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Nueva Normatividad ASTM
para las Lámparas UV-A
utilizadas en PND
Bernardo Ordóñez Esquivel
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Alcance
Esta presentación detallará la forma en que los fabricantes
de lámparas UV-A con tecnología LED deben probar y
certificar los dispositivos para usarse en inspección
fluorescente PT y MT.
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Equipo para el proyecto
➢Comité ASTM E07.03 para PT y MT.
➢Grupo de tarea formado por diferentes miembros de la
comunidad PND.
▪ Fabricantes de equipo.
▪ Sectores Militar, Aeroespacial, Industrial y Académico.
▪ Primes, proveedores y usuarios.
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Resultado del proyecto
Standard Practice for:
Measurement of Emission Characteristics for UV-A
Lamps used in Fluorescent Penetrant and
Magnetic Particle Testing.
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Resultado del proyecto
➢Será publicada en septiembre 2015.
➢Enfocada en fabricantes, no en usuarios finales:▪ Certificación de las lámparas a nivel manufactura.
▪ No requiere pruebas adicionales para el usuario.
➢Documentos para usuario a actualizarse:▪ ASTM-E-1444 y ASTM-E-1417: 2016-Q2
▪ Lista de verificación NADCAP: 2016-Q4
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Pruebas para la evaluación
➢ Intensidad máxima
➢ Gráfico de perfil de haz
➢ Distancia mínima de trabajo
➢ Espectro de emisión▪ Longitud de onda pico
▪ FWHM (amplitud a la mitad del máximo)
▪ LWHM (longitud de onda más larga a la mitad del máximo)
▪ Irradiancia de excitación
➢ Estabilidad térmica
➢ Ondulación de la corriente
➢ Tiempo de descarga de batería
➢ Filtración
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Intensidad máxima
Medición de potencia máxima de la lámpara a una distancia de 15” (381 mm) desde el lente de la lámpara hasta la cara del sensor del radiómetro.
Criterio de aceptación:
≤ 10,000 μW/cm2
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Gráfico del Perfil del Haz
Con la lámpara a 15” (381 mm) genere un mapa del haz en 2D usando una resolución mínima de ½” (13 mm).
Registre los diámetros:
▪ 1,000 µW/cm2
▪ 200 µW/cm2
Criterio de aceptación:≥ 5” (127 mm) a 1,000
µW/cm2
• Azul < 200
• Verde 200-1,000
• Amarillo 1,000-5,000
• Rojo 5,000-10,000
• Blanco > 10,000
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Distancia mínima de trabajo
Comenzando a 36” (914 mm), mueva la lámpara hacia la superficie hasta perder el patrón de uniformidad en la luz. Registre la distancia:
▪ 15” (381 mm)
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Distancia mínima de trabajo
Comenzando a 36” (914 mm), mueva la lámpara hacia la superficie hasta perder el patrón de uniformidad en la luz. Registre la distancia:
▪ 15” (381 mm)▪ 10” (254 mm)
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Distancia mínima de trabajo
Comenzando a 36” (914 mm), mueva la lámpara hacia la superficie hasta perder el patrón de uniformidad en la luz. Registre la distancia:
▪ 15” (381 mm)▪ 10” (254 mm)▪ 5” (127 mm)
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Distancia mínima de trabajo
Comenzando a 36” (914 mm), mueva la lámpara hacia la superficie hasta perder el patrón de uniformidad en la luz. Registre la distancia:
▪ 15” (381 mm)▪ 10” (254 mm)▪ 5” (127 mm)▪ 2” (50.8 mm)
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Espectro de emisión
La ASTM-E-2297 define los rangos de espectros
para todas las lámparas como sigue:
▪ UV-C Range 180-280 nm▪ UV-B Range 280-320 nm▪ UV-A Range 320-400 nm▪ Visible Range 400-760 nm
Longitud de onda (nm)
InfrarrojaVisible
180 280 320 400
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Espectro de emisión
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Espectro de emisión
Mediciones adicionales a considerar para fuentes LED
dentro del rango UV-A:
➢Longitud de onda pico 360-370 nm
▪ El valor máximo de la lámpara debe caer en este rango para
igualar el desempeño de las lámparas de mercurio.
➢Rango de excitación 347-382 nm
▪ Parte del rango UV-A que causa al menos el 80% de la
fluorescencia en los materials PT y MT.
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Espectro de emisión
Para caracterizar adecuadamente la correcta
emisión del LED se miden varias propiedades:
➢Longitud de onda pico 360-370 nm
➢FWHM (amplitud a la mitad del máximo) ≤ 15 nm
➢LWHM (longitud de onda más larga a la mitad del
máximo) ≤ 377 nm
➢Irradiancia de excitación ≥ 2,000 μW/cm2 (347-382 nm)
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Espectro de emisión
Resultados de medición
Longitud de onda pico = 365 nm
FWHM = 10 nm
LWHM = 371 nm
Excitación = 3,051 μW/cm2
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Estabilidad térmica
➢Coloque la lámpara en una cámara ambiental.
➢Encienda la lámpara y deje que se caliente hasta
que su temperatura se estabilice (1 hora).
➢Repita la prueba de emisión de espectro para
confirmar su desempeño: ▪ Longitud de onda pico, FWHM, LWHM e irradiancia de
excitación.
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Ondulación de la corriente
➢Los LED’s operan con CD, así que cualquier ondulación en la corriente afectará la emisión de UV.
➢La ondulación se debe medir a temperatura ambiente y a temperatura elevada.
➢Criterio de aceptación:Ondulación <5%
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Tiempo de descarga de batería
Solo lámparas de batería.
➢Registre la intensidad máxima
a 15” (381 mm) desde la
lámpara hasta es sensor
repitiendo cada 5 minutos.
➢Reporte el tiempo en que la
intensidad máxima disminuyó
por debajo de 1,000 µW/cm2 o
la lámpara se apagó.
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Filtración
▪ Los LED’s UV emiten pequeñas cantidades de luz visible (≤400 nm), sin embargo no hay un método confiable para medirla.
▪ Se requiere un filtro para eliminar todas las emisiones visibles y reducir su efecto durante la inspección.
▪ Criterio de aceptación: ≤ 85% @ 380 nm≤ 30% @ 400 nm≤ 5% @ 420 nm≤ 0.2% @ 425-670 nm
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Certificación
➢Cada fabricante de lámparas
debe proporcionar un
certificado conforme a los
criterios previamente
expuestos.
➢El certificado debe ser
individual para cada lámpara
e incluir los valores
resultantes de cada prueba.
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