Kollimerad strålningsenhet BSH-03 CBD
BSH-03CBD är en precisionskonstruerad bestrålningskammare med kollimerad stråle för reproducerbar och dosexakt UV-bestrålning av flytande prover. Med tre 150 W UVC-amalgamlampor säkerställer den en homogen strålkälla med hög intensitet vid 254 nm. Systemet utvecklades baserat på standardmetoderna för fluens- och dosbestämning som beskrivs i den tekniska litteraturen enligt Bolton & Linden, Standardization of Methods for Fluence "UV Dose Determination in Bench-Scale UV Experiments" (2003) – den metodik som betraktas som referens inom vetenskaplig forskning om UV-desinfektion.
Förfarandet togs med i DIN 19294-1:2020-08, så att BSH-03CBD kan användas för att bestämma den genomsnittliga fluensintensiteten i sporsuspensionen.
Inaktiveringen måste utföras i en BSH-03CBD i enlighet med bilaga D i DIN 19294-1:2020-08.
Amalgamlamporna förblir vid drifttemperatur under hela experimentet; exponeringstiden bestäms enbart av den interna slutaren, som UV-MAT reglerar till måldosen. Kammaren kan därför öppnas under drift för att lasta och avlasta prover utan att lamporna kyls ner – säkerhetsövervakningen utesluter all UV-emission under processen.
Bestrålningskammaren BSH-03CBD är därför en pålitlig och precis lösning för vetenskaplig forskning och industriella tillämpningar inom UV-desinfektion. Dess robusta konstruktion, säkerhet och användarvänliga drift gör den till ett oumbärligt verktyg inom vattenrening och kemisk analys.
Huvudfunktioner för UVC-enheten med kollimerad stråle:
- BSH-03CBD är utrustad med tre ozonfria 150 W UVC-amalgamlampor. Dessa lampor säkerställer enhetlig och hög UV-bestrålning.
- Det slutna skyddshöljet skärmar fullständigt av UVC-strålningen från de tre amalgamlamporna.
- Bestrålningsytan på 60 × 40 cm tar emot petriskålar som tillhandahålls av kunden tillsammans med magnetomrörare för sporsuspensioner enligt DIN 19294-1.
- En UV-referenssensor för dosreglerad drift är inbyggd.
- En andra UVC-sensor möjliggör enkel installation av systemet.
- UV-MAT Touch reglerar bestrålningen via UVC-referenssensorn och stängs av när måldosen har uppnåtts.
- Övervakad & förreglad dörr: Säkerhetsmekanismer förhindrar utsläpp av UV-strålning när dörren är öppen.
- Basplattan med skruvgängor gör det möjligt att mäta bestrålningsfältet och bestämma petrifaktorn enligt Bolton/Linden.
- Pneumatisk plattslutare: amalgamlamporna förblir vid drifttemperatur, exponeringstiden bestäms enbart av slutaren.
- Drifttimräknare – amalgamlamporna når en typisk livslängd på 3000 till 5000 h.
- Rådata och kortrapporter (PDF) lagras av den medföljande PC-programvaran, lösenordsskyddad med ett administrator- och ett operatörskonto.
BSH-03 CBD eller BSM-03 CBD?
Med tre 150 W UVC-amalgamlampor avger BSH-03 CBD praktiskt taget monokromatiskt vid 254 nm. Detta tar bort den spektrala viktningen från fluensberäkningen enligt Bolton och Linden och gör kammaren lämplig för att bestämma den genomsnittliga fluensintensiteten enligt DIN 19294-1 samt för inaktiveringsexperiment vid en definierad UV-dos. Vid 550 W på 230 V och en lamplivslängd på 3000 till 5000 h är den även den mer ekonomiska kammaren. Där den polykromatiska strålningen från en medeltryckslampa krävs – fotolys, AOP-experiment, spektrala verkningsfunktioner – är BSM-03 CBD med sin 1 kW medeltrycks-kvicksilverlampa den matchande varianten.
Bestrålningen sker med UVC-lampor vid 254 nm – monokromatisk, så att den uppmätta irradiansen kan omvandlas till en fluens utan spektral viktning.
Bakgrund & information
Artikeln "Standardization of Methods for Fluence (UV Dose) Determination in Bench-Scale UV Experiments" av James R. Bolton och Karl G. Linden (2003) presenterar en grundläggande standardprocedur för att bestämma UV-fluens (UV-dos) i laboratorieförsök. Syftet med artikeln är att standardisera experimentella metoder för UV-desinfektion och att säkerställa jämförbarheten av vetenskapliga resultat inom vattenrening.
