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JJF1989-2022光谱照度计校准规范.pdf

用目视方法对被校光谱照度计进行外观检查。光谱照度计外形结构应完好，面板标 志字符应正确、清晰，各功能开关灵活可靠，外露部件应无松动，无明显机械损伤等。 光谱照度计主机的光、机、电各部分应能正常工作。不应有任何影响计量性能及使用功 能的缺陷。

6.2.2照度相对示值误差

6.2.2.1调整校准装置。如图2所示，把被校光谱照度计和发光强度标准灯安装在光 度测量装置上。调整发光强度标准灯的灯丝平面和被校光谱照度计探测器测试面，使它 门垂直于光轨的水平测量轴线，且中心点位于该轴线上。然后，在探测器与发光强度标 准灯之间放置若干光阑（其通光孔径大小要适当）CJ/T 435-2013 燃气用铝合金衬塑复合管材及管件，以防止杂散光进入探测器，但不充许 挡住由灯丝和玻壳所发出的光照射到探测器上。

6.2.2.2固定探测器位置并遮光扣除零点，然后在2856K对应的工作电流下点燃标 准灯，改变发光强度标准灯到探测器之间的距离，在探测器测试面上产生不同的照度 值，标准照度值由公式（1）给出

E一一探测器测试面的标准照度值，1x； I一一发光强度标准灯的发光强度值，cd； l一一发光强度标准灯的灯丝平面到探测器测试面的距离，m。 校准时，发光强度标准灯的灯丝平面至探测器的距离至少大于发光面或探测器的测 试面的最大线度（灯丝平面、探测器测试面的对角线长度或直径）的15倍以上。 按说明书操作被校光谱照度计，读取对应标准照度值的光谱照度计照度显示值。选 取不少于6个测量点，选取的测量点应覆盖满量程（或校准装置测量范围）的90%以 上；校准实验进行两轮，取两轮数据平均值作为最终结果。根据公式（2）计算光谱照 度计各测量点的照度相对示值误差：

6.2.3方向性响应误差

6.2.3.1将被校光谱照度计探测器安装在光度测量装置的带有度盘的转动平台上，使 平台的转动轴线通过探测器测试面的中心线，按6.2.2.1要求调整校准装置。 6.2.3.2f2（ε，9）规定的坐标示意图见图3。首先按5°间隔向左转动平台，读取光谱 照度计在入射角ε为0°～80°范围内的照度显示值Y（ε，0），根据公式（3）计算由人射 光方向引起的误差f2（ε，0），根据公式（4）计算方位角9为0时的方向性响应误差 f（0）；然后按5°间隔向右转动平台，读取光谱照度计在入射角ε为（0°～80°）范围内 的照度显示值Y（e，元），计算由人射光方向引起的误差f2（s，元），方位角$为元时的 方向性误差f（元）。

其中，人射光方向引起的误差f，（e，）

Y(,p) f2(e,p)= 1×100% Y(O,)cose

e一一人射光与探测器测试面法线所成的人射角； Y(e，）一—光人射角为ε、方位角为时光谱照度计的显示值，lx; Y(O,） 光垂直照射在测试面上，方位角为时光谱照度计的显示值，1x

图3f²（e，）规定的坐标示意图

f2(g)=[80|f2(e)|sin2ede

6.2.3.3沿探测器测试面水平线使探测器旋转90°，重复6.2.3.2的操作，根据公式 （3）分别计算得到f2（e， 3 元），根据公式（4）分别计算得到f2（ 2 f2（ 6.2.3.4根据公式（5）计算得到方向性响应总误差2，实验进行两轮，取两轮数据 平均值作为最终结果

按6.2.2进行操作，把光谱照度计积分时间设置在自动条件下，如有自动积分时间 上限，则设置为最高。首次测量光谱照度计接近满量程（或校准装置测量范围上限）的 照度显示值Y。，然后按十倍倍率递减，逐次测量照度显示值Y；，直至测量点覆盖满量 程的99%（或接近校准装置测量能力下限），按公式（6）计算光谱照度计的非线性指 标f：（Y）。实验进行两轮，取两轮数据平均值作为f3（Y）的结果，然后按公式（7） 得到非线性指标f3的最终结果，

fs(Y) = Y; Xo 1 ×100% Yo X

Y。一首次测量的光谱照度计照度显示值（接近满量程或校准装置测量范

次测量的光谱照度计照度显示值（接近满量程或校准装置测量范围上限

的照度显示值），1x； X。——对应Y。的标准照度值，lx； Y；一第i次测量的光谱照度计照度显示值，1x；

6.2.5波长示值误差

f=maxf,(Y)

以低压汞灯和氮氛激光器作为校准光源，被校光谱照度计对准校准光源进行光谱测 量，光源中心、光谱照度计入射光学系统中心应保证同轴，分别读取在4个特征波长 404.66nm、435.83nm、546.07nm、632.82nm）下的光谱照度计测量值，每个波 长测量3次，根据公式（8）计算波长示值误差。

