不同型号紫外线杀菌灯紫外辐射通量校准测试研究

陈焕发

摘要：随着人们高度重视消毒杀菌等卫生问题，为解决一般情况下家用与企业使用紫外线杀菌灯出现紫外辐射通量不标准难以展开有效消毒杀菌的问题，本文以通用的紫外线杀菌灯紫外辐射通量校准测试为例，对一般型号的紫外线杀菌灯紫外辐射通量进行研究，分析了紫外线杀菌灯原理、通用校准测试可用范围、校准环境、校准方法以及校准结果等，从而形成更加完成的校准测试流程，以满足不同型号的紫外线杀菌灯紫外辐射通量校准测试需求。

关键词：紫外线；杀菌灯；紫外辐射通量；校准测试

引言：近年来人们面临着更加复杂的生存环境，卫生检测、消毒杀菌等成为了人们所高度关注的问题。跟随现代科学技术的发展，衍生出了紫外线杀菌灯的消毒杀菌全新技术，能够在一定程度上进行有效的消毒杀菌作业。但是由于在市场上紫外线杀菌灯的型号与品牌各不相同，其紫外辐射通量标准也存在着一定的差异，因此，对各种不同类型的紫外线杀菌灯展开紫外辐射通量校准尤为重要。

1 不同型号紫外线杀菌灯原理

紫外线杀菌灯的应用原理是通过使用紫外线对所需消毒杀菌的物体进行照射，从而以紫外线光波对细菌、病毒等微生物加以消杀[1]。

当前市面上常见的不同型号紫外线杀菌灯包括雾化灯、UV-C射线灯等。

由于这样的紫外线杀菌灯的不同类型造就了差异性的功率参数、辐射强度以及波长等，因此应对其紫外辐射通量展开校准检测，从而检验其是否具备标准的杀菌消毒功能。

2 紫外线杀菌灯紫外辐射通量校准测试

2.1校准测试可用范围

由于市面上各色紫外线杀菌灯的型号品牌均存在着一定的差异，本次以国标通用65W功率下、石英玻璃制造、单端、双端或是自整流253.7nm峰值波长的紫外线杀菌灯紫外辐射通量检测标准为例展开测试。

引用国标GB19258《紫外线杀菌灯》新版本规范要求展开标准测试。

引用该检测标准的原因是基于紫外线杀菌灯的共性，由于大多数的设备使用石英玻璃制作而成，能够放射253.7nm左右的紫外辐射波长，对细菌与病毒等具有一定的消杀作用。

而市面上的杀菌灯不同类型可分为单端灯、双端灯以及自整流灯等，在使用时，需要根据使用空间对紫外线杀菌灯的电功率进行合理选择，只有达到一定标准的紫外辐射强度才能够完成杀菌消毒，因此对不同类型的紫外线杀菌灯紫外辐射通量展开校准检测至关重要。

2.2计量特性

以上文中提到的三种不同类型紫外线杀菌灯为例，展开紫外辐射通量校准检测时的标准应根据其电功率参数加以合理界定，通常情况下应按照以下标准展开校对。

表1 不同类型紫外线杀菌灯紫外辐射通量标准

电功率参数/W	紫外辐射通量/W
	双端灯	单端灯	自整流灯
＜9	0.12×A	0.12×A	0.10×A
9～17	0.18×A	0.16×A	0.13×A
18～65	0.23×A	0.20×A	0.17×A

A表示为杀菌灯电功率参数。

在测试前应开启紫外线杀菌灯，经过30min的预热之后，检测其紫外辐射通量，应控制在2%/h以下[2]。

2.3测试环境

2.3.1校准条件

展开校准测试，应保障处于稳定环境状态空间，无杂散光干扰，具有良好通风条件、无散光干扰。

要求保持在（23±5）℃的温度范畴内，且湿度应满足85%RH以下。

同时在校准测试环境中应避免存在影响仪器设备正常使用的磁场或是振动等现象。

2.3.2测量标准以及设备

展开校准测试时，要求紫外线辐射通量标准灯已经完成老化处理，且具有不超过4%的年变化率，同时应控制其具有8%以下的不确定度。

图1 紫外辐射通量校准检测装置

如图1所示，表示为本次校准检测中所应用到的装置，包括了紫外辐射计系统以及积分球。

观察该设备，在积分球内部通过涂刷了无荧光漫反射以及紫外线低辐射吸收涂层，在该设备中开启紫外线杀菌灯之后通过光线照射球壁加以反射，检验光度吸收情况。

紫外辐射计系统内包含了辐射探测器，其具有（254±2）nm的探测响应波长，具有Δλ≤20nm的峰值半高宽度，以及电流表组，要求电流标准具有0.5级以上的准确度。基于这样的完整检测设备用于检测，便于校准紫外线杀菌灯的紫外辐射通量。

