Når nødvendig UV-dose er fastsatt og irradiansen til installasjonen er kjent, gjenstår det én størrelse: hvor lenge det skal bestråles. Denne kalkulatoren gir svaret på nettopp det. Den tar utgangspunkt i måldosen i mJ/cm² og den målte irradiansen i mW/cm² og returnerer nødvendig tid i sekunder og som minutter:sekunder.
Dette er den vanligste beregningen ved oppsett av en UV-prosess. Limleverandøren angir en dose, lampens datablad eller en måling gir irradiansen – syklustiden er det du søker. Samme beregning viser også om en prosess i det hele tatt passer til den tiltenkte syklustiden: hvis irradiansen er for lav, blir tiden urealistisk, og du trenger en sterkere kilde eller kortere arbeidsavstand.
Resultatet gjelder for en irradians som er konstant over tidsrommet ved arbeidsstykkets posisjon. Hvis delen passerer kilden, er det ikke syklustiden som er avgjørende, men oppholdstiden i den bestrålte sonen. En utforming blir først bindende gjennom en måling med kalibrerte instrumenter – produsert og kalibrert av Opsytec i eget laboratorium.
Den motsatte beregningen – dose fra tid og irradians – finner du i UV-dosekalkulatoren; alle tolv radiometriske kalkulatorer er samlet i radiometrikalkulatoren.
Grunnleggende prinsipper
Bestrålingstid følger av doselikningen H = E · t ved omorganisering: t = H / E. Ved å angi måldosen H i mJ/cm² og irradiansen E i mW/cm² får man t direkte i sekunder — enhetene kanselleres fordi mJ = mW · s. I SI-enheter er dette H i J/m² delt på E i W/m². Kalkulatoren gir også tiden som min:s, fordi produksjonssykeltider vanligvis angis på den måten.
En belegning krever 500 mJ/cm², installasjonen leverer en målt irradians på 50 mW/cm² ved arbeidsstykket. t = 500 mJ/cm² ÷ 50 mW/cm² = 10 s. Hvis en større arbeidsavstand halverer irradiansen til 25 mW/cm², dobles tiden til 20 s.
For bevegelige prosesser er det oppholdstiden i den bestrålte sonen du trenger, ikke syklustiden — del den bestrålte lengden på båndhastigheten. For pulserende kilder oppgir du gjennomsnittlig irradians, ikke toppverdien. Og som med dosekalkulatoren: en tilstrekkelig tid på papiret garanterer ingenting hvis spekteret til kilden ikke samsvarer med fotoinitiatoren eller testoppgaven.
Ofte stilte spørsmål
Måldose delt på irradians: t = H / E. Ved en måldose på 500 mJ/cm² og 50 mW/cm² blir det 10 sekunder. Begge verdiene må referere til samme spektralområde.
Den målte verdien ved posisjonen til arbeidsstykket. Dataarkverdier gjelder for en definert avstand og en ny lampe; når den er installert, er den faktiske verdien ofte betydelig lavere på grunn av avstand, forurensning og aldring.
Fordi irradiansen varierer over arealet. Den beregnede tiden gjelder for den angitte verdien; der irradiansen er lavere, nås dosen senere. For en sikker utforming bør du bruke den laveste verdien innenfor arbeidsområdet.
Gjennom en vedlikeholdsfaktor: design med irradiansen ved slutten av utskiftingsintervallet, ikke den til en ny lampe. Hvor sterkt UV-lamper og UV-LED-er avtar, er beskrevet i UV-kilder & levetid.
Bare indirekte. Der er det oppholdstiden i den bestrålte sonen som er avgjørende, det vil si bestrålt lengde delt på båndhastighet. Målepraksisen er beskrevet i UV-måling for transportsystemer.
Tre muligheter: kortere arbeidsavstand, en sterkere eller ekstra kilde, eller en kilde med et bedre matchende spektrum. Hvordan avstand og oppsett påvirker resultatet kan utforskes i UV LED-simuleringen.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er administrerende direktør i Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter forskningen sin på pulsede xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT er hans nåværende fokus på optisk strålingsmåleteknikk. Han er nestleder for DIN-standardiseringskomiteen FNL 7 «Optical Radiation» og medlem av DVGW-prosjektgruppen for UV-desinfeksjon.