入；—各波长测量平均值，nm； 一相应波长的标准值，nm。

以发光强度标准灯为校准光源，在人射光的光路上插入JB510杂散辐射标准滤光 片，分别读取滤光片插入前、后光谱照度计在420nm的光谱通道信号（除暗电流）， 根据公式（9）计算杂散光系数

杂散光系数； s(入) 插入滤光片在截止波段波长420nm处采集的信号； S（入） 无滤光片在波长420nm处采集的信号

6.2.7色度（，y）示值误差

s(α) X100% s(0)

6.2.7.1CIEA标准光源条件下的色度（α，y）示值误差 把图2中的发光强度标准灯换成色温标准灯，按6.2.2.1要求调整校准装置。然后 在2856K对应的工作电流下点燃色温标准灯，在10001x照度水平下，固定标准灯与 探测器位置，读取对应色品坐标标准值的光谱照度计色品坐标显示值。实验进行3次 取平均值作为最终结果。根据公式（10）计算仪器的色度示值误差：

A.，Ay 色度（，y）示值误差； as，ys 色品坐标标准值，即2856K色温标准灯的色品坐标值； y 仪器色品坐标显示值。

Ar,Ay 色度（，y）示值误差； Cg，ys 色品坐标标准值，即28 3y. 仪器色品坐标显示值。

保持6.2.7.1实验条件不变，紧贴光谱照度计探测器前分别放置6色透射式标准

板，读取对应色品坐标标准值的光谱照度计色品坐标显示值。 实验进行两轮，取两轮数据平均值作为最终结果。根据公式（11）计算光谱照度计 的色度示值误差：

A.x，y一 色度（，y）示值误差； ， 色品坐标标准值，即在0/O几何条件、CIE标准照明体A、2°标准色 度观察者条件下测量得到的标准色板色品坐标值； 光谱照度计色品坐标显示值，

校准结果应在校准证书上反映。校准证书至少应包括以下信息： a）标题：“校准证书”； b）实验室名称和地址； c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）； d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识； e）客户的名称和地址； f）被校对象的描述和明确标识； g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的 接收日期； h）如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明； i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； k）校准环境的描述； 1）校准结果及测量不确定度的说明； m）对校准规范的偏离的说明； n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期； 0）校准结果仅对被校对象有效的声明； p）未经实验室书面批准，不得部分复印证书或报告的声明

光谱照度计的复校时间间隔建议一般不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由仪 器的使用情况、使用者、仪器自身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际 使用情况自主决定复校时间间隔

JF1989—2022第页/共页照度相对示值误差：仪器显示值测量结果照度标准值Ix相对示值误差不确定度1x%Urel (k=2)第一轮第二轮平均值%二、方向性响应误差：Y (e, $)1x第一轮第二轮平均值0°5°10°15°20°25°30°35°40°45°50°55°60°65°70°75°80°f(p)余弦特性总误差f2：三、非线性：照度标准值X仪器显示值Y非线性fs(Y)1xIx%非线性f3：9

JJF1989—2022附录B光谱照度计校准证书内页推荐格式第页/共页照度相对示值误差：照度标准值相对示值误差测量结果不确定度仪器显示值Urel (k=2)1x1x%%二、方向性响应总误差：三、非线性：四、波长示值误差：测量结果不确定度标准值/nm仪器测量值/nm示值误差/nmU(k=2)404.66435.83546.07632.82五、杂散光系数：六、色度（，y）示值误差：1.CIEA标准光源条件下的色度准确度：测量结果标准色品坐标色品坐标显示值示值误差不确定度U（k=2）2.CIEA标准光源与透射式标准色板组合条件下的色度（a，y)示值误差：测量结果滤光片型号标准色品坐标色品坐标显示值示值误差不确定度U(k=2)HB650CB565ayJB510xLB6QB3yZB1y11

本附录仪就用二级标准灯校准光谱照度计一处示值（标准照度值为1001x）的示 差的测量结果不确定度做评定实例分析。实际工作中，可按客户要求逐点评定不 度

按本规范规定的相关步骤，将一只2856K发光强度二级标准灯和被校光谱照度 装在光度测量装置上，并调整好它们的位置。改变标准灯到光度头之间的距离，读 校光谱照度计在测量点的显示值，并进行两轮实验，取平均值作为最后结果。 2测量模型

C.2.1建立测量模型

式中： E 示值误差，1x。 E 照度显示值，1x； E 标准照度值，1x； m 杂散光引人的照度示值，1x； I（i） 发光强度标准灯的发光强度，I（i）=1180cd； 供给发光强度标准灯的电流，i=6.7024A； 发光强度标准灯的灯丝平面到光谱照度计测试面的距离，l=3.435m。

C.3输入量的标准不确定度评定

C.3输人量的标准不确定度评定

u（E,)的来源主要由照度示值的测量重复性、光度头和灯丝平面角度调整引人的 定度组成。 3. 1.1照度示值的测量重复性ui(E,)

照度示值的测量重复性，反映了各种随机因素的综合影响。因此采用A类方法评 定，重复性测量结果见表 C. 1。

表C.1照度示值重复性测量结果

3.1.2光度头测试面与灯丝平面角度调整弓人的标准不确定度u2（E， 由于不能将探测器与灯丝平面调整到与测量轴线严格垂直，它们与测量轴线间的 不会超过2°，引人的投影误差的标准不确定度为：

