UV Messgeräte und Radiometer

UV Messgeräte sind Radiometer zur Messung von Licht und UV-Strahlung. Unsere Radiometer bestehen aus dem Anzeigegerät "UV Meter" und dem Sensorkopf (gilt für RMD Pro, RM-12 und für die Einbauradiometer RM-31 und RM-32). Da die UV-Sensoren über die dafür notwendige Kalibrierung verfügen, können mehrere Sensoren an ein Anzeigegerät angeschlossen werden.

In den Dosismessgeräten tinyTracker und TrackerUSB sind die UV-Sensoren bereits integriert. Wählen Sie bei Bestellung den geeigneten Spektral- und Messbereich aus.

Für die Messung von UV-Bestrahlungsstärken in Bandanlagen ist das UVpad bestens geeignet. Mit seinem spektralen Messprinzip kommt es ohne optische Filter aus.

Was sind UV Messgeräte und wie funktionieren sie?

UV Messgeräte sind Instrumente zur Messung der Intensität und der Wellenlänge ultravioletter Strahlung. Eines der fortschrittlichsten Modelle auf dem Markt ist das RMD Pro von Opsytec Dr. Gröbel. Dieses Gerät bietet präzise Messungen und ist ideal für Anwendungen, die höchste Genauigkeit erfordern.

Mit einem hochwertigen UV-Messgerät, können Sie effektiv die Intensität von UVA-, UVB-, oder UVC-Strahlung messen. Unsere UV-Messgeräte liefern Ihnen zuverlässige Daten und helfen dabei, UV-Prozesse in vielen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen zu überwachen und die Risiken der UV-Strahlung zu minimieren.

Unterschiedliche UV-Messgeräteklassen: Breitbandradiometer und Spektralradiometer

Zu den wichtigsten Klassen von UV-Messgeräten gehören Breitbandradiometer und Spektralradiometer. 

Breitbandradiometer sind UV-Messgeräte, die die gesamte Bandbreite eines bestimmten UV-Spektralbereichs (UVA, UVB oder UVC) messen. Diese Geräte verwenden optische Filter, welche einzelne Wellenlängenbereiche selektiv durchlassen und andere blockieren.  Breitbandradiometer erfassen mit einem Detektor die UV-Strahlung innerhalb eines Wellenlängenbereichs und liefern einen Summenwert der Strahlungsintensität, genannt Bestrahlungsstärke. 

Spektralradiometer sind UV-Messgeräte, die die Intensität der UV-Strahlung über einen bestimmten Wellenlängenbereich spektral aufgelöst messen. Im Gegensatz zu Breitbandradiometern können Spektralradiometer die Intensität bei einzelnen Wellenlängen oder in sehr schmalen Wellenlängenbändern bestimmen.

Spektralradiometer verwenden ein optisches Spektrometer, das das UV-Licht in seine spektralen Komponenten zerlegt. Dies wird häufig durch ein Gitter oder Prisma erreicht. Als Detektoren werden CMOS-Zeilen und CCD oder Photomultiplier eingesetzt. Der Spektrometer selektiert die Wellenlängen, die dann vom Detektor erfasst und in elektrische Signale umgewandelt werden.

Anwendungen von UV-Messgeräten

Während Breitbandradiometer eine einfache und effektive Lösung für die Messung der Gesamtintensität bieten, ermöglichen Spektralradiometer eine detaillierte spektrale Analyse. Breitbandradiometer sind ideal für Anwendungen, bei denen die Gesamtintensität der UV-Strahlung in einem bestimmten Spektralbereich von Interesse ist, wie z. B.

• Härtung von Beschichtungen und Klebstoffen: Messung der gesamten UV-Intensität zur Optimierung der Härtungsprozesse.
• Solarien und medizinische Therapien: Überwachung der UV-Dosis zur Gewährleistung sicherer und effektiver Behandlungen.
• Umweltüberwachung: Bestimmung der UV-Belastung in der Atmosphäre für Umweltstudien und Schutzmaßnahmen.

Spektralradiometer sind für Anwendungen geeignet, bei denen eine detaillierte spektrale Analyse der UV-Strahlung erforderlich ist. Hierzu zählen die Bestimmung der spektralen Emission von UV-Lampen und UV-LEDs, wenn Lampen sich temperaturabhägig oder alterungsbedingt ändern. Auch wenn viele unterschiedliche Lampen oder UV-LEDs gemessen warden soll, sind Spektralradiometer vorteilhaft.

Vergleich und Auswahlkriterien für UV Messgeräte

Bei der Auswahl der geeigneten UV- Messgeräteklassen für eine bestimmte Anwendung sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• UV-Messgeräte mit Filtern sind empfindlicher als Spektralradiometer und damit für Messungen bei geringen Bestrahlungsstärken & Intensitäten vorteilhaft.
• Für Anwendungen, die eine Gesamtbewertung der UV-Intensität erfordern, sind Breitbandradiometer ausreichend. Wenn jedoch detaillierte spektrale Informationen benötigt werden, sind Spektralradiometer die bessere Wahl.