Ultraviolett ljus har etablerat sig som en effektiv metod för att inaktivera patogena mikroorganismer i dricksvatten och avloppsvatten.
Mekanismen bygger på att UV-strålning absorberas av nukleinsyror, vilket leder till dimerisering av pyrimidinbaser och därmed förhindrar replikation av DNA eller RNA. Våglängder kring 254 nm, som avges av lågtrycks-kvicksilverlampor, är särskilt effektiva.
Det finns stora skillnader i litteraturen vad gäller utformning, kalibrering och genomförande av UV-experiment. Bland annat varierade lamptyp, avstånd till provet, homogenitet hos strålningen och beräkning av dosen. Denna variabilitet gjorde det svårt att jämföra dos-responskurvor och ledde till osäkerheter i regulatoriska tillämpningar och den tekniska implementeringen av UV-desinfektionssystem.
Bolton och Linden utvecklade en enhetlig metodik för att bestämma fluens som är tillämplig på både monokromatiska (lågtrycks-) och polykromatiska (medeltrycks-) UV-ljuskällor (BSM-03CBD) och föreslår en bestrålningskammare. Syftet med bestrålningskammaren är att uppnå homogen, kvasiparallell bestrålning av vattenytan för att säkerställa en jämn fluensfördelning.
Protokollet omfattar:
- den mekaniska konstruktionen av bestrålningskammaren,
- kalibreringen av mätinstrumenten,
- den matematiska korrigeringen av strålningsparametrarna,
- samt riktlinjer för mikrobiologiska och säkerhetsmässiga aspekter
Beskrivning av standardprotokollet:
Fluensen definieras som produkten av fluenshastigheten (E) och bestrålningstiden (t):
Mätningen utförs med en radiometer vars sensor placeras i höjd med vattenytan. För att öka mätnoggrannheten beaktas flera korrigeringsfaktorer:
- Reflektionsfaktor: förlust på grund av reflektion vid vattenytan (~2,5 %)
- Petri-faktor: korrigering för inhomogenitet över provytan (bör vara > 0,9)
- Vattenfaktor: hänsyn till UV-absorption i vatten enligt Beer–Lamberts lag
- Divergensfaktor: korrigering för den inte helt parallella strålgången
För medeltryckslampor beaktas dessutom sensorfaktorn (detektorns spektrala känslighet) och den germicida faktorn (viktning av våglängderna).
Mikrobiologiskt testförfarande
- Omrörning: homogen blandning av suspensionen utan virvelbildning.
- Bestrålning med olika dosvärden
- Replikat: minst tre upprepningar per dosvärde; utför dos-responskurvor minst två gånger.
- Randomisering: slumpmässig ordning av bestrålningen för att minimera systematiska fel.
- Utvärdering: beräkning av log10-reduktionen av mikroorganismer som funktion av dosen samt linjär regression för att bestämma UV-känsligheten.
Artikeln definierar ett fullständigt, internationellt erkänt protokoll för standardisering av UV-desinfektionstester i laboratorieskala.
Genom exakta korrigeringsmetoder, definierade designkrav och mikrobiologiska riktlinjer ger den grunden för reproducerbara och jämförbara resultat vid bestämning av UV-fluens-effektsamband.
Metoden Bolton & Linden (2003) förblir referensstandarden för laboratorietester med kollimerade strålsystem och är central för regulatoriska tillämpningar som DIN 19294, valideringstester och utvecklingen av industriella UV-desinfektionsteknologier.
Bestämning av fluensraten: vad testet med kollimerad stråle ger
Testet med kollimerad stråle besvarar en fråga som ingen mätning i anläggningen kan besvara: vilken fluens fick provet faktiskt? Irradiansen vid provets yta mäts och korrigeras med fyra faktorer – Petri-faktor, reflektionsfaktor, divergensfaktor och vattenfaktor. Endast produkten av den korrigerade fluensraten och exponeringstiden är en fluens som kan jämföras med litteraturen och med en reaktors reduktionsekvivalenta fluens.
Den underliggande metoden av Bolton och Linden beskrivs i detalj nedan under "Bakgrund & Information", tillsammans med standardprotokollet. Hur en fluens som bestämts på detta sätt ingår i valideringen av en reaktor beskrivs under UV-vattenrening.
