Inline-UV-Sensoren: kontinuierliche Bestrahlungsstärkemessung für UV-Anlagen

Die oben genannte Kalibrierunsicherheit ist die erweiterte Unsicherheit der Kalibrierung (k = 2, Vertrauensniveau rund 95 %) und gilt für die Kalibrierquelle und die Kalibrierbedingungen. Die Messunsicherheit im Einsatz ist größer: Hinzu kommen die spektrale Fehlanpassung an der eingesetzten Quelle, die Sensortemperatur, die Alterung seit der Kalibrierung sowie Abstand und Ausrichtung zur Quelle. Wie sich daraus ein Unsicherheitsbudget ergibt, steht unter Messunsicherheit in der UV-Messtechnik.

Die Inline-Sensoren FLT sind für den Einbau in Anlagen mit geringer Bauhöhe ausgelegt (68 × 25 × 15 mm) und messen die Bestrahlungsstärke dauerhaft an einer festen Position, zum Beispiel neben dem Werkstück in einem UV-Trockner oder unter einer Verpackungslinie. Die Messbereiche reichen je Konfiguration bis 20 W/cm²; die Spektralbereiche UVC, UVB, UVA, UVA+, UVBB, VISB und VIS sind wählbar. Die Betriebstemperatur beträgt 0 bis 60 °C.

Der FLT liefert ein Sensorsignal, das ein Messgerät oder eine Anzeige auswertet: das RMD oder RM-12 für Kontrollmessungen und die Einbauanzeige RM-32 für die Dauerüberwachung mit Schaltschwelle und Alarmrelais (0–10-V-Variante). Für die direkte Anbindung an eine SPS ohne Anzeigegerät sind die PLC-Sensoren mit 4–20 mA oder 0–10 V beziehungsweise PLC.D mit RS-485 die passende Wahl.

Der fest verbaute Sensor sieht die Lampe immer aus derselben Position; ein langsamer Rückgang der Bestrahlungsstärke über Wochen zeigt Alterung, ein plötzlicher Abfall nach einer Produktionspause zeigt Belag auf Fenster oder Sensor. Opsytec empfiehlt, den Anfangswert nach Lampenwechsel als 100 % zu dokumentieren und eine Warnschwelle, etwa bei 80 %, in der Auswertung zu hinterlegen. Der Sensor selbst altert typisch unter 3 % pro Jahr und wird alle 12 Monate rekalibriert.

Mit einem fest eingebauten Sensor, der dauerhaft an einer festgelegten Position misst, statt punktuell von Hand. Gemessen wird in der Prozessebene, nicht am freien Strahl; die Inline-Sensoren FLT decken 0 bis 20 W/cm² ab, in Spektralbereichen von UVC mit 200 bis 280 nm bis LUX. Der Wert gilt nur für diese eine Position, und die Einbaulage muss nach jeder Wartung reproduzierbar sein.

Die dauerhafte Messung der UV-Bestrahlungsstärke im laufenden Betrieb an einer fest eingebauten Messstelle und in einem festgelegten Spektralband, etwa UVC mit 200 bis 280 nm. Ein Auswertegerät oder die Steuerung liest die Werte fortlaufend. Der Unterschied zur Prüfmessung liegt im Zweck: Die Prüfmessung qualifiziert die Anlage, das Inline-Monitoring hält den Zustand dazwischen nachvollziehbar. So werden Verschmutzung, Alterung und Lampenausfall sichtbar, bevor sie im Produkt auffallen. Für die absolute Aussage gehört ein rückführbarer Kalibrierschein dazu.

Zuerst wird die Messposition festgelegt: so prozessnah wie möglich, ohne den Prozess zu stören. Der Abstand ist dabei kein Detail – zwischen 13 und 38 mm Abstand liegen messbare Verluste. Zu klären sind außerdem Kühlung, Fenstertransmission, ein Verfahren gegen Verschmutzung und die reproduzierbare Einbaulage nach Wartung. Für engen Bauraum in Bestandsanlagen sind die flachen Inline-Sensoren ausgelegt; das Ausgangssignal richtet sich nach der vorhandenen Steuerung.

Der Kalibrierschein weist die erweiterte Kalibrierunsicherheit mit k = 2 aus; für die Inline-Sensoren FLT liegt sie typisch bei 4,5–6,0 %. Im laufenden Betrieb ist die Messunsicherheit größer, weil spektrale Fehlanpassung an der eingesetzten Quelle, Sensortemperatur, Alterung und Messgeometrie hinzukommen. Wie sich daraus ein Unsicherheitsbudget ergibt, steht unter Messunsicherheit in der UV-Messtechnik.

Diese Bauart wird direkt am Radiometer RMD betrieben.

Diese Bauart liefert ein analoges Signal direkt an die Steuerung.

Lieferumfang: Sensor FLT und Werkskalibrierschein. Bitte geben Sie Bauart, Spektralbereich und Messbereich bei der Bestellung an.

Der Inline-Sensor FLT für die SPS wird mit einer Anschlussleitung ohne Steckverbinder geliefert; eine PIN-Belegung entfällt deshalb. Sensoren ab 2025 führen die Aderfarben V2, ältere die Aderfarben V1.