I en kontinuerlig prosess bestemmes resultatet ikke av syklustiden, men av tiden et punkt på arbeidsstykket faktisk tilbringer under kilden. Denne kalkulatoren beregner denne oppholdstiden ut fra båndhastighet og bestrålt lengde, dosen ut fra den – og omvendt den høyeste hastigheten der en påkrevd dose fremdeles oppnås.
Dette er beregningen bak enhver transportørlinje: leverandøren av belegget spesifiserer en dose, linjen har en fast bestrålt lengde, og matehastigheten er det du søker. Å kjøre linjen raskere senker dosen i samme forhold; å doble hastigheten halverer den. Den samme beregningen viser om det i det hele tatt trengs en ekstra emitter for å nå en ønsket gjennomstrømning.
Beregningen forutsetter at irradiansen er jevn langs den bestrålte lengden. Virkelige emittere har en profil som topper seg i midten – det som da teller er integralet over passeringen, som et bevegelig dosimeter måler direkte. Opsytec produserer og kalibrerer disse instrumentene i sitt eget laboratorium.
Den statiske beregningen uten båndbevegelse finnes i UV-dosekalkulatoren og UV-eksponeringstidskalkulatoren; alle tolv radiometriske kalkulatorer er samlet i radiometrikalkulatoren.
Denne beregningen er til teknisk orientering. Den gjelder for en irradians som er jevn langs den bestrålte lengden og for en konstant båndhastighet. Prosessfrigivelser må verifiseres med en måling med kalibrerte instrumenter under reelle forhold – i en kontinuerlig prosess, fornuftig med et medløpende dosimeter.
Grunnleggende prinsipper
Oppholdstid er den bestrålte lengden delt på båndhastigheten: t = L / v. Dosen følger som i det statiske tilfellet: H = E · t. Ved å omorganisere begge med hensyn til hastighet får man den høyeste hastigheten for en måldose: v_max = L · E / H_target. Kalkulatoren tar lengden i millimeter og hastigheten i meter per minutt — enhetene som brukes i produksjonen — og konverterer internt til SI; fra L i mm og v i m/min følger t i sekunder via faktoren 0,06.
En emitter bestråler 200 mm av beltet, linjen går med 6 m/min. t = 200 mm ÷ 6 m/min = 2 s. Ved 500 mW/cm² gir dette H = 500 · 2 = 1000 mJ/cm². For samme måldose på 1000 mJ/cm² kan beltet derfor gå med maks 6 m/min; ved 500 mJ/cm² kunne det gå med 12 m/min.
Irradians er sjelden konstant langs banen — den øker mot midten av emitteren og avtar ved kantene. Produktet E · t overvurderer da dosen hvis toppverdien brukes, og undervurderer den med kantverdien. Flere emittere i serie legger sammen bidragene sine, ikke lengdene. Og som alltid: dose er en energetisk størrelse og sier ingenting om spekteret samsvarer med fotoinitiatoren.
Ofte stilte spørsmål
Først beregnes oppholdstiden fra bestrålet lengde og båndhastighet, deretter dosen fra irradians og oppholdstid: t = L / v og H = E · t. Ved 200 mm og 6 m/min blir dette 2 s; med 500 mW/cm² gir det 1000 mJ/cm².
Avstanden langs beltets retning der et punkt på arbeidsstykket faktisk blir bestrålt — ikke den fysiske lengden på emitterhuset. Med flere emittere i serie telles hver seksjon separat; dosebidragene legges sammen.
Omvendt proporsjonalt: dobbel hastighet betyr halv oppholdstid og derfor halv dose. En dobling av gjennomstrømningen krever dobbel irradians eller dobbel bestrålt lengde.
Vanligvis på grunn av emitterprofilen: beregningen forutsetter jevn irradians, mens arbeidsstykket i realiteten passerer gjennom et maksimum. Legg til dette endringer i avstand fra arbeidsstykkets høyde, et skittent vindu og aldring av kilden. Hvor kraftig en kilde svekkes vises i aldring av UV-lamper og UV-LED.
Et bevegelig dosimeter for prosessfrigivelse og en fast installert sensor for løpende overvåking. Målepraksisen er beskrevet i UV-måling for transportbanesystemer.
Ja, med samme fremgangsmåte: båndhastighet erstattes med baneslengden til verktøyet, og bestrålt lengde med bestrålt banelengde. Bruksområder er beskrevet under robotikk.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er administrerende direktør i Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter sin forskning på pulserende xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT, er hans nåværende fokus på optisk stråling målteknikk. Han er nestleder av DIN-standardiseringskomiteen FNL 7 «Optical Radiation» og medlem av DVGW-prosjektgruppen for UV-desinfeksjon.
