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更新時間:2026-09-11
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住田光學傳感器的技術原點,并非傳統半導體光電探測器的直接感光原理,而是一種基于特種光學玻璃的材料創新。UV-300K傳感器頭采用住田自研的紫外-可見光波長轉換玻璃,將入射的紫外線高效轉換為可見光后,再由感光元件進行測量。這一設計的關鍵意義在于:感光元件本身不再直接暴露于高能紫外輻射之下,從根本上避免了傳統UV傳感器因長期照射而導致的材料老化和靈敏度漂移問題。住田將這一材料能力描述為“高耐久性紫外-可視波長変換ガラス",其價值不僅在于延長傳感器壽命,更在于使連續、長期、免維護的紫外光量監控成為工業現實。
正是這一材料層面的差異化,構成了住田光學傳感器區別于普通UV光電二極管的根本壁壘。傳感器頭材質同時采用紫外-可見波長轉換玻璃與SUS不銹鋼外殼,兼顧光學性能與機械防護。
住田UV-300K并非一個單一器件,而是一套由放大器本體、傳感器頭、導光束(Light Guide) 三段式構成的模塊化監測系統。這一架構的核心設計意圖是將“信號處理單元"與“光接收單元"分離,使傳感器頭可以部署在高溫、狹小或水下等惡劣環境中,而放大器則安裝在控制柜內,通過導光束實現光信號的遠距離傳輸。
放大器本體(UV-300K) 是系統的信號處理與控制中樞,負責光量值的顯示、閾值判斷、輸出信號生成以及示教功能的執行。傳感器頭負責接收紫外線并將其轉換為可見光信號。導光束則承擔光信號的傳輸任務,將傳感器頭采集的光引導至放大器。住田提供UV-H耐熱型和UV-F可調節型兩種標準導光束,同時明確支持根據客戶需求訂制特殊導光束。
放大器本體的核心性能指標如下:
| 參數項 | 規格 |
|---|---|
| 光量檢測范圍(254nm) | 0.1~30 mW/cm2;高靈敏度頭:0.01~3 mW/cm2 |
| 光量檢測范圍(365nm) | 3~900 mW/cm2;高靈敏度頭:0.3~90 mW/cm2 |
| 光量檢測范圍(405nm) | 300~9,000 mW/cm2 |
| 重復精度 | ±2% F.S. 以下 |
| 溫度漂移 | 0.1% F.S./℃ 以下 |
| 響應時間 | 300ms 以下 |
| 工作模式 | 光強模式(0~125%)、積分模式(0~200%) |
| 模擬輸出 | 1-5V / 4-20mA(開關切換) |
| 數字輸出 | NPN開路集電極(DC30V,100mA以下) |
| 電源 | DC12~24V ±10% |
| 功耗 | 50mA 以下(不含輸出電流) |
| 使用環境 | -25~+55℃,35~85%RH(無凝露) |
| 質量 | 約140g |
以上參數綜合自住田產品頁面與說明書。值得注意的是,405nm波段的量程覆蓋了300~9,000 mW/cm2的寬范圍,使其同樣適用于可見光固化(如某些光敏樹脂和涂料的固化)場景,而非僅限于傳統UV波段。
放大器本體配備3位LED數字顯示,光強模式下顯示0~125%的相對光量值,積分模式下顯示0~200%的累積光量值。閾值可通過開關以1%步進設定,光強模式閾值范圍10~100%,積分模式10~200%。示教(Teaching)功能允許用戶一鍵將當前光量設定為100%基準值,極大簡化了現場調試流程。Answer back功能則在示教或閾值設定后提供操作確認反饋,降低產線誤操作風險。
傳感器頭是決定傳感器系統適用場景的關鍵選件。住田提供多款標準傳感器頭,用戶需根據目標紫外波段的中心波長和安裝環境的溫度條件進行選擇。
UV-T365面向365nm(UV-A)波段,監測波長范圍為300~380nm,適用于UV固化、UV印刷干燥等以365nm為主波長的工藝場景。UV-T254面向254nm(UV-C)波段,監測波長范圍為170~380nm,適用于殺菌滅菌、水處理等以254nm UV-C為核心作用波段的場景。這兩款傳感器頭均具有耐熱特性,使用周圍溫度范圍達到-40~+300℃(無凝露、無結冰),材質為紫外-可見波長轉換玻璃與SUS不銹鋼,附M6螺母和金屬墊圈。針對微弱光量檢測需求,住田還提供UV-T365W和UV-T254W高靈敏度版本,將檢測下限進一步下探。
