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紫外线传感器在UV固化领域中的应用

发布时间: 2018-06-14



紫外线传感器又称UV传感器, UV固化机是能够发出可利用的强紫外线的一种机械设备。它已被广泛应用于印刷、电子、建材、机械等行业。UV固化机的种类和样式因其所光固的产品不同而有所不同,但其最终的目的是一致的,就是用来固化UV油漆或UV油墨等。UV固化装置由光源系统、通风系统、控制系统、传送系统和箱体等五个部分组成。

UV固化机,可以参考紫外线消毒器的资料,

UV光源系统的不同,也决定了监测其光源强度的紫外线传感器使用具有一定的差异,目前市面上常见的UV固化机中大部分使用的是UV汞灯,在喷涂行业,印刷行业,鞋业方面,木业方面,PCB、LCD行业(金属卤素灯管)工艺品上光等领域都有UV固化的身影。使用此类光源时,会产生大量的热量。会导致灯管附近的温度偏高,温度一般可达到100℃左右,目前紫外线传感器的基材大致分为GaN,SiC和GaP。GaN基材的传感器耐温不能超过85℃,GaP基材的耐温范围大约在125℃以内。SiC材质的传感器耐温值可以达到170℃。

一般在高温UV固化中,推荐使用专门用于高温固化中的UV-Cure-HT,该传感器的使用环境温度范围是-55℃~170℃。传感器是微弱电流输出,一般配备一个信号处理板一起使用,该板的输出为0-5V或者4-20mA。传感器能选择检测波段包含Broadband UV,UVA,UVB,UVC,UV-Index,Bluelight and UV+VIS,检测光谱范围曲线如下所示:

紫外线传感器在UV固化领域中的应用

检测光谱范围曲线

探头在出厂时就会将传感器的输出进行校准,会根据提供的检测范围来校准输出,输出与光强呈线性关系,传感器具体校准范围如下图:

紫外线传感器在UV固化领域中的应用

传感器具体校准范围

针对不同检测强度的高温固化中我们都能提供完美的解决方案。

针对一般的温度(80℃以下),只要是对应波段的传感器均能满足大部分的需求,一般传感器或者内置放大的电流的传感器能承受的温度范围均在85℃内。在温度范围内工作,传感器主要需要考虑的因素就是传感器能承受的最大辐射强度。

一般来说GaN系列材质的传感器能够承受的最大辐射强度大约为100mw/cm²,建议传感器在没有安装衰减器时,紫外线的辐射强度不要超过50mw/cm²,高强度的辐射强度会大大降低紫外线的寿命,但是SiC材质的传感器能很好的承受高强度辐射。

检测范围为190-570nm(445nm峰值响应)的GaP材质的紫外线传感器TOCON-GAP9的检测范围可以从420uw/cm²到4.3W/cm²,由于内部集成有放大电路,故使用温度范围是-25~85℃。0-5V输出方式,传感器的光谱响应图如下:

紫外线传感器在UV固化领域中的应用

传感器的光谱响应图

针对365nm,385nm,405nm等波段的传感器,目前市面上质量比较好的主要有工采网从国外进口的紫外线传感器 - GVBL-S12SD和可见光传感器 - GVGR-S11SD此类产品,此类产品均有贴片式封装和TO封装模式,也可以做成探头,高温型UV探头主要是通过光纤方式来测量紫外线强度。此类产品具体曲线图如下所示:

紫外线传感器在UV固化领域中的应用

产品具体曲线图

基于此类传感器的探头形状如下:

紫外线传感器在UV固化领域中的应用

传感器的探头形状