在滲透檢測與磁粒檢測中，人眼決定發現缺陷或漏檢指示。是否能看見指示，直接取決於檢測站的 UV-A 輻照度以及白光量。

ISO 3059：量測、儀器與校正

ISO 3059 規定必須符合哪些數值、如何量測，以及量測儀器須符合哪些要求。本頁面說明量測與校正；方法本身、UV 光源及製程參數則於頁面 螢光滲透檢測與工業檢驗 中說明。

ISO 3059（目前歐洲採用版本：EN ISO 3059:2012；德文版 DIN EN ISO 3059:2013-03）涵蓋磁粉檢測與滲透檢測時觀察條件之控制。此標準訂定照度與 UV-A 輻照度及其量測之最低要求，並適用於以人眼作為主要偵測手段之所有場合。此標準不適用於純粹以攝影機為基礎之自動化評估系統，亦不涵蓋光化學藍光光源。

ISO 3059 為一項跨領域文件：ISO 3452-1（滲透檢測）與 ISO 9934-1（磁粉檢測）皆引用此標準。因此，凡依循此二方法之任一者進行檢測之人員，亦同時依循 ISO 3059 進行檢測。

此標準區分兩種評估方法：

• 色彩對比法（非螢光）：需有足夠之白光才能達到可靠之對比效果。
• 螢光法：需有足夠之 UV-A 輻照度，並同時搭配盡可能少之白光。

在滲透檢測中，應避免同時使用非常高的 UV-A 輻照度與長時間曝露。標準中所述的一般指導值為輻照度不超過約 5,000 µW/cm²（50 W/m²）。

實務上有兩點經常被忽略。20 lx 這個數值是總量值：它包含室內殘留光線以及 UV-A 燈本身所發出的可見光成分。若燈具濾光不足，單靠自身即可耗盡此配額。並且所有數值皆適用於待測表面——而非燈具下方任意距離處。

對於色彩對比法所使用的白光光源，標準另規定其色溫至少須為 2,500 K，宜高於 3,300 K。

依檢測方法不同，有兩種相關的量。

照度 E_v（單位為 lux (lx)）描述依人眼光譜靈敏度加權後之可見輻射的效應。此量特別用於彩色對比染料滲透檢測及非螢光磁粒檢測。

UV-A 輻照度 E_e（單位為 W/m² 或 µW/cm²）描述入射於表面的光學輻射功率。在螢光染料滲透檢測及磁粒檢測中，365 nm 附近區域的 UV-A 輻照度是決定性的激發量。

這兩種量都必須在相關測試表面上，於實際作業條件下直接測定。

ISO 3059 規定紫外線 A 光源之強度峰值應位於 365 ± 5 nm。半高全寬之光譜頻寬不應超過 30 nm。因此，峰值位於 385 nm 或 395 nm 之 UV LED 並不符合該標準－無論其量測輻照度有多高。此類光源激發螢光測試介質之效率較低，同時可見光成分卻會增加。

據此，並非每一款紫外線量測儀皆適用於符合該標準之評估。紫外線 A 輻射計必須具備明確之光譜響應度。適用之感測器須符合以下要求，其中包括：

• 相對光譜響應度峰值位於 355 至 375 nm 之間
• 313 nm 處之相對響應度低於 10 %
• 405 nm 處之相對響應度低於 2 %
• 整個量測範圍內之相對光譜響應度具有明確之限制

適用於 ISO 3059 的量測系統應特別具備以下特性：

• 明確定義的 UV-A 光譜響應度
• 量測範圍至少達 5,000 µW/cm²
• 在相關量測範圍內具有良好線性 - 檢查點通常為 1,000、3,000 及 5,000 µW/cm²
• 具計量溯源性的校正
• 具適當光度加權的照度量測
• 具餘弦校正輸入光學元件並標示 f₂ 值 - 若無漫射輸入光學元件，斜向入射輻射將被系統性地低估
• 照度計標示 f₁′ 值以配合 V(λ)：數值越小，在 LED 光源下的誤差越小
• 在照度範圍低端具有足夠的解析度 - 20 lx 的界限值遠低於標準照度計所設計的範圍；解析度為 1 lx 的儀器在此無法提供有意義的評估
• 標示量測不確定度 - 唯有如此才能判斷剛超過界限值的讀數是否確實符合規範

感測器光譜響應度對讀數的影響，詳述於紫外線感測器的光譜不匹配；至於臨界讀數的評估，請參閱紫外線量測中的量測不確定度。

Opsytec RMD Pro 是一款數位輻射計，用於輻照度與照度量測。不同的已校正感測器可連接至同一顯示單元，並可同時讀取兩個感測器。感測器識別資訊與校正資料皆儲存於感測器本身。