C.3.2输入量m的标准不确定度u（m）的

通过光路杂散光屏蔽效果实验，得到杂散光引人的照度示值变化量不超过0.2%， 此项服从均勾分布，则杂散光引入的标准不确定度为：

C.3.3输入量I的标准不确定度u（I)的评定

= 0.12 1x /3 100

u（I)的来源主要由光强值的不确定度及电测系统的不确定度两部分组成，均用B 类方法评定。

发光强度二级标准灯的测量结果相对扩展不确定度为：urel=0.8%（k=2），则

强值的标准不确定度为：

C.3.3.2供给标准灯电流的标准不确定度

IF19892022

标准电阻为0.01级，按k=3计算，则电阻的相对标准不确定度：

电流的合成相对标准不确定度

C.3.4输入量l的标准不确定度u（U)的评定

0.01% urel(R)= ~0.003%

认（）的来源主要由测单重距离的不确定度及探深测器和划型平面位直调整的不确定 度两部分引人，用B类方法评定，

C.3.4.1测量距离的标准不确定度u.（l

.O.4.± 测量距离的标准不确定度u1（） 光轨测长最大误差不超过土0.2mm/m，此项服从均匀分布，如标准灯到光度头测 试面的距离为3.5468m，测量距离的标准不确定度为：

C.3.4.2光度头与灯丝平面位置调整的标准不确定度u2（l）

~0.00022m 3

3.4.2光度头与灯丝平面位置调整的标准不确定度u2（1） 根据实验经验与相关资料判定，光度头与灯丝平面的位置调整带来的对1值的影 会超过土1mm，且服从三角分布。标准不确定度为：

C.4合成标准不确定度的计算

不确定度信息一览表见表C.2。

~0.00041m /6

表C.2不确定度信息一览表

取k=2，则光谱照度计照度示值误差的扩展不确定度为： U(△E)=ku（△E)=2u。（△E)=1.3lx 相对扩展不确定度为：

取k=2，则光谱照度计照度示值误差的扩展不确定度为： U(△E)=ku（△E)=2u。（△E)=1.3lx 相对扩展不确定度为：

Ul=1. 3%(k=2)

本附录对光谱照度计的波长示值误差测量结果进行不确定度评定。 测量模型

D.1.1建立测量模型

D. 1. 2 灵敏系数

入的灵敏系数：C1= =1; ax a 入。的灵敏系数：C2 a入

D.2输入量的标准不确定度评定

不确定度来源主要包括：测量重复性引入的测量不确定度，校准光源特征请 的测量不确定度。

根据6.2.5的校准方法，用被测光谱照度计对汞灯进行重复测量共10次，以 435.83nm谱线为例，波长重复性测量结果见表D.1。

表 D.1波长重复性测量结果

单次测量标准差s（入）为：

实际测量结果取3次测量值，即u1= ~0.024nm。 3 3

2校准光源特征谱线引入的标准不确定度u（入。）的评定 汞灯为自然光源，其特征谱线的半宽度约为0.01nm，按正态分布计算：

所以：u(。)=～= 0.01 =0.005nm

所以：u(>。)= 0.01 =0.005nm

D.2.3合成标准不确定度的计算

不确定度信息一览表见表D.2

表D.2不确定度信息一览表

D.2.4扩展不确定度

取k=2，则光谱照度计波长示值误差的扩展不确定度为：

取k=2，则光谱照度计波长示值误差的扩展不确定度为： U(△)=ku.()=2u.()=0.1nm

一CIEA标准光源条件下的色度（x，y）示值误差

本附录对用色温标准灯校准光谱照度计CIEA标准光源条件下的色度（a，y）示值 测量结果进行不确定度评定

E.1.1建立测量模型

式中： △V——在标准光源条件下的色度示值误差； V.——光谱照度计测得的色品坐标(、y）平均值； V 已知标准光源的色品坐标（、y）标准值

TB/T 3351-2014 动车组内低频磁场限值与测量方法E. 1. 2 灵敏系数

V.的灵敏系数：CI= DA av =1; aAv V。的灵敏系数：C2 av

V.的灵敏系数：CI= aae av. =1; aa V。的灵敏系数：C2 a 一1

HJ 2051-2016 烧碱、聚氯乙烯工业废水处理工程技术规范E.2输人量的标准不确定度评定

不确定度来源包括：测量重复性引入的测量不确定度，电源电压变化亏入的测量不 确定度，标准光源上级溯源引人的测量不确定度，以及其他不确定度来源。 以色品坐标值为例，进行测量不确定度的评定。 E.2.1实际测量值V.引人的标准不确定度分量u1（u1由下列不确定度分量构成） E.2.1.1测量重复性引人的标准不确定度分量u11 按照6.2.9.1的校准方法，用光谱照度计对标准A光源进10次重复测量，测得c 的数据见表E.1

表E.1色坐标重复性测量结果