요약
자외선(UV)을 이용한 육안 검사는 형광 원리에 의존한 검사입니다. 형광 물질은 가시광선에서는 빛을 내지만 충분한 에너지를 공급하기 위해서는 더 높은 주파수 파장의 빛이 필요합니다. 검사자는 인간의 눈에는 보이지 않지만 산업용 산업내시경에 사용되는 디지털 CCD 칩으로는 볼 수 있는 자외선을 사용합니다. 형광 물질을 이용하여 미세 균열을 강조하는 과정에서 올바른 자외선 필터를 선택하는 것이 중요한 요소입니다.
소개
자외선 염료 침투제가 포함된 RVI 제품을 사용하면 검사 대상 재료에서 훨씬 작은 미세 균열을 감지할 수 있습니다. 검사 대상 표면에는 형광성 액체 염료가 분사됩니다. 모세관 작용을 통해 액체는 아주 작은 균열 사이로 침투합니다. 그런 다음 표면을 재빨리 씻어 살짝 닦습니다. 그런 다음 육안 검사가 진행되는 동안 자외선 광원을 해당 영역 위에 배치합니다. 형광 염료는 자외선 아래에서 밝게 빛납니다. Olympus 산업내시경과 함께 사용하면 이 과정을 통해 사용자는 인간의 눈에는 보이지 않는 작은 균열을 즉시 찾을 수 있습니다.
솔루션
형광 염료로 미세 균열을 검사할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.
- 많은 응용 분야에서는 너무 작거나 얇아서 도움 없이는 볼 수 없는 균열을 검사해야 합니다.
- 높은 표면 장력을 가진 물은 자연스럽게 이 작은 틈으로 스며듭니다.
- 형광 염료도 이와 같은 모세관 작용을 이용하여 틈새로 침투할 수 있습니다.
- 자외선은 갈라진 틈에 있는 형광 염료를 빛나게 합니다.
- 자외선 필터는 어떤 빛이 CCD 칩에 도달하는지 제어하는 데 도움을 주어 보다 효과적인 검사 이미지를 얻을 수 있게 해줍니다.
응용
용접 및 단조와 같이 금속에 직접 높은 열을 가하는 응용 분야에서는 매우 작은 균열이 생성되기에 충분한 응력이 유발될 수 있습니다. 인간의 눈으로 이러한 균열을 일관되게 보는 것은 매우 어렵습니다. 균열의 길이는 다를 수 있지만, 폭은 거의 항상 매우 얇습니다.
고정 응력을 지속적으로 가하면 다음과 같은 부위에 균열이 발생할 수 있습니다.
- 두 개의 크고 분리된 부품 사이의 접합부
- 부품의 구멍 옆(즉, 구멍은 더 많은 응력이 집중되는 구조의 더 짧은 섹션을 생성)
- 볼트의 헤드와 나사산
형광 염료 침투제
다음은 작은 균열을 찾기 위해 구성품에 형광 염료 침투제를 도포할 때 일반적으로 사용되는 단계입니다. 이 방법은 응용 분야에 따라 다를 수 있습니다.
- 사용자는 해당 부위에 형광 액체를 뿌린 후 약 10분 동안 그대로 둡니다. 이는 모세관 작용을 통해 액체가 모든 작은 균열로 침투할 수 있게 합니다.
- 이 물질을 빠르게 씻어내고 건조시킵니다. 이 작업은 균열 내의 염료가 흐트러지거나 빠져나오지 않을 정도로 빠르게 수행되어야 합니다.
- 때때로 현상제를 해당 부위에 적용시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 염료가 훨씬 더 형광을 발하며 발견하기 쉬워집니다.
- 해당 부위는 필요한 경우 다시 씻어냅니다.
ASTM 표준 E1417 형광 염료 침투제 검사(http://www.astm.org/Standards/E1417.htm)에 대한 항목 6.6.1.1에 따르면, 자외선 강도는 사용 중인 가시거리에서 최소 1000 μW/cm2 이상이어야 합니다.
형광
형광은 반사와는 다른 종류의 발광입니다. 빛이 표면에 닿으면 반사가 발생합니다. 그러면 그 빛은 반사되어 다른 방향으로 이동합니다. 반사에서 빛은 부딪히는 표면과 거의 상호 작용을 하지 않습니다.
형광은 더 높은 에너지의 빛이 표면에 닿았을 때 발생합니다. 그 표면의 물질은 빛의 에너지를 흡수합니다. 이로 인해 형광 물질의 원자에 있는 전자가 여기되고 불안정해집니다. 안정화를 위해 전자는 빛을 방출하여 에너지의 일부를 잃습니다. 방출된 빛은 항상 물질에 처음 닿은 빛보다 낮은 에너지입니다.