針對符合 ISO 3059 的量測任務，RMD Pro 可搭配符合規格的 UV-A 感測器與 lux 感測器一起使用。兩項檢測量因此可由一套系統涵蓋：UV-A 輻照度用於監控螢光檢測，照度則用於監控可見環境光，以及用於顏色對比滲透檢測與非螢光磁粒檢測。

由於兩個感測器同時讀取，量測值是在相同位置、相同操作狀態下取得的。如此可避免常見的誤差：先後於略有差異的條件下分別量測 UV-A 與白光。

對於符合標準的量測而言，重要的並非僅是顯示單元本身，而是所使用感測器的光譜特性、量測範圍以及有效的校正狀態。

ISO 3059 要求在實際工作條件下進行量測。因此，感測器的位置必須與稍後將被評估的表面位置一致——即位於實際檢驗位置，並保持預定的工作距離。ASTM 方法另外規定量測距離為 380 mm。

1. 讓燈管穩定。光源不會立即達到穩定狀態。使用水銀燈時，開機後請至少等待 10 分鐘才進行量測。
2. 將感測器與輻射方向垂直對齊。傾斜會明顯降低讀值；未具備餘弦修正功能的感測器會使誤差進一步擴大。
3. 找出最大值並定義量測點。UV-A 燈管具有明顯的空間分佈特性。只有經過記錄的量測點才能使量測結果具有可重現性。
4. 確定可用範圍。記錄能維持所需 1,000 µW/cm² 的區域——這才是實際可用的檢驗區域。
5. 分別評估白光。照度計的讀值不應受到 UV-A 輻射的影響，唯有如此，才能可靠地證明允許的殘餘白光值。
6. 應在電池供電手持燈的操作末期進行檢查，而不僅僅在完全充電時檢查。
7. 記錄。讀值、日期、儀器（包括校正狀態）及檢驗站皆應記錄在檔案中。

ISO 3059 規範量測本身；量測頻率則取決於方法標準、客戶規格及內部書面程序。在航太領域（Nadcap、EN 4179 / NAS 410、SAE AMS 2647、原廠設備製造商規格）中，要求往往比標準的最低要求更為嚴格——特別是對 UV-A 輻照度另訂上限，以及縮短量測間隔。

觀察條件不僅是設備的問題。在檢驗開始前，必須讓眼睛進行暗適應——ISO 3059 規定最少需要一分鐘。不得配戴光致變色眼鏡，因為其會在 UV-A 照射下變暗，進而影響瑕疵顯示的可見度。UV-B 與 UV-C 成分必須在輻射源處被有效濾除。

採用色彩對比法時，照度是使用光譜加權符合人眼明視覺敏感度的照度計來測定。測試表面的照明應保持均勻，並應避免眩光與反射。

定期校正是 ISO 3059 的核心要素。UV-A 輻照度計與照度計的工作範圍必須依製造商建議的間隔進行校正；該週期不得超過十二個月。相較於該標準的前一版本，此驗證間隔已明確縮短為十二個月。

對於 UV-A 量測，該標準另有下列要求：

• 使用 365 nm 窄頻輻射進行校正
• 具備可追溯至國家、歐洲或國際標準的計量溯源性
• 對相關工作範圍進行多點校正，而非僅單點校正——就 NDT 應用而言，通常涵蓋約 100 至 10,000 µW/cm²
• 以校正證書形式記錄
• 校正證書中須註明量測不確定度——若缺少此項，證明即屬不完整：例如讀值為 1,020 µW/cm²、不確定度為 ± 8 % 時，並不能證明符合 1,000 µW/cm² 的要求
• 在損壞或進行相關維護作業後，以及在讀值不合理、與比對儀器出現明顯偏差，或在規定條件之外長時間儲存後，均須重新校正

若量測系統由可拆式感測器與獨立顯示單元組成，則校正須涵蓋感測器與顯示單元構成之完整量測鏈。關於貴公司在自身作業中設定校正間隔，請參閱UV 量測儀的校正間隔。

ISO 3059 要求可追溯的校正及其文件記錄，但原則上並不要求須由通過 ISO/IEC 17025 認證之實驗室執行。然而，經認證的校正能提供更具廣泛性的能力證明，以及在認證範圍內評估之量測不確定度；對於本身已獲認證之測試實驗室而言，這是公認的作法。

