Conozca los cuatro aspectos principales a tener en cuenta al buscar una nueva luz UV-A para pruebas de penetración fluorescente o inspección de partículas magnéticas.
Por David Geis, gerente de producto
La industria de la iluminación en general ha adoptado los LED como la tecnología preferida a las bombillas incandescentes y fluorescentes debido a una mayor flexibilidad y menos problemas de seguridad. Sin embargo, la comunidad de pruebas no destructivas se ha quedado atrás en la adopción de LED debido a los requisitos especiales de iluminación y los desafíos que plantean los métodos fluorescentes, como las pruebas de líquidos penetrantes o las inspecciones de partículas magnéticas.
Con las exenciones regulatorias para NDT que expiran en los últimos años y los avances en la tecnología y fabricación de LED, las fuentes de luz LED UV-A de alta intensidad son ahora la solución ideal para los profesionales de NDT.
Si bien la flexibilidad es una de las principales ventajas que la tecnología LED aporta a los END, también significa que se requieren más detalles para especificar el rendimiento correcto para las pruebas no destructivas. Para que una lámpara sea útil en la inspección de partículas magnéticas o penetrantes fluorescentes, se deben considerar muchos factores.
1. Espectro de emisión y longitud de onda máxima
La longitud de onda máxima es el factor más importante al seleccionar una lámpara LED para inspección fluorescente.
Cuando se crearon las fórmulas para penetrantes y materiales de partículas magnéticas, la fuente UV-A predeterminada era vapor de mercurio, que produce un solo pico UV-A a 365,4 nm, la línea de emisión elemental de mercurio. Por lo tanto, todos los penetrantes fluorescentes y los materiales de partículas magnéticas están ajustados para emitir fluorescencia bajo UV-A a 365 nm.
Con los LED, la longitud de onda máxima es variable y depende de los LED individuales utilizados cuando se fabrica la lámpara UV. Para asegurarse de que una lámpara LED UV-A produzca fluorescencia en penetrantes y materiales de partículas magnéticas, los LED deben tener una longitud de onda máxima dentro del rango de 360-370 nm.
También es importante considerar el espectro de emisión de UV-A ya que la emisión de UV-A de un LED es mucho más amplia que la producida por vapor de mercurio. En el extremo de la cola, el espectro incluye alguna emisión en el rango de luz visible por encima de 400 nm que se puede observar como un resplandor violeta intenso de la lámpara. Las inspecciones con partículas magnéticas y penetrantes fluorescentes se realizan en un ambiente oscuro para aumentar el contraste, y la contaminación por luz visible degradará la inspección. Para inspecciones según especificaciones aeroespaciales, como ASTM E3022, Nadcap AC7114 y Rolls-Royce RRES 90061, este deslumbramiento violeta intenso no es aceptable. Por esa razón, cualquier lámpara que se utilice para la inspección aeroespacial, como la EV6000 , debe incluir un filtro de paso UV-A para bloquear las emisiones visibles.
2. Perfil de la viga y distancia de trabajo
Con las lámparas LED, no está limitado a una única configuración para realizar todas las inspecciones NDT. Las lámparas se pueden diseñar para aplicaciones y usos específicos.
Las lámparas diseñadas para una inspección de cerca tendrán un punto intenso enfocado, pero un área de haz pequeña. El área del haz de una lámpara LED UV-A es la medida de cuánta superficie está por encima de la irradiancia mínima de 1000 µW / cm2 requerida para la inspección. Para lograr un área de haz amplia, se necesita una matriz de LED.
Sin embargo, si se utiliza una matriz demasiado cerca de la superficie de inspección, se producirán patrones de puntos brillantes y tenues. Esta es la compensación entre la distancia de trabajo y el área del haz.
Las lámparas con un área de haz pequeña son útiles para inspeccionar áreas estrechas como agujeros, uniones soldadas y superficies internas. Pero cuando se utiliza en estructuras grandes, un rayo pequeño puede crear una «visión de túnel» en la que el inspector se concentra en una sola área y las indicaciones que se encuentran justo fuera del área del rayo pueden pasarse por alto fácilmente.
Una lámpara con un área de haz grande proporcionará irradiación UV-A al área periférica a la inspección. Esto permite al inspector localizar e identificar rápidamente las indicaciones fluorescentes en el área periférica para una inspección más cercana.
La distancia de trabajo de una lámpara LED UV-A es la distancia mínima requerida para proporcionar una cobertura uniforme.
