Konveyör sistemleri ve sürekli prosesler için UV ölçümü

Konveyör sistemlerinde iş parçasındaki irradyans, iş parçası konveyörden geçerken sürekli değişir. Bu nedenle lamba altında yapılan statik bir ölçüm, prosesi değerlendirmek için çoğu zaman yeterli değildir. Önemli olan, gerçek iş parçası düzlemindeki tepe irradyans, zaman profili ve bundan integre edilen dozdur.

Bu sayfada, bu büyüklüklerin çalışan proseste nasıl kaydedildiği ve ölçüm ekipmanı seçilirken nelere dikkat edilmesi gerektiği açıklanmaktadır. Büyüklüklerin kendileri, UV dozunun ve irradyansın doğru ölçülmesi sayfasında tanımlanmıştır.

Bir iş parçası ışınlama bölgesinden sonlu bir sürede geçer. Işınım alanına girer, kaynağın altında maksimuma ulaşır ve alandan tekrar çıkar. Parça üzerine etki eden doz, bu profilin integralidir, tepe değerin bekleme süresiyle çarpımı değildir. Aynı tepe irradyansa sahip iki hat, reflektör geometrisine, lamba sayısına ve bant hızına bağlı olarak açıkça farklı dozlar sağlayabilir.

Ayrıca ölçüm konumunun bileşen düzlemini temsil etmesi gerekir. Lambanın hemen altında veya iş parçasından farklı bir yükseklikte yapılan bir ölçüm, sürece aktarılamayacak değerler verir.

Geçişli bir cihaz, ışınım yoğunluğunu zamana bağlı olarak kaydeder ve bundan üç büyüklük türetir:

• Tepe irradyans – çalışmanın maksimum değeridir. Ulaşılabilir reaksiyon hızını sınırlar ve sıcaklığa hassas alt tabakalar için bir yük ölçüsüdür.
• Zaman profili – profilin şekli ve genişliği, reflektörlerin, lamba aralıklarının ve gölgelenmenin etkisini ortaya koyar. Birden fazla lamba birden fazla maksimum oluşturur.
• İntegre doz – tüm çalışma boyunca zaman integralidir. Bu büyüklük genellikle proses onayı için belgelenir.

Cihazın örnekleme hızı, bant hızıyla uyumlu olmalıdır: kısa ışınlama bölgelerine sahip hızlı hatlarda, çok yavaş örnekleme maksimumu atlayabilir ve dozun eksik tahmin edilmesine yol açabilir.

• Toplam yükseklik. Cihaz, kaynağa olan mesafeyi bozmadan mevcut aralıktan geçebilmelidir.
• Sıcaklık dayanımı. Cıva lambalı hatlarda ısıl yük oldukça yüksektir; izin verilen gövde ve sensör sıcaklığı sınırları, geçiş sayısını sınırlar.
• Spektral aralık. Sensör, prosesle gerçekten ilgili olan aralığı kapsamalıdır. UV LED hatlarında tepe dalga boyu, cıva lambalarında ise çizgi spektrumu belirleyicidir.
• Örnekleme hızı ve bellek. Bu ikisi, profilin ne kadar hassas çözümlendiğini ve kaç geçişin kaydedilebileceğini belirler.
• Değerlendirme ve dokümantasyon. Proses onayı için önemli olan, zaman damgalı ve kalibrasyon referanslı, izlenebilir ve dışa aktarılabilir bir veri kaydıdır.

• curelog ve curelog Base – hat üzerinden geçişli kullanım için, bağımsız veya hatta bağlı düz radyometreler ve dozimetreler.
• tinyTracker – sınırlı ışınlama bölgeleri için kompakt doz kaydedici.
• UVpad – değişen kaynaklara sahip hatlar için düz, spektral ölçüm yapan el cihazı.
• XT sensörleri – kürleme hatlarındaki yüksek sıcaklıklar için sensörler.
• Inline sensörler – tanımlanmış ölçüm konumunda sürekli olarak kurulu izleme.

Proses onayı için referans zinciri, sürekli izlemeden ayrı olarak tanımlanır ve akredite kalibrasyon laboratuvarında izlenebilir şekilde kalibre edilir.

Bu sayfa, ölçüm probleminin kendisini ele almaktadır. Sektöre özgü hali ise uygulama sayfalarında açıklanmaktadır: baskı süreçleri için endüstriyel baskıda UV ölçümü, süreç tasarımı için UV kürleme ve fotopolimerizasyon ve kontrol sistemleri ile dokümantasyona bağlantı için otomasyon ve süreç entegrasyonu.

Otomatik bir proseste UV dozu nasıl kontrol edilir?
İki adımda. Onay için bir doz kaydedici, iş parçasıyla birlikte sistemden geçer ve tepe irradyans, zaman profili ile entegre dozu verir; bu geçiş belgelenir. Bundan sonra, tanımlı bir konumda kalıcı olarak monte edilmiş bir sensör, iki onay arasındaki durumu izlenebilir kılar. Örnekleme hızı bant hızına uygun olmalıdır: 120 m/min'de 25 mm'lik bir ışınlama bölgesi için yaklaşık 1.600 Hz gereklidir. Çok yavaş bir örnekleme, maksimumu kaçırır ve dozu düşük tahmin eder.

Durağan haldeyken tek bir ölçüm neden yeterli değildir?
Çünkü bu, sistem durağan haldeyken sadece bir konumdaki irradyansı tanımlar. Proses büyüklüğü, bir yüzey elemanının geçiş sırasında aldığı dozdur; bu doz, tüm geçiş boyunca zaman integrali olarak ortaya çıkar. Reflektörler, lamba aralığı ve gölgeleme profili şekillendirir ve birden fazla lamba birden fazla maksimum üretir. 20 m/min bant hızında ve 100 mm'lik bir ışınlama bölgesinde geçiş süresi yaklaşık 0,3 s sürer – bu, elle okumak için çok kısadır.

Dr.-Ing. Mark Paravia, Ettlingen'deki Opsytec Dr. Gröbel GmbH'nin genel müdürüdür ve akredite kalibrasyon laboratuvarının başındadır. KIT'deki Aydınlatma Teknolojisi Enstitüsü'nde darbeli ksenon eksimer deşarjları üzerine yaptığı araştırmaların ardından, bugün odak noktası optik radyasyon ölçümüdür. DIN standartlar komitesi FNL 7 "Optik radyasyon"un başkan yardımcısı ve DVGW'nin UV dezenfeksiyon proje grubunun üyesidir.