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| 标准编号 | JJG 879-2015 (JJG879-2015) | | 中文名称 | 紫外辐射照度计检定规程 | | 英文名称 | Ultraviolet Radiometers | | 行业 | 计量行业标准 | | 中标分类 | A60 | | 国际标准分类 | 17.180 | | 字数估计 | 28,236 | | 发布日期 | 2015-12-07 | | 实施日期 | 2016-06-07 | | 旧标准 (被替代) | JJG 879-2002 | | 标准依据 | 国家质量监督检验检疫总局公告2015年(第148号) | | 发布机构 | 国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 本规程适用于符合紫外辐射UV-A、UV-B、UV-C、UV-A1、UV-365、UV-310、UV-254波段划分的标准级、一级和二级紫外辐射照度计的首次检定、后续检定和使用中检查。 | JJG 879-2015: 紫外辐射照度计检定规程
JJG 879-2015 英文版: Ultraviolet Radiometers
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG879-2015
紫外辐射照度计
国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布
紫外辐射照度计检定规程
JJG879-2015
代替JJG879-2002
引 言
JJF1001 《通用计量术语及定义》、JJF1032 《光学辐射计量名词术语及定义》、
JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》和JJF1002 《国家计量检定规程编写规则》共
同构成支撑本规程制修订工作的基础性系列规范。
与JJG879-2002相比,除编辑性修改外,本规程主要技术变化如下:
---将紫外辐射照度计分为标准级、一级和二级 (见3);
---在保留原规程四个波段的基础上 (原规程的UVB波段命名为UV-310,UVA2
波段命名为UV-365,UVC波段命名为 UV-254),新增国际照明委员会CIE建议的三
个波段范围:UV-A,UV-B和UV-C (见3.1);
---对紫外辐射照度比较测量装置的组成结构的参考示意图进行了修改 (见
5.1.1.3图2));
---修改了检定用紫外辐射源和交流稳压电源的性能 (见5.1.1.2);
---修改了零值误差、长波响应误差、余弦特性 (方向性响应)误差、非线性误
差、换挡误差、疲劳误差和相对示值误差的要求 (见3.2~3.8)和检定方法 (见5.3);
---修订了测量不确定度评定实例 (见附录C:标准级紫外辐射照度计的测量不确
定度评定实例 (UV-A波段)、附录D:一级紫外辐射照度计测量不确定度评定实例
(UV-A波段))。
本规程的历次版本发布情况为:
---JJG879-2002;
---JJG879-1994。
1 范围
本规程适用于符合紫外辐射 UV-A、UV-B、UV-C、UV-A1、UV-365、UV-310、
UV-254波段划分的标准级、一级和二级紫外辐射照度计的首次检定、后续检定和使用
中检查。
2 概述
国际照明委员会CIE将紫外辐射划分为UV-A(315nm~400nm)、UV-B(280nm~
315nm)和UV-C (100nm~280nm)三个波段。由于100nm~200nm的紫外辐射在
空气中被强烈吸收,因此对于UV-C波段,本规程仅考虑200nm~280nm波长范围。
符合紫外辐射 UV-A、UV-B、UV-C、UV-A1、UV-365、UV-310、UV-254波段
划分的紫外辐射照度计是用于测量紫外辐射照度的仪器。广泛应用于医疗、防疫、光电
子、探伤、电光源、化工、建材、气象、材料老化以及航空航天等领域。它主要由探测
