Iluminándonos acerca de los códigos ASTM E2297 y E3022: Una guía para los estándares de lámparas de luz UV para PND

Una descripción práctica de dos estándares comunes de la industria para lámparas de luz UV utilizadas en pruebas no destructivas

Por David Geis, Gerente de Producto

Los códigos y estándares de la industria son documentos técnicos publicados que establecen procedimientos, instrucciones o especificaciones diseñadas para maximizar la confiabilidad de los productos, materiales y servicios al proporcionar una uniformidad en todas las aplicaciones, empresas, industrias y países.

El objetivo de todos los estándares es hacer que los productos funcionen mejor, hacerlos más seguros, mejorar la compatibilidad y abordar las inquietudes específicas de la industria, pero con muchos estándares traslapados puede ser difícil saber cuáles tienen más sentido para usted.

En este artículo, le daremos información sobre dos de los estándares más comunes para las fuentes de luz UV para PND, ASTM E2297 y ASTM E3022.

ASTM E2297

Guía estándar para el uso de luz UV-A, luz visible y medidores utilizados en los métodos de líquidos penetrantes y partículas magnéticas

Este documento proporciona información general y requisitos para las fuentes de luz UV tradicionales, radiómetros UV y medidores de luz visible cuando se utilizan en PND fluorescentes. E2297 se aplica igualmente a la inspección de partículas magnéticas (referenciadas por ASTM E1444 y ASTM E3024) y métodos de prueba de líquidos penetrantes (referenciados por ASTM E1417 y ASTM E165).

Para las fuentes de luz UV, el E2297 proporciona detalles sobre las lámparas de vapor de mercurio y las lámparas especiales (las lámparas LED están cubiertas por la norma ASTM E3022). Si bien el espectro de emisión es ligeramente diferente con cada tipo de lámpara, todas requieren un filtro UV-A para garantizar que solo se emita luz UV-A.

• Las lámparas de vapor de mercurio vienen en dos tipos: de baja presión (lámparas de tubo fluorescente) y de media presión (lámparas de mano).
• Las lámparas especiales incluyen boroscopios, lámparas de lápiz, lámparas de micro descarga (MDL o MPXL), lámparas de xenón y lámparas de descarga de alta intensidad (HID).

Para los radiómetros UV, el E2297 proporciona el rango de sensibilidad y la calibración necesarios para las aplicaciones de PND fluorescentes. El rango UV-A se define como 320-400 nm, y un radiómetro adecuado debe incluir filtros para restringir la respuesta del medidor a ese rango. Los radiómetros dan lecturas en unidades de µW/cm2.

El E2297 también proporciona el rango de sensibilidad y la calibración adecuados para los medidores de luz visible. En PND, el rango de luz visible se define como 400-760 nm. Y al igual que con los radiómetros, el medidor de luz visible debe incluir filtros para restringir la respuesta al rango apropiado. Muchos medidores en el nivel minorista no tienen los filtros adecuados para medir en este rango y, por lo tanto, no serían adecuados para su uso en aplicaciones de PND. Los medidores de luz visible dan lecturas de iluminancia en unidades de pies-candelas o luxes.

Una nota importante: el E2297 informa que los medidores de luz visible no tienen la capacidad de medir la emisión visible de las fuentes de luz UV-A. Esto se debe a que no están diseñados para medir niveles bajos de luz visible en presencia de rayos UV-A intensos, y los resultados están por debajo de la precisión del sistema de medición.

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ASTM E3022

Práctica estándar para la medición de las características de emisión y los requisitos de las lámparas LED UV-A utilizadas en pruebas de líquidos penetrantes fluorescentes y partículas magnéticas

Este documento establece los requisitos del rendimiento para las lámparas LED UV-A. Al igual que E2297, se aplica igualmente a la inspección de partículas magnéticas (referenciadas por E1444 y E3024) y pruebas de líquidos penetrantes (referenciadas por E1417 y E165). Sin embargo, a diferencia de E2297, que proporciona información general y requisitos para las lámparas de luz UV para PND, la E3022 detalla los procedimientos y la recopilación de datos requeridos para que los fabricantes de lámparas de luz UV-A certifiquen sus lámparas UV para uso PND y no está diseñado para ser referenciado por los usuarios de lámparas UV.

