Hvilket måleområde behøver sensoren?
Det følger av irradiansen som kan forventes, ikke av instrumentet. UV-punktkilder når flere W/cm² innenfor punktet – her passer et område på 0–2000 mW/cm² eller mer. UV-lavtrykks- og UVC-amalgamlamper ligger vanligvis under 100 mW/cm² i bestrålingsplanet, hvor 0–200 mW/cm² er passende. Målinger på arbeidsplassen etter DIN EN 14255-1 krever derimot sensitivitet: 0–2 mW/cm² der. For UV-LED-er ble UVA+-sensoren med et utvidet spektralt område utviklet – dette unngår måling på filterkanten, hvor selv de minste temperatur- og batchvariasjonene forårsaker store målefeil.

Fra hvilken irradians må en installasjon vurderes?
Som tommelfingerregel: installasjoner som kontinuerlig utsetter operatøren for mer enn 1 til 2 mW/cm² bør vurderes. Grenseverdien, et gjennomarbeidet eksempel og kravene til sensoren er beskrevet under UV-erytem på arbeidsplassen.

Finn riktig sensor: UV Sensor Finder foreslår de tre best egnede UV-sensorene og -måleinstrumentene etter bruksområde, bølgelengde og formfaktor – med nøkkelverdier, systempartner og begrunnelser.