紫外光電探測器應用於焊接電弧光紫外線檢測

2020-12-03 電子發燒友

紫外光電探測器應用於焊接電弧光紫外線檢測

御風傳感 發表於 2020-12-01 09:13:39

焊接，也稱作熔接、鎔接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的製造工藝及技術。現代焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、雷射、電子束、摩擦和超聲波等。除了在工廠中使用外，焊接還可以在多種環境下進行，如野外、水下和太空。無論在何處，焊接都可能給操作者帶來危險，所以在進行焊接時必須採取適當的防護措施。焊接給人體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。

電弧性短路起火：如將兩電極接觸後再拉開建立了電弧，則維持此10mm 長的電弧只需20V 的電壓。也就是說只要先接觸，之後又分開，很可能產生局部溫度很高的電弧而成為起火源。按電弧發生的不同部分可分為帶電導體間的電弧、帶電導體與地之間的電弧和絕緣表面的爬電。

1）帶電導體間的電弧性短路起火：前邊講到短路起火時指出有兩種可能，其一是兩導體（如相線與中性線）接觸時因短路電流產生的高溫，使接觸點金屬熔化，之後金屬熔化成團收縮而脫離接觸的過程，在這種情況下可能建立電弧。「又如線路絕緣水平嚴重下降，雷電產生的瞬態過電壓或電網故障產生的暫態過電壓都可能擊穿劣化的線路絕緣而建立電弧。」「電弧性短路的起火危險遠大於上述金屬性短路的起火危險。」

2） 接地故障電弧起火：由於「接地故障發生的機率遠大於帶電導體間的短路」，所以「接地故障電弧引起的火災遠多於帶電導體間的電弧火災」。這是因為「在電氣線路施工中，穿鋼管拉電線時帶電導體絕緣外皮之間並無因相對運動而產生的摩擦，但帶電導體絕緣外皮與鋼管間的摩擦卻使絕緣摩薄或受損。另外，發生雷擊時地面上出現瞬變電磁場，它對電氣線路將感應瞬態過電壓」，此時「芯線上感應的瞬態過電壓是基本相同的，而電纜梯架則因接地而為地電壓」，所以，芯線對地的電位差較大。從摩損和電位差大兩方面分析，接地故障電弧起火率自然偏高。

3） 爬電起火：爬電是指電弧不是建立在空氣間隙中的電弧，而是出現在設備絕緣表面上的電弧。例如電源插頭的絕緣表面上的一個或多個相線插腳和PE線插腳，它們之間的絕緣表面可能發生爬電。

焊接中焊工常受到的輻射危害有強光、紅外線、紫外線等。焊接中的電子束產生的X射線，會影響焊工的身體健康。電弧光是由電弧性短路起火的現象。

最後推薦一款可以應用在焊接電弧光紫外線檢測中的紫外線探測器，由工採網從國外引進的高質量紫外光電探測器 - TOCON_ABC1，該探測器基於碳化矽的寬頻紫外光電探測器，帶有集成放大器。TOCON是5伏供電的紫外光電探測器，帶有的集成放大器使紫外輻射轉化成0~5V電壓輸出。TOCON的輸出電壓引腳可以直接連接到控制器，電壓計或其他帶有電壓輸入的數據分析裝置。

高度現代化的電子元件和帶有紫外玻璃窗的密封金屬外殼可消除封裝內寄生電阻路徑導致的噪聲或電磁幹擾。對各個工業紫外傳感應用來說，TOCON 是完美的解決方案，從pW/cm2水平的火焰檢測到W/cm2水平的紫外固化燈控制。十種不同的TOCONs覆蓋了這13個數量級範圍，它們的靈敏度有所不同。TOCONs生產為紫外寬頻傳感器或帶有過濾器進行選擇性測量。

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