• Spektralradiometer bieten eine höhere spektrale Auflösung und Genauigkeit im Vergleich zu Breitbandradiometern, sind jedoch in der Regel teurer und komplexer in der Handhabung.

   

Komponenten eines UV Messgeräts

Breitbandradiometer arbeiten durch den Einsatz von Filtern und Sensoren, die ultraviolette Strahlung in elektrische Signale umwandeln. Diese Geräte verwenden Komponenten wie Diffusoren, Filter, Photodioden und Analog-Digital-Wandler. Hier ist eine detaillierte Erklärung der Funktionsweise und der verwendeten Technologien.

Diffusoren
Diffusoren dienen dazu, das einfallende UV-Licht gleichmäßig zu streuen. Dies ist besonders wichtig, um eine die Richtungsabhängigkeit zu korrigieren. Die Eigenschaft wird als Kosinus-Korrektur bezeichnet. Die Diffusoren bestehen oft aus opakem Quarzglas, welches extrem kleine Gasbläschen als Streuzentren enthält, oder aus PTFE.

Filter
Filter selektieren spezifische Wellenlängen des UV-Lichts, um die gewünschte UV-Bandbreite (UVA, UVB oder UVC) zu isolieren. Verschiedene Arten von optischen Filtern, wie Interferenzfilter, Absorptionsfilter als Bandpass- oder Langpassfilter werden eingesetzt. Diese Filter werden vom Hersteller ausgewählt und sind auf die Anwendungen des UV-Messgeräts abgestimmt.

Photodioden
Photodioden sind die wesentlichen Sensoren in UV-Messgeräten, die UV-Strahlung in elektrische Signale umwandeln. Photodioden bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium oder Siliziumcarbit. Diese Materialien reagieren auf UV-Strahlung und erzeugen einen Strom proportional zur Intensität der einfallenden UV-Strahlung.

Analog-Digital-Wandler (ADC)
Der Analog-Digital-Wandler konvertiert das von der Photodiode erzeugte analoge Signal in ein digitales Signal, das von Mikroprozessoren weiterverarbeitet werden kann.

ADCs arbeiten durch Abtastung des analogen Signals und Umwandlung in digitale Werte mit hoher Präzision. Die Auflösung des ADCs (z.B. 12-bit, 16-bit oder 24-bit) beeinflusst die Genauigkeit und Feinheit der Messwerte. Daher sind hohe Auflösungen von 24-bit zu bevorzugen.

Messwerte von UV Messgeräten

UV Messgeräte liefern verschiedene Arten von Messwerten, die für unterschiedliche Anwendungen relevant sind. Zu den wichtigsten Messwerten gehören:

• Bestrahlungsstäke = Intensität der UV-Strahlung: Dies wird in Einheiten wie Watt pro Quadratmeter (W/m²), mW/cm² oder Mikrowatt pro Quadratzentimeter (µW/cm²) gemessen. Die Intensität gibt an, wie stark die UV-Strahlung in einem bestimmten Bereich ist. Der Bezug auf eine Fläche kann einfach umgerechnet werden. So z.B. entsprechen 10 mW/cm² auch 100 W/m² (= 100.000 mW/m²).
• Dosis der UV-Strahlung: Die UV-Dosis ist das Produkt aus der Bestrahlungsstäke der UV-Strahlung und der Einwirkungszeit, gemessen in Joule pro Quadratmeter (J/m² = Ws/m²)). Dies ist besonders wichtig für Anwendungen wie UV-Härtung und Desinfektion, wo die kumulative Wirkung der UV-Strahlung entscheidend ist.

• Spektrale Verteilung: Nur Spektralradiometer können zudem die spektrale Verteilung der UV-Strahlung messen.

   

Tipps zur Auswahl des richtigen UV Messgeräts

Bei der Auswahl eines UV Messgeräts sollten folgende Kriterien berücksichtigt werden:

• Messbereich und Spektralbereich: Stellen Sie sicher, dass das Gerät den für Ihre Anwendung relevanten UV-Bereich (UVA, UVB, UVC) abdeckt.
• Genauigkeit und Kalibrierung: Wählen Sie ein Gerät mit hoher Genauigkeit und zertifizierter Kalibrierung, wie das RMD Pro von Opsytec Dr. Gröbel.
• Robustheit und Zuverlässigkeit: Achten Sie auf ein robustes Design, das auch in anspruchsvollen Umgebungen zuverlässig funktioniert.
• Support und Ersatzteile: Opsytec Dr. Gröbel bietet umfassenden Support, Kalibrierungen, Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Beratung direkt vom Hersteller, was langfristige Zuverlässigkeit und Wartung erleichtert.
  • Die Werks-Kalibrierung führen wir in der Regel innerhalb einer Woche durch, was Ausfallzeiten minimiert. Die Werks-Kalibrierung sichert stets präzise Messungen im Hinblick auf Alterung des UV-Messgerätes und Verschmutzung.

