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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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