Requisitos de irradiação UV-C para aplicações de desinfecção e método de teste de lâmpada UV-C

Requisitos de irradiação UV-C para aplicações de desinfecção

Com o rápido crescimento das aplicações de UV-C em aplicações germicidas e de desinfecção, há uma necessidade crescente de quantificar e determinar se um determinadoLâmpada UV-Cou a configuração atingirá os objetivos de desinfecção. Ao contrário dos produtos de iluminação comuns que podemos confirmar visualmente se são "brilhantes o suficiente", o UV-C é invisível a olho nu, e isso pode torná-lo especialmente desafiador de uma perspectiva de medição. Neste artigo, abordaremos os principais métodos e princípios de medição e, em seguida, trabalharemos com alguns exemplos que ajudarão a trabalhar nas etapas necessárias para determinar os requisitos de irradiação para uma configuração específica.

1. O que exatamente é a irradiância UV-C?

O componente mais complicado, e talvez o mais essencial, dessa equação é o valor da irradiância. Irradiância é a medida de quanta energia incide sobre uma superfície específica. A irradiância pode ser influenciada por três fatores principais: (1) intensidade da lâmpada UV, (2) distância da lâmpada e (3) ângulo em relação à lâmpada. Pode ser útil pensar sobre o comportamento de lâmpadas comuns - uma lâmpada muito brilhante posicionada longe e em ângulo afastado de uma superfície, por exemplo, não fornecerá iluminação suficiente sobre a superfície de uma mesa.

2. Dosagem=Quantidade de UV + Tempo

Ao projetar a desinfecção por UV-C, precisamos começar com UV-Cdosagem, porque o objetivo final é atingir uma certa dosagem de UV-C necessária para inativar o patógeno. Mas primeiro, o que exatamente é dosagem e como ela é medida?

Dosagem UV-C, também chamadadosagem de exposiçãooufluência, é uma maneira de medir quanta energia UV-C total irradiou uma superfície específica. Este é o elemento mais crucial no design do sistema UV-C, porque a dosagem de UV-C é o determinante primário para saber se alcançamos ou não com sucesso a inativação do patógeno.
A dosagem é determinada não apenas pela força do UV-C que incide sobre uma superfície, mas também por quanto tempo essa superfície é exposta à radiação UV-C. Em outras palavras, tudo o mais sendo igual, uma lâmpada UV-C com metade da força pode atingir a mesma dosagem de UV-C se for usada pelo dobro do tempo.
A força do UV-C que incide sobre uma superfície é chamada de irradiância, e é medida em W/m² (ou alguma variante de potência por área de superfície). O tempo de exposição é medido em segundos.

A forma simples da fórmula é mostrada abaixo:
Dosagem de exposição (J/m²)=Irradiância UV (W/m²) x Tempo (segundos)
Também podemos verificar isso observando que as unidades estão de acordo aqui (1 Joule=1 Watt-segundo).

3. Requisitos específicos da aplicação

• Desinfecção do ar:Requer doses mais baixas deLuz UVC, pois o ar se move rapidamente e os patógenos são dispersos.
• Desinfecção de superfícies:Maior irradiância é necessária para desinfecção de superfícies, devido à necessidade de penetração profunda para neutralizar microrganismos em diversas superfícies.
• Tratamento de Água:A clareza da água afeta a irradiação UVC necessária, com água mais limpa permitindo níveis mais baixos de irradiação, enquanto água turva ou colorida precisa de maior intensidade para garantir que todos os patógenos sejam atingidos.

Método de teste de lâmpada UV

Medição de Irradiância UV-C

Intensidade de radiação da lâmpada: De acordo com a fórmula da dose de radiação ultravioleta igual à intensidade de radiação multiplicada pelo tempo de irradiação, pode-se obter o tempo de irradiação estendido necessário para diferentes intensidades. Também pode-se observar que o mesmo efeito de esterilização pode ser obtido para uma alta intensidade por um curto período de tempo ou uma baixa intensidade por um longo período de tempo.

O número de lâmpadas instaladas: De acordo com os regulamentos nacionais, o número de lâmpadas de desinfecção ultravioleta suspensas internas instaladas é uma média de não menos que 1,5 W por metro cúbico, e é necessário que seja distribuído uniformemente e a altura do teto seja de 1,8-2,2 m de distância do solo para fazer as pessoas respirarem. O cinto está na faixa de irradiação efetiva.

Temperatura ambiente: Geralmente, a temperatura ambiente 20-40 grau é a temperatura adequada para desinfecção ultravioleta. Dentro dessa faixa de temperatura, a intensidade da radiação ultravioleta é a maior e estável, o que pode atingir o efeito de desinfecção ideal.

Umidade relativa: quando a umidade relativa é de 55% -60%, os raios ultravioleta têm a maior taxa de eliminação de microrganismos.

Reforçar a monitorização da intensidade da radiação doLâmpada UV tubo: a lâmpada UV em uso deve ser inspecionada uma vez a cada 3-6 meses com um medidor de iluminância de radiação ultravioleta e uma vez por ano com o medidor de iluminância de radiação ultravioleta para calibração de medição para manter a precisão. Também pode ser medido pelo cartão indicador químico de intensidade de radiação ultravioleta. O cartão indicador é irradiado a 1 m de distância do tubo da lâmpada por 1 min. O revestimento fotossensível muda de branco para vermelho púrpura. Comparado com o bloco de cores padrão, a intensidade de radiação da lâmpada pode ser conhecida

Teste de vida útil da lâmpada

Outro aspecto crítico do teste de lâmpadas UV é determinar a vida útil operacional, tipicamente medida em horas de operação contínua antes que a saída de UV-C diminua abaixo de um nível efetivo (geralmente 80% da irradiação inicial). Este teste garante que as lâmpadas continuarão a fornecer desinfecção efetiva durante toda a sua vida útil nominal.

• Procedimento:As lâmpadas são operadas continuamente ou em ciclos simulados de ligar e desligar, e sua saída UV-C é medida periodicamente para monitorar qualquer declínio no desempenho.
• Testes de segurança e conformidade: As lâmpadas UV também devem passar por testes de segurança para garantir que atendam aos regulamentos de exposição humana e segurança operacional. Isso inclui testes de geração de ozônio, pois algumas lâmpadas UV produzem ozônio prejudicial como subproduto, que deve ser controlado ou minimizado.
• Procedimento:Os testes de segurança incluem a medição dos níveis de ozônio, a garantia de proteção adequada para evitar exposição UV prejudicial e o teste de estabilidade da lâmpada em diferentes condições operacionais (temperatura, umidade, etc.).
• Padrões:Os testes de segurança são regidos por normas como IEC 62471 para segurança contra radiação UV e UL 1598 para conformidade com segurança elétrica.

Em resumo, o sucesso deDesinfecção UV-Cdepende do fornecimento de níveis de irradiação apropriados, que variam com base nos requisitos da aplicação. Métodos de teste rigorosos garantem que as lâmpadas UV atendam aos padrões de desempenho, eficácia e segurança, garantindo sua confiabilidade em tarefas críticas de desinfecção.