2.3.3电源与供电设备

包括电压表、交流稳压电源、电流表以及电功率表等构成的电源以及供电设备，采用内启动以及外启动两种不同的电路结构。

其中要求电测表具有0.5级以上的准确度标准，且交流稳压电源也应当具有不超过0.3%/h的电压稳定度标准。

按照GB/T 17262以及GB/T 10682相关标准中所提出的规定对整流器加以选择，从而为校准测试提供基准整流器[3]。

2.4校准方法

2.4.1检查

展开校准测试之前，应当对等待检测的多个不同型号紫外线杀菌灯展开检查，详细记录对应型号杀菌灯的出厂编号、基础参数、制造厂名等。

检查杀菌灯是否具有缺陷瑕疵等问题，包括但不限于发雾、斑点、气泡、擦伤等问题，否则将会对紫外线照度的透明度产生影响。要求选择镜片薄厚均匀、玻壳透明的产品。

检查杀菌灯灯头与插脚是否存在松动问题，并检验绝缘材料是否完好，避免存在破裂、皱缩、鼓胀等问题影响校准检测真实性。

2.4.2紫外辐射通量检测

应用替代法完成紫外线杀菌灯紫外辐射通量的校准测试，应用上述测量装置对紫外线杀菌灯展开校准测量。

首先，选取标准紫外辐射通量与等待检测状态下的灯，将二者分别安装到检测装置上。

开启紫外线杀菌灯进行照射，通过积分球漫反射紫外线，并由探测器获取反射光线，接收响应值与紫外辐射通量之间应成正比。

具体来讲，通过在紫外辐射通量校准检测装置上安装标准参数下的杀菌灯并开启，则探测器此时的响应参数经过测量表示为I标准。

在紫外辐射通量校准检测装置上安装等待校准检测的杀菌灯并开启，则探测器此时的响应参数经过测量表示为I待测。

设定Φ标准表示为标准紫外辐射通量的紫外线灯，符合标准的紫外线灯数量为n（n≥1），则可以设计标准参数的紫外线灯具有紫外辐射通量参数。

公式表示为

则等待校准测试的紫外线杀菌灯紫外辐射通量参数表示为

在该公式当中，a表示为紫外线杀菌灯经过照射反射吸收光下所提供的修正因子，若等待检测的紫外线灯型号尺寸等与校准对比对象的之间存在着较大的差异，或是存在着不同的玻壳等，应对紫外辐射通量校准检测装置内二者经过照射反射形成的吸收修正因子进行测量。随后按照JJG 247-2020修正方法展开处理。

2.4.3稳定性检测

在紫外辐射通量校准检测装置上安装紫外线杀菌灯之后，开启灯光，在经过30min的预热之后，分别记录其在随后的一个小时内所形成的紫外辐射通量参数，按照每5min间隔展开测试记录，从第0min开始，共计测试7次，并对测量完成的紫外辐射通量最大值以及最小值进行记录，分析其稳定性。

2.5校准结果

基于实际检测结果，发现应用该通用校准检测规范能够对大多数型号的紫外线杀菌灯展开有效校准，从而检验其紫外辐射通量是否符合我国的消毒杀菌使用标准，进一步检验了紫外线杀菌灯使用性能。

紫外线杀菌灯其本身的波长是影响杀菌效果的关键因素，基于光线波长的不一，对于微生物的杀伤有效性也存在着明显的差异。同等型号下的不同功率也将会对紫外辐射通量产生一定影响，最为对其杀菌效果产生影响的重要因素，若紫外线杀菌灯具有更强的电功率参数，则将会产生更高的紫外辐射通量，从而起到更加显著的消毒杀菌作用。基于主要方面对紫外线杀菌灯的不同型号紫外辐射通量展开校准，同时也需要考虑其使用寿命等相关问题，进而以各个角度展开完整的紫外辐射通量评估，以期为用户提供更加完整的产品信息。

结束语：现如今市场中涌现出了众多不同类型的紫外线杀菌灯，为保障其均具有标准的杀菌消毒作用，就需要对其展开紫外辐射通量校准测试，从而检验其使用性能，更好的满足使用需求。本文以通用校准规范为例，展开校准测试，获得了较为真实的测试结果，能够为今后的其他类型紫外线杀菌灯紫外辐射通量校准提供参考。

参考文献：

[1]陶德明.紫外线杀菌灯安全使用措施及控制设计探讨[J].建筑电气,      2022,41(08):31-33.         

[2]蒋得成,冯中英,刘昊.安全有效的222nm紫外线杀菌技术[J].中国照明电器,2022,(07):11-15.         

[3]王想,李由,邢少华.生食水产品紫外线杀菌强度智能调控系统研究[J].      农业机械学报,2021,52(S1):513-518+541.