Cuando se colocan muy cerca de una superficie, los LED individuales en una matriz proyectarán haces separados con áreas oscuras en el medio. Tal cobertura desigual degrada la calidad de la inspección y podría dar lugar a indicaciones perdidas. Pero a medida que la lámpara se aleja de la superficie, los haces de los LED individuales se fusionarán en un perfil uniforme y uniforme.
La inspección solo debe realizarse cuando la lámpara está colocada más allá de la distancia mínima de trabajo.
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3. Fuente de alimentación
Trabajando a bajo voltaje, una lámpara LED UV-A puede funcionar con la energía de la batería durante varias horas. Esto hace que la lámpara sea muy portátil y las inspecciones de campo se vuelven rápidas y sencillas.
Sin embargo, existe una preocupación con las lámparas que funcionan con baterías porque la intensidad del LED está directamente relacionada con el voltaje y la corriente de suministro. A medida que se usa una batería, el voltaje y la corriente caen, dando una curva de descarga característica. Con una lámpara LED UV-A, esto puede resultar en una disminución de la intensidad con el tiempo, cayendo eventualmente por debajo de los requisitos mínimos de 1,000 µW / cm 2 .
Las lámparas avanzadas incorporan circuitos de corriente constante que controlan la descarga de la batería. Estas lámparas se apagarán automáticamente si no pueden mantener una intensidad mínima de 1.000 µW / cm 2 . Conocer el tipo de batería y la curva de descarga es importante para garantizar inspecciones de calidad con lámparas LED UV alimentadas por batería.
4. Requisitos de certificación
Las diferentes industrias tienen diferentes requisitos de inspección y tolerancias.
La industria aeroespacial de END, incluidas las inspecciones de partículas magnéticas y penetrantes fluorescentes, tiene especificaciones de alto nivel en todos los aspectos del proceso. Después de cinco años de estudio, los requisitos aeroespaciales para las lámparas LED UV-A se establecieron en ASTM E3022 . Esta norma proporciona el rendimiento de referencia para que los fabricantes de lámparas cumplan con las inspecciones fluorescentes.
Una lámpara LED UV-A que está certificada por el fabricante según ASTM E3022, como la lámpara UV portátil EV6000 , es aceptable para su uso por todos los fabricantes de equipos originales y primarios aeroespaciales, y cumple con los criterios de auditoría de Nadcap. Sin embargo, estos requisitos solo se aplican a las lámparas utilizadas para la inspección aeroespacial final. Las lámparas que se utilizan en otras partes del proceso, como las estaciones de lavado o enjuague penetrante, generalmente no requieren la certificación ASTM E3022 completa.
Para las industrias no aeroespaciales como la soldadura, la energía, las tuberías o la inspección de campo, existen menos requisitos de certificación. Las inspecciones industriales más rigurosas a menudo se realizan en condiciones menos que ideales, por lo que se necesita un UV-A más intenso para hacer visibles las indicaciones fluorescentes. Sin embargo, la investigación ha demostrado que las intensidades de UV-A superiores a 10.000 µW / cm 2 a 15 pulgadas / 38 cm pueden provocar la decoloración de los tintes y pigmentos fluorescentes.
Una lámpara LED para aplicaciones industriales, como la lámpara UV de luz dual EV6500 recientemente lanzada , debe incluir un certificado de conformidad del fabricante que incluya la intensidad máxima de UV-A, regulada por debajo de 10,000 µW / cm 2 . El certificado también debe incluir la longitud de onda máxima dentro del rango de 360-370 nm para garantizar que la lámpara tenga el espectro de emisión adecuado para inducir la fluorescencia.
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Las lámparas LED son un avance valioso para las pruebas no destructivas al proporcionar una mayor flexibilidad en el diseño y la aplicación, y una seguridad mejorada. Sin embargo, hay muchas consideraciones para elegir la lámpara LED UV-A adecuada para su uso en inspección fluorescente. Se deben tener en cuenta factores como el espectro de emisión, el área del haz y la fuente de alimentación cuando se utilizan lámparas LED. Los requisitos de certificación también son una consideración para la industria aeroespacial y otras industrias de alta especificación.
Al considerar cuidadosamente sus necesidades de prueba antes de invertir en una lámpara LED UV, los profesionales de END pueden estar seguros de que están obteniendo la herramienta adecuada para ayudar a que sus pruebas de penetración fluorescente y las inspecciones de partículas magnéticas sean más rápidas y eficientes.