鹿城LED工业观片灯和传统观片灯的对比

鹿城LED工业观片灯和传统观片灯的对比

*黄河

（温州市鹿城无损检测设备公司，温州，325000）

【摘要】：根据《GB/T 19802-2005无损检测工业射线照相观片灯最低要求》最新标准，对鹿城LED观片灯和传统的进口和国产的荧光灯观片灯进行了一系列的测试比较和实际应用对比观察，并根据测试对比的结果，预测将来工业观片灯的可能发展趋势。

【关键词】：工业观片灯，LED工业观片灯

引言

射线检测是我国目前无损检测行业所有探伤方法中应用最为广泛，保障系数最高的检测方法之一，而观片灯在射线检测中扮演着非常重要的角色。《GB/T 3323-2005 金属融化焊焊接接头射线照相》在射线底片最低黑度的要求方面做了一些修改，将原来的底片最低黑度D=1.5提高到D=2.0，如果要达到B级要求，最低黑度D=2.3。这就是我国射线检测人员理论和实际经验的总结，为得到足够的底片对比度以满足评片要求，必须要提高底片的黑度。为此必然带来对密度计和观片灯在要求上的提高。要求密度计能测试到D=5.0以上，观片灯要能观察到D=5.0的底片。

目前市场上的观片灯各不相同，大部分国产观片灯厂家都宣称其名下的观片灯能观察到5.0黑度的底片，但是往往进口的观片灯却声称它们的观片灯只能看到4.0黑度的底片（包括韩国，日本，美国产的观片灯）。针对这种情况的出现和当前市场上的工业观片灯质量相差很大，没有一个强制的统一的鉴定方法，我们对鹿城LED工业观片灯FV-2008和韩国产及国产其它观片灯进行了一系列的测试比较和实际应用对比观察，试验结果表明：真正能看得到5.0黑度的观片灯寥寥无几，只能靠热光源的配合才能看到5.0黑度的底片；而且亮度不够的观片灯可以截留X射线底片上的密度影像，以致影响评片质量，产生误检，漏检。现将测试结果和试验报告公布如下：

测试结果和试验报告

1．观片灯观察窗口的亮度，均匀度和色温的测试和讨论

测试项目：

观片灯观察窗口的亮度，均匀度和色温

测试对象：

鹿城LED观片灯FV-2008,韩国产观片灯，国产其他观片灯

测试方法：

笔者采用日本TOPCON瞄点式亮度计BM－7进行亮度，均匀度和色温的测试。

根据《GB/T 19802-2005无损检测工业射线照相观片灯最低要求》最新标准的测试要求，将观片灯的观察窗口平均分成12个边长为3.5cm的正方形(图1)，分别测量每个正方形的亮度。

毕业于杭州电子科技大学，一直致力于LED发光照明行业的研发和生产工作。

图1. 观片灯的观察窗口的划分

（1）测出一个亮度最大值，记为L max

（2）找出四个亮度最大值，并求出其算术平均值，记为L max’

（3）找出四个亮度最小值，并求出其算术平均值，记为L min’

（4）均匀系数g= L min’/ L max’（俗称“均匀度”）

测试结果：

表1. 观片灯观察窗口的亮度，均匀度和色温测试

讨论：

（1）关于亮度的区别：由于韩国产和国产其它观片灯都是采用荧光灯作为观片灯的光源。而荧光灯是通过灯丝发射大量电子，氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。也就是说荧光灯的亮度很大程度上取决于荧光粉的激发程度。但现在市面上常规的荧光粉的激发程度是有限的，一般现在荧光灯的光效在50～70lm／W之间，荧光灯的亮度已经发展到了一个极限的状态，很难再有提高了。即使是强制加大工作电流，也只能以极大牺牲光源的寿命为前提，来提高亮度。而LED的光效逐年递增，从90年代的40lm/ W到如今的60～175lm/ W。而当今提高LED光效这个课题已成为世界各国照明界研究的重中之重，并且预计在2010年，LED的光效可以高达300lm/W，这就是鹿城LED观片灯能在亮度上远远超过荧光灯观片灯的原因。笔者认为LED观片灯的诞生，将对以后射线底片的黑度要求也会产生一些变化。以往因受到观片灯亮度的限制，底片黑度不能过大，但是又要保证底片具有足够的对比度，黑度不能太小，所以JB4730标准规定，底片最低黑度D min≥2.0。

（2）关于均匀度的区别：影响观片灯的均匀度有两个因素：光源本身发光面的均匀度和匀光板的漫反射特性。

光源本身发光面的均匀度：用于工业观片灯的荧光灯普遍为U型管或H型管，均为长条形，只要观片灯内部灯管排列合理，发光面就可以比较均匀。而LED的光束性强，即使是选择发光角度大于140o的晶片

封装，均匀度也始终不及荧光灯，只有通过密集排布，通过光线的叠加，才能提高发光面的均匀度。

匀光板的漫反射特性：目前比较常见的用于观片灯的匀光板的材料：乳白色有机玻璃（ABS,亚克力，PVC），磨砂玻璃。而鹿城LED观片灯采用的是厂家定制的漫反射板，其原理是透过光线在树脂和德国进口化学颗粒之间不断反射、折射和散射，形成光的均匀散布的效果。

通过一个简单的试验测试匀光板性能：一个固定平面光源，固定的距离(5cm)放置不同种材料的匀光板，测量其平均亮度和均匀度。

表2. 不同材料匀光板的试验分析

（3）色温的区别：色温的不同对观片效果的影响是跟人眼视觉分辨力的特性有关。根据人眼生理特点得知，分辨力和色觉在一定的光亮度范围内，是随光亮度的增加而提高的。此外，人眼在纯白色或略偏微蓝或者偏绿即较高色温（6000-8000K）的灯光下，对黑白密度影像的分辨力最高，清晰度感觉也最佳。这就是相同亮度，而带给评片人的感觉却不同的原因。

2．使用阶梯试块底片的测试比较和讨论

测试项目：

阶梯试块底片（黑度从2.0到5.5递增）的测试比较

测试对象：

鹿城LED观片灯FV-2008,韩国产观片灯，国产其他观片灯

测试方法：

将同一张阶梯试块的曝光射线底片放在上述不同观片灯上观察，分别将观片灯打到亮度最大档位上。以能看清晰相邻阶梯间分界线为标准。

测试结果：

表3.不同观片灯所能看到的阶梯黑度等级

讨论：

由于时间和器材的缺乏无法采用线对数测试卡进行测试比较，无法得出一个直观的各种观片灯能分辨