BSH-03 CBD är byggd för detta test: monokromatisk bestrålning vid 254 nm, ett definierat bestrålat område, mätt irradians och doskontrollerad exponering – så att en körning fastställs som en fluens snarare än som en tidtagning. För polykromatiska försök med en medeltryckslampa finns BSM-03 CBD vid sidan om.
Tekniska data UVC-kollimerad strålenhet
| Innerkammare | 60 × 40 × 25 cm |
| Mått | 130 × 62 × 76 cm |
| Vikt | ~ 65 kg |
| Effektförbrukning | 550 W |
| Nätanslutning | 230 V, 6 A; 3 × 110/208 V, 8 A optional |
| Drifttemperatur | 15 till 30 °C |
| Luftfuktighet | < 80 % icke-kondenserande |
| Lamplivslängd | 3000 h till 5000 h, typiskt |
| Antal lampor | 3 |
| Lamptyp | 150 W UVC-amalgamlampor |
| ozonfri | ja |
| Provtemperatur | Rumstemperatur + ~ 1–2 °C |
| Slutarstyrning | Pneumatisk, 4–6 bar |
| Kylning | 1 x DN 100 |
Spektra för bestrålningskammaren BSH-03 CBD
De tre UVC-amalgamlamporna avger praktiskt taget monokromatiskt vid 254 nm. Det är förutsättningen för att bestämma fluens enligt Bolton & Linden och DIN 19294-1: med en enda linje sker ingen spektral viktning över provets absorption, och Petri-faktorn, reflektionsfaktorn och vattenfaktorn kan beräknas för just den våglängden. Lamporna är ozonfria; en 185 nm-komponent skulle förändra gasfasen ovanför provet.
Utrustning i detalj
Utöver den inbyggda UV-referenssensorn och den andra UVC-sensorn gäller följande för kammarens sensorer:
 | Sensorer Lämpliga material ger sensorerna en utmärkt långtidsstabilitet. De är spårbart kalibrerade, kan omkalibreras och levereras med ett fabriks- eller ISO 17025-kalibreringscertifikat. |
UV-MAT Touch bestrålningskontroll
UV-MAT Touch styrs via en högupplöst kapacitiv pekskärm. En Cortex ARM-processor säkerställer hållbarhet och uppdateringsmöjlighet - nya funktioner kan installeras på plats. Enheten och PC-programvaran är kompatibla med Windows 10 och 11. Enkanaliga och flerkanaliga bestrålningar visas numeriskt och grafiskt, tillsammans med oscillogram och inställningarna. Parametrar ställs in direkt på enheten och är lösenordsskyddade. Den styr bestrålningen via UVC-referenssensorn och stängs av när måldosen har uppnåtts.
| Display | kapacitiv pekskärm, 5″ WVGA |
| Displayutgång | irradians och dos, oscilloskopvy |
| Datainsamlingsfrekvens | justerbar: 1 s till 1 h |
| Registreringsperiod | > 24 000 h |
| Lagringsgränssnitt | 1 × USB-minne (upp till 32 GB) |
Beställningsnummer, leveransomfattning, tillbehör och versioner
| Version | Ordernummer |
|---|---|
| Kollimeringsenhet BSH-03CBD | 860915 |
Kollimeringsenheten skapar ett parallellt UVC-fält för bestämning av fluens enligt Bolton.
| Version | Beställningsnummer |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930CH |
Kammaren styrs av UV-MAT Touch. Den mäter irradiansen via UVC-referenssensorn, kopplar bort strömmen när måldosen uppnåtts och dokumenterar bestrålningen.
| Beteckning | Beställningsnummer |
|---|---|
| Radiometersensorer | 814412 |
Kammaren fungerar med en inbyggd UV-referenssensor; en andra UVC-sensor gör det enklare att ställa in och mäta bestrålningsfältet. Fler spektralområden listas under radiometersensorer.
| Beteckning | Beställningsnummer |
|---|---|
| Reservlampa | 860814H |
| Tjänst | Beställningsnummer |
|---|---|
| Kalibrering | CAL254 |
| 17025-kalibrering | 17025 |
CAL254 är kalibreringen av mätkanalen vid 254 nm; dessutom erbjuder vi ackrediterad kalibrering enligt ISO/IEC 17025.