  • Die höherwertige ISO 17025 Kalibrierung ist ein international anerkannter Standard, der die Kompetenz von Kalibrierlaboratorien sicherstellt. Opsytec Dr. Gröbel bietet ISO 17025 zertifizierte Kalibrierungen für eine Vielzahl von UV-Messgeräten an. Die  ISO 17025 Kalibrierung bietet eine höhere Genauigkeit der Messungen, geringere Kalibrierunsicherheiten und garantiert die Anerkennung der UV-Messgeräte-Kalibrierung. 

     

UV Messgeräte für präzise UVA, UVB und UVC Messungen

Ultraviolette Strahlung wird in drei Spektralbereiche unterteilt: UVA, UVB und UVC. Jeder dieser Spektralbereiche hat spezifische Eigenschaften und Anwendungen.

UVA

• Wellenlängenbereich: 315-400 nm

• Anwendungen: Härtung von Beschichtungen und Klebstoffen, Desinfektion, Fototherapie, und Detektion von Fluoreszenz.

   

UVB

• Wellenlängenbereich: 280-315 nm
• Anwendungen: Medizinische Therapien wie die Behandlung von Hautkrankheiten, Sterilisation und Photochemie.

UVC

• Wellenlängenbereich: 200-280 nm

• Anwendungen: Keimtötung und Desinfektion, Luft- und Wasserreinigung, und in der Lebensmittelindustrie zur Sterilisation.

   

Verwendung von UV Messgeräten 

• Qualitätssicherung bei der Herstellung von Materialien, Härtung von Beschichtungen und Klebstoffen, sowie Überwachung von Desinfektionsprozessen.
• Präzise Dosierung von UV-Therapien, Sterilisation von medizinischen Geräten.
• Überwachung der UV-Exposition, Forschung zur Auswirkung von UV-Strahlung auf die Umwelt.
• Forschung und Entwicklung: Untersuchung der photochemischen Reaktionen, Entwicklung neuer Materialien und Technologien.
• Bestrahlungsstärke von Lampen und Bestrahlungsanlagen
• Messung von UV-Strahlern, UV-LEDs & Lichtquellen
• Dosismessungen in Bandanlagen und bei der UV-Alterung
• Prozesskontrolle der UV-Härtung und UV-Klebung
• Messung zur Arbeitsplatzsicherheit

• Qualitätssicherung

   

Anwendungstipps und Best Practices für die UV-Messgeräte

Mit ein paar Anwendungstipps holen Sie das Beste aus Ihrem UV-Messgerät heraus:

1. Positionieren Sie Ihr UV-Messgerät an einem Ort, wo appliziert wird. Die Bestrahlungsstärke ist abstandsabhängig. Daher sollte das UV-Messgerät exakt an dem gewünschten Ort platziert werden. Dies ist z.B. die Klebestelle beim UV-Kleben oder die Position der Gesichtshaut bei Arbeitsplatzmessungen.
2. Achten Sie auf die passende Kalibrierlampe. Ein wichtiger Aspekt der UV-Messung ist die spektrale Fehlanpassung. Diese tritt auf wenn das Spektrum der Kalibrierlampe nicht perfekt mit dem Spektrum der zu messenden UV-Lampe übereinstimmt. Für unsere hochwertige UV Messgeräte, wie das RMD Pro, minimieren wir diese Fehlanpassungen durch anwendungsorientierte Kalibrierverfahren und halten hierfür eine Vielzahl von Kalibrierlampen vor.
3. Schutz vor Verschmutzung: Schützen Sie das Gerät vor Verschmutzung, um die Langlebigkeit zu sichern. Solle das UV-Messgerät verschmutzt sein, empfehlen wir eine vorsichtige Reinigung mit Isoproanol und einem fusselfreien Tuch.
4. Regelmäßige Kalibrierung: Kalibrieren Sie Ihr UV Messgerät regelmäßig, um stets präzise Daten zu gewährleisten und Verschmutzung und Alterung vorzubeugen.

Mit diesen Tipps optimieren Sie die Anwendung Ihres Radiometers und sorgen für zuverlässige Messergebnisse! 

Unser Kundenservice steht Ihnen mit Rat und Tat zur Seite, falls Sie Fragen haben oder Unterstützung bei der Einrichtung benötigen. Vertrauen Sie auf die langjährige Erfahrung und Kompetenz von Opsytec Dr. Gröbel, um Ihre UV-Messanforderungen optimal zu erfüllen.

Kennen Sie schon unsere Anwendungshinweise für die Auswahl des passenden Messbereichs und Sensors?