Como escolher um sensor UV: faixa espectral e faixa de medição

Um sensor UV não é escolhido apenas pelas denominações UVA, UVB ou UVC. O espectro de emissão, a irradiância esperada, a distância, a distribuição angular e a função de ponderação espectral exigida determinam juntos a faixa espectral e a faixa de medição adequadas. Este guia de seleção parte da fonte e da tarefa de medição até chegar ao tipo de sensor correto.

Seleção em seis etapas

1. Determine a fonte e seu espectro de emissão.
2. Defina a grandeza a ser medida e a ponderação espectral exigida.
3. Estime o valor mínimo e máximo do processo.
4. Documente a geometria de medição, a distância e a distribuição angular.
5. Verifique as condições ambientais e a interface elétrica.
6. Defina a calibração e a incerteza de medição admissível.

Faixa de medição por fonte

A faixa espectral segue a aplicação ou o fotoiniciador, a faixa de medição segue a irradiância esperada. Como valores de referência:

Casos especiais de seleção

Segurança do trabalho. Para a avaliação de risco e a segurança no local de trabalho, a norma DIN EN 14255-1 rege a medição e a avaliação da exposição pessoal à radiação óptica artificial; os próprios valores-limite estão estabelecidos na Diretiva 2006/25/CE. Para a seleção do sensor, isso significa uma faixa de medição pequena e uma responsividade com ponderação de ação – o projeto é detalhado em eritema UV no local de trabalho, e a estrutura legal em segurança do trabalho e segurança fotobiológica.

Instalação permanente. Quando a medição é contínua em vez de manual, estão disponíveis sensores inline; nesse caso, a posição de montagem, a interface e a resistência às condições do processo também são relevantes.

Aplicações médicas. O que rege aqui é uma tarefa de medição claramente definida, estabilidade de longo prazo e uma calibração rastreável. A adequação para uma aplicação médica específica exige liberação técnica caso a caso.

Instrumentos compatíveis

Como unidade de exibição para cabeças de medição intercambiáveis, o radiômetro RMD Pro tem se mostrado eficaz. Quando várias faixas espectrais precisam ser captadas simultaneamente, uma medição espectral é o caminho – por exemplo, com o UVpad. Como um sensor é construído internamente e quais fontes de erro determinam sua precisão é explicado em projeto e fontes de erro dos sensores UV.

Qual sensor UVC é adequado para emissores de baixa pressão, média pressão ou LED?
O sensor deve corresponder ao espectro, não apenas à faixa espectral. Para lâmpadas de baixa pressão, uma responsividade de banda estreita em torno de 254 nm é suficiente, pois praticamente toda a potência UVC está concentrada nessa linha. Lâmpadas de média pressão emitem em banda larga por toda a faixa UVC; aqui é necessário um sensor com responsividade UVC ampla e uniforme, calibrado exatamente para esse tipo de lâmpada. LEDs UVC (tipicamente de 265 a 280 nm) precisam de uma calibração para seu comprimento de onda de pico; as normas DIN 19294-5 e -6 para UV-C LED ainda estão em elaboração. Sem fatores de calibração específicos para cada fonte, um mesmo sensor não fornece valores comparáveis nas três fontes.

Qual sensor UV é adequado para 254 nm?
Para a linha de 254 nm de lâmpadas de mercúrio de baixa pressão, é adequado um sensor UVC com responsividade de banda estreita em torno de 254 nm, insensível (solar-blind) à radiação UVA e à luz visível e calibrado com uma lâmpada de baixa pressão. Na desinfecção de água potável, a DIN 19294-1 (radiômetros de dispositivo) e a DIN 19294-3 (radiômetros de referência) definem os requisitos para sistemas de baixa pressão; na Áustria aplica-se a ÖNORM M 5873-1. O design – sensor inline, sensor resistente à pressão, sonda UV ou radiômetro com sensor intercambiável – segue a posição de montagem e a tarefa de medição.

De qual faixa de medição o sensor precisa?
Ela decorre da irradiância esperada, não do instrumento. Fontes pontuais UV atingem vários W/cm² dentro do ponto – uma faixa de 0–2000 mW/cm² ou mais é adequada aqui. Lâmpadas UV de baixa pressão e lâmpadas de amálgama UVC normalmente permanecem abaixo de 100 mW/cm² no plano de irradiação, para o qual 0–200 mW/cm² é adequado. Medições em locais de trabalho conforme a DIN EN 14255-1, por outro lado, exigem sensibilidade: 0–2 mW/cm² nesse caso. Para LEDs UV, foi desenvolvido o sensor UVA+ com faixa espectral ampliada – isso evita medições na borda do filtro, onde mesmo as menores variações de temperatura e de lote causam grandes erros de medição.

A partir de qual irradiância uma instalação deve ser avaliada?
Como regra prática: instalações que expõem o operador continuamente a mais de 1 a 2 mW/cm² devem ser avaliadas. O valor limite, um exemplo prático e os requisitos para o sensor estão descritos em Eritema UV no local de trabalho.

Encontre o sensor certo: O UV Sensor Finder propõe os três sensores e medidores UV mais adequados por aplicação, comprimento de onda e fator de forma – com valores principais, parceiro de sistema e motivos.