UV-L和UV-S兩款傳感器頭具有更寬的監測波長范圍,覆蓋170~380nm全波段,但耐熱能力有所降低,使用周圍溫度范圍為-40~+150℃。兩者在結構形式上有所區分:UV-L為長套(ロングスリーブ)型,UV-S為短套(ショートスリーブ)型,適用于對安裝空間有不同要求的場景。此外,UV-T405面向405nm波段,量程為300~9,000 mW/cm2,用于可見光固化及特定檢測場景。
所有傳感器頭的溫度漂移指標均控制在-0.1%/℃以下,材質統一采用紫外-可見波長轉換玻璃與SUS不銹鋼。
導光束連接傳感器頭與放大器本體,其選型主要取決于工作環境的溫度條件和安裝靈活性需求。
UV-H為耐熱型導光束,使用周圍溫度范圍為-40~+300℃(無凝露、無結冰),全長2m并配備紫外線保護套管,材質為多成分玻璃與SUS不銹鋼。UV-F為可調節型導光束,特點為“長度可自行調節"(フリーカット),使用周圍溫度范圍為-40~+70℃,全長2m,其中前端1m帶有紫外線保護套管,材質為丙烯酸、聚乙烯與SUS不銹鋼。需要特別注意的是,導光束插入放大器本體的部位耐熱溫度限制為+70℃,因此在高溫環境中使用時,導光束與放大器的連接端需保持在70℃以下,僅傳感器頭端可承受高溫。
住田明確表示,除標準規格產品外,可根據客戶需求訂制特殊導光束,定制方向包括長度調整、耐熱等級適配以及防水結構等。
UV-300K提供光強模式和積分模式兩種工作邏輯,分別對應不同的工藝管控需求。
光強模式實時監測瞬時光強,范圍0~125%,當光量低于設定閾值時檢測輸出開啟(ON)。該模式適用于需要實時反饋和動態調控的場景,例如UV固化過程中根據光強變化自動調節燈管功率,或光刻曝光過程中監控光強穩定性。積分模式則監測累積光量,范圍0~200%,當積分值低于閾值時檢測輸出開啟,超過閾值時輸出關閉。該模式適用于需要精確劑量控制的場景,如殺菌滅菌中確保UV-C累積劑量達到消毒標準,或樹脂固化中確保總能量足夠使材料充分交聯。
模擬輸出通過開關在1-5V電壓和4-20mA電流之間切換,對應0~100%量程,125%時為6V或24mA。這一標準工業信號可直接接入PLC或DCS系統,實現產線的閉環控制。數字輸出為NPN開路集電極,最大DC30V/100mA,用于驅動報警燈、繼電器或外部邏輯控制。外部示教輸入和外部復位輸入支持遠程操作,ON條件為0~1.5V(短路電流1mA以下),OFF為開路或4~30V。
半導體光刻工藝中,紫外光強的穩定性直接決定光刻膠的固化均勻性與電路圖案的精度。UV-300K針對254nm等關鍵波長適配傳感器頭,光量檢測下限可至0.01 mW/cm2,能夠實時捕捉燈管老化或光強衰減的細微信號,并通過1-5V/4-20mA標準模擬輸出無縫對接產線工控系統,實現光強的自動調節與校準。
UV固化工藝的光強均勻性與總劑量是決定固化質量的兩個核心變量。UV-300K憑借UV-T365(365nm)和UV-T405(405nm)傳感器頭的組合,覆蓋從傳統UV油墨固化到可見光敏樹脂成型的廣泛波段。光強模式保障固化過程中的實時均勻性,積分模式則確保總能量滿足材料交聯要求。在UV印刷行業,有案例顯示采用UV-300K監測固化燈強度后,產品不良率降低35%,同時減少了燈管的過度損耗。
在水處理、食品加工和醫療環境滅菌場景中,UV-C光強是否達標直接關系殺菌效果。UV-300K搭載UV-T254傳感器頭,精準捕捉254nm UV-C波段光強,300ms以下的響應時間可及時捕獲燈管故障或衰減信號。積分模式可累計UV劑量,聯動控制系統自動調節光量,確保殺菌劑量始終滿足行業標準。
除上述核心場景外,UV-300K還可適配空氣凈化中的紫外光量監控、磁粉探傷中的UV光強穩定保障,以及薄膜表面改性的紫外光管理。
住田光學傳感器產品在中國通過授權經銷體系銷售。
玉崎科學儀器(深圳)有限公司 原裝現貨供應
品牌負責人:林經理
地址:廣東省深圳市龍華新區龍華街道906號電商集團7樓整層玉崎科學
住田光學傳感器產品的核心競爭力,不在于單一的測量精度指標,而在于紫外-可見波長轉換玻璃這一材料層面的原創能力。它將紫外監測從“感光元件直接承受UV輻射"的傳統路徑,轉變為“先轉換、后測量"的間接路徑,從而解決了長期困擾工業UV監測的傳感器老化與漂移問題。配合放大器、傳感器頭、導光束的三段式模塊化架構,以及光強/積分雙模式、示教功能、標準工業信號輸出等實用特性,UV-300K在中國半導體光刻、UV固化、殺菌滅菌等高價值工業場景中,正在成為紫外工藝穩定性管控的可靠工具。