형광 염료 검사에서는 자외선 광원이 있는 산업내시경이 사용됩니다. 산업내시경은 우선 검사해야 할 영역을 탐색하는 데 사용됩니다. Olympus 산업내시경의 TrueFeel 관절은 대상 영역을 쉽게 찾고 탐색할 수 있도록 해줍니다. 외부 광원을 사용해야 할 수도 있으므로 이는 매우 중요합니다. 그럴 경우 산업내시경은 매우 작더라도 광 가이드를 장착해야 합니다..
다음으로 형광 염료로 처리된 영역의 표면에 자외선을 비추면 존재하는 부분이 빛을 발합니다. 자외선에 대한 산업 표준은 365nm의 파장입니다. 가장 일반적으로 사용되는 형광 염료는 550nm 파장의 빛을 방출합니다. 염료는 높은 에너지인 365nm의 빛을 흡수하고 낮은 에너지인 550nm의 빛을 방출합니다.
자외선은 우리가 볼 수 없기 때문에 흔히 ‘검은 빛’이라고 불립니다. 그러나 우리는 황록색으로 나타나는 550nm 범위에서 형광 빛을 볼 수 있습니다. 자외선이 재료 밖으로 반사되지만 우리는 그것을 보지 못합니다. 이것이 형광이 매우 밝게 빛나는 이유입니다. 우리는 형광 주위의 자외선이 반사되는 것을 보지 못합니다.
산업내시경에 사용되는 것과 같은 CCD 칩은 자외선을 감지할 수 있습니다. CCD 칩은 형광염료와 자외선 반사로 강조된 균열을 포착합니다. 모든 디지털 CCD 이미징 시스템에는 이미지가 너무 밝을 경우, 이미지 전체의 밝기를 낮추는 자동 게인 기능이 있습니다. 이 칩은 자외선 반사를 볼 수 있기 때문에, 자외선 반사가 영상 시스템의 밝기를 낮추어 이미지가 필요 이상으로 어두워집니다.
CCD 칩 앞에 자외선 필터를 놓으면 자외선 반사가 이미지에 나타나지 않고 형광 균열만 나타납니다. 그러면 CCD 칩이 사람의 눈과 더 가깝게 작동하여 균열이 훨씬 더 밝게 보이게 합니다.
적용 가능한 제품
Olympus는 형광 염료 침투제를 사용하여 검사할 수 있는 세 가지 자외선 광원 솔루션을 제공합니다. 두 가지 주요 고려사항은 밝기와 휴대성입니다.
ALS-UV3000
| ALS-UV3000은 당사의 가장 밝은 자외선 광원입니다. 더 작은 영역에 맞게 축소되는 특수 광 가이드를 사용해야 합니다. 이 광원은 데스크탑 장치이며 AC 콘센트에 연결해야 합니다. 팁 어댑터에 자외선 필터를 추가하는 것을 추천합니다. |
PRIZ 자외선 광원
| PRIZ 자외선 광원은 당사의 가장 인기 있는 자외선 광원입니다. 필요한 밝기를 유지하는 동시에 휴대성도 뛰어납니다. 9V 배터리 두 개로 작동됩니다. 포함된 광 가이드는 0.5mm에 불과해 어떤 검사에도 쉽게 추가할 수 있습니다. 팁 어댑터에 자외선 필터를 추가하는 것을 추천합니다. |
자외선 팁 어댑터
| 자외선 팁 어댑터는 가장 휴대성이 뛰어난 옵션입니다. IV8 산업내시경(6.0mm 또는 4.0mm)가 필요합니다. 표준 팁 어댑터에는 백색광을 생성하는 LED가 있지만, 이 광학 아답터는 자외선을 생성합니다. 렌즈 시스템에 UV 필터가 설치되어 있어 필터를 추가할 필요가 없습니다. |
자외선 필터
| ALS-UV3000 및 자외선 LED 옵션에는 자외선 차단 필터를 사용할 수 있습니다. 팁 어댑터 내부에 쉽게 추가할 수 있습니다. |
결론
특정 응력은 보기 어려운 매우 작은 균열을 일으킬 수 있습니다. 형광염료 침투제로 미리 처리된 표면에 자외선을 사용하면 검사자가 균열을 쉽게 발견할 수 있습니다. 아래 링크를 클릭하여 현지 담당자를 찾아 Olympus 자외선 염료 침투제 검사 솔루션에 대해 문의하십시오.
부록
액체 침투제 시험에 대한 표준 관행: www.astm.org/Standards/E1417.htm