Para que una lámpara de fuente de luz UV-A sea certificada como compatible con E3022, el fabricante debe realizar dos niveles de certificación: 1) pruebas de tipo de modelo para calificar el diseño de la lámpara, y 2) pruebas de unidad individual para mostrar que una lámpara en particular cumple.

1. La prueba de tipo modelo incluye un perfil o gráfico del haz, la distancia de trabajo mínima para un haz uniforme, la temperatura máxima de la lámpara durante el funcionamiento continuo, el tiempo de estabilización (el tiempo desde el encendido hasta que la radiación UV es estable) y el perfil de transmisión del filtro de paso UV-A. También se requiere un análisis del espectro de emisión, tanto a temperatura ambiente como a la temperatura máxima de operación de la lámpara. El análisis incluye la longitud de onda máxima, la anchura máxima de pico a la mitad máxima (FWHM), la longitud de onda más larga a la mitad máxima (LWHM) y la irradiación en el rango de excitación (347-382 nm). Las lámparas con alimentación alámbrica requieren la prueba de la ondulación de la corriente del controlador LED; las lámparas con alimentación por batería requieren un tiempo de descarga o tiempo hasta que la irradiancia descienda por debajo de 1,000 µW / cm2. Se requiere un certificado del fabricante, incluidos los resultados de las pruebas de tipo de modelo, para cada modelo de lámpara producido.
    
2. La prueba de unidad individual incluye el espectro de emisión (longitud de onda máxima, FWHM, LWHM e irradiación de excitación) y la irradiancia máxima a 15 in/38 cm. Se requiere un certificado de conformidad del fabricante con cada lámpara individual.

Si bien E3022 detalla los requisitos del fabricante para las lámparas LED, no incluye las comprobaciones realizadas por el usuario. Los controles tales como la intensidad de UV-A y la integridad de la lámpara son los mismos con las lámparas LED que con otras fuentes de luz UV. Los requisitos del usuario para las verificaciones de rendimiento del sistema en lámparas UV se detallan en E165 o E1417 para pruebas de líquidos penetrantes, y E1444 o E3024 para pruebas de partículas magnéticas.

Descripción general de las normas PND que se aplican a la iluminación UV

• ASTM E1417 Instrucciones para realizar pruebas de líquidos penetrantes, incluidas las verificaciones de rendimiento del sistema para iluminación UV. Comúnmente utilizado por la industria aeroespacial.
• ASTM E1444 Instrucciones para realizar pruebas de partículas magnéticas, incluidas las verificaciones de rendimiento del sistema para iluminación UV. Comúnmente utilizado por la industria aeroespacial.
• ASTM E165 Instrucciones para realizar pruebas de líquidos penetrantes en aplicaciones industriales generales, incluidas las verificaciones de rendimiento del sistema para iluminación UV.
• ASTM E2297 Información general y requisitos para fuentes de luz UV tradicionales, radiómetros UV y medidores de luz visible cuando se utilizan en pruebas no destructivas de líquidos penetrantes fluorescentes.
• ASTM E3022 Requisitos de rendimiento para lámparas LED UV-A, destinadas principalmente a fabricantes de lámparas UV.
• ASTM E3024 Instrucciones para realizar pruebas de partículas magnéticas en aplicaciones industriales generales, incluidas las verificaciones de rendimiento del sistema para iluminación UV.
• RRES 90061 Rolls-Royce especificación para lámparas LED UV-A, incluidos los requisitos para los fabricantes y usuarios de lámparas.

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