Opsytec Dr. Gröbel 為紫外線輻射計與紫外線感測器設有自有的校正實驗室。除了製造商校正外，針對適用的量測項目與儀器，本公司亦提供符合 ISO/IEC 17025 之經認證校正服務——涵蓋 Opsytec 儀器以及眾多其他製造商之適用紫外線輻射計。

紫外線輻射計始終依其本身的光譜響應度來評估光譜。因此，即使兩個感測器皆正常運作，對於同一輻射源，兩者仍可能顯示不同的讀值。

依據 ISO 3059，UV-A 測量刻意與螢光檢測所使用的光譜對齊。正因如此，該標準要求以 365 nm 的窄頻輻射對 UV-A 輻射計進行校正——藉此在支配檢測作業的波長上，直接建立計量溯源性。

當從傳統水銀燈切換至 UV LED 檢測燈時，此點尤其重要：不同的光源光譜會導致寬頻輻射計產生光譜不匹配的情形。針對特定應用進行的校正可降低此影響。

單次驗收量測並不足以確保長期可重現的檢驗條件。UV-A 輻照度可能因紫外線燈管或紫外線 LED 的老化、濾光片與保護屏的污染、反射器的變化、個別 LED 故障、工作距離的改變、燈具位置的機械性變動，以及溫度變化而發生改變。

量測儀器本身也會受到相同的影響：感測器擴散片的污染或刮傷會在不易察覺的情況下降低讀值，使原本正常的檢驗站看起來像是發生故障。

因此，除了每年對儀器進行校正外，建議定期在廠內對實際檢驗條件進行監測。量測應始終在明確定義的參考點上進行並加以記錄。在較大的檢驗區域上，則須於多個位置進行記錄，以便同時評估輻照度的空間均勻性。

ISO 目前正在進行 ISO 3059 的修訂工作，預計於 2026 年發布。此次修訂的原因是紫外線 LED 檢測燈的廣泛採用。宣布的重點包括：針對 365 nm 附近峰值波長更精確的要求、對半高全寬光譜頻寬的嚴格定義限制、對運作期間輻射穩定性的要求、對電池供電紫外線 LED 燈監控的要求、明確定義的最小工作距離，以及排除脈衝式紫外線 LED 與具有明顯漣波運作方式的規則。

對量測技術而言，這意味著除了單純的輻照度之外，輻射源的光譜特性描述將變得日益重要。任何現在打算投資的人，都應該檢查目前使用的燈具之峰值波長與光譜頻寬是否能夠可靠地證明。

ISO 3059 要求的紫外線 A 輻照度是多少？

在實際進行螢光檢測時，測試表面的紫外線 A 輻照度必須至少達到 10 W/m²，亦即 1,000 µW/cm²。同時，可見光照度不得超過 20 lx。

螢光檢測使用哪個波長？

ISO 3059 規定紫外線 A 光源的強度峰值須在 365 ± 5 nm。

若輻照度足夠高，395 nm 的紫外線 LED 是否符合標準？

不符合。標準要求強度峰值須在 365 ± 5 nm。較高的輻照度並不能補償錯誤的波長。

紫外線 A 量測儀多久必須校正一次？

校正週期首先依製造商的規定，但不得超過十二個月。若發生損壞或進行相關維護作業後，須重新校正。

校正是否必須在 365 nm 下進行？

是的。依據 ISO 3059，紫外線 A 輻照度計須使用 365 nm 的窄頻輻射進行校正。

一般的紫外線 A 量測儀是否足夠？

不一定。ISO 3059 對紫外線 A 輻射計的光譜響應度設有特定要求。一般用途的紫外線 A 感測器雖可能適用於其他應用，但未必符合螢光檢測所需的光譜加權要求。

為什麼還必須量測照度？

在螢光檢測方法中，可見環境光會降低螢光顯示與背景之間的對比。因此標準將檢測時的照度限制在最高 20 lx。相對地，在色彩對比法中，則需要充足的白光照明。

ISO 3059 是否也適用於自動化相機系統？

不適用。此標準適用於以人眼作為主要偵測方式的情況。

依 ISO 3059，是否必須進行 ISO 17025 認可校正？

不是必須的。標準所要求的是具有可追溯性的校正；ISO 17025 認可校正是這一要求的公認證明，且在認可的測試實驗室中屬於慣例做法。

該標準的新版本何時發布？

ISO 目前正在進行修訂，預計於 2026 年發布。此次修訂的重點在於針對紫外線 LED 燈的要求。

• 螢光滲透檢測與工業檢驗 – 方法、紫外線光源與製程參數
• 紫外線感測器的光譜不匹配
• 紫外線量測技術中的量測不確定度
• 紫外線計的校正週期
• Opsytec Dr. Gröbel 校正實驗室