器、放大电路和显示仪表组成。其中探测器一般由光电探测器件、滤光器 (带通玻璃或
干涉滤光器)和漫射器组成。图1是紫外辐射照度计探测器的通用组成结构示意图。
3 计量性能要求
3.1 光谱响应与波段划分
UV-A波段:315nm~400nm,峰值波长λp=365nm±5nm;
UV-B波段:280nm~315nm,峰值波长λp=297nm±5nm;
UV-C波段:200nm~280nm,峰值波长λp=254nm±5nm;
UV-A1波段:320nm~390nm,峰值波长λp=365nm±5nm;
UV-365波段:峰值波长λp=365nm±2nm,峰值半高宽度Δλ≤10nm;
UV-310波段:290nm~320nm,峰值波长λp=310nm±5nm;
UV-254波段:峰值波长λp=254nm±2nm,峰值半高宽度Δλ≤10nm
对于一级和二级紫外辐射照度计的光谱响应和波段划分,UV-365波段的峰值波长
可由λp=365nm±2nm扩至λp=365nm±3nm,峰值半高宽度由Δλ≤10nm扩至Δλ
≤15nm;UV-254波段的峰值波长可由λp=254nm±2nm扩至λp=254nm±3nm,
峰值半高宽度由Δλ≤10nm扩至Δλ≤15nm。
3.2 零值误差 (满量程FS)
紫外辐射照度计的零值误差 (FS)应不超过表1的要求。
3.3 长波响应误差
紫外辐射照度计的长波响应误差应不超过表2的要求。
3.4 余弦特性 (方向性响应)误差
紫外辐射照度计的余弦特性 (方向性响应)应不超过表3的要求。
3.5 非线性误差
紫外辐射照度计的非线性误差应不超过表4的要求。
3.6 换挡误差
紫外辐射照度计的换挡误差应不超过表5的要求。
3.7 疲劳误差
紫外辐射照度计的疲劳误差的绝对值应不超过表6的要求。
3.8 相对示值误差
紫外辐射照度计的最大允许相对示值误差应不超过表7的要求。
4 通用技术要求
4.1 外观
4.1.1 紫外辐射照度计的铭牌应标出商标、型号、产品号、出厂日期及CMC标志,
对其使用的电源和操作中的安全防护应给出准确、醒目的说明性标记。
4.1.2 紫外辐射照度计应工作正常。光电探测器的接收面、滤光器和漫透射窗的表面
应清洁无损伤,不允许有明显的划痕、斑点、指纹等缺陷。显示部分和按键等不应有影
响正常工作的缺陷。
4.2 光衰减器
紫外辐射照度计如带有光衰减器,光衰减器应完好无损,并标明衰减率。
4.3 光谱响应范围
紫外辐射照度计的光谱响应范围应符合3.1的规定。
5 计量器具控制
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。
5.1 检定条件
5.1.1 检定用设备
5.1.1.1 紫外辐射照度标准器
每个波段的紫外辐射照度标准器各三台。
检定标准级紫外辐射照度计的标准器应使用工作基准紫外辐射照度计,检定一级紫
外辐射照度计的标准器应使用标准级紫外辐射照度计 (或工作基准紫外辐射照度计)。
检定二级紫外辐射照度计的标准器应使用一级紫外辐射照度计 (或标准级紫外辐射照度
计,工作基准紫外辐射照度计)。标准级、一级紫外辐射照度计的计量性能要求见
3.1~3.8。工作基准紫外辐射照度计的计量性能要求见JJG755。
5.1.1.2 紫外辐射源
不同波段的检定用紫外辐射源各一只。
UV-A、UV-A1和UV-365波段的检定用紫外辐射源采用黑光型高压汞灯、高压汞
灯、UV-A荧光紫外灯、金属卤素灯、LED光源 (365nm)等;UV-B和UV-310波段
采用UV-B荧光紫外灯;UV-C波段采用低压汞灯。为减小光谱不匹配误差,检定用紫
外辐射源应与检定紫外辐射照度标准器时采用的紫外辐射源的光谱分布一致。
各种紫外辐射源的紫外辐射变化率在15min内不超过±1.0%,紫外辐射源的实际
可使用面积应大于探测器的有效接收面积,其不均匀性不超过±2.0%。
紫外辐射源采用稳压电源供电,电压不稳定度不超过±2.0%/h。
5.1.1.3 紫外辐射照度比较测量装置
紫外辐射照度比较测量装置的组成结构的参考示意图见图2,主要由光学实验平
台、光轨、可调探测器支架、挡屏、光阑、准直激光器及光屏蔽箱组成。光轨上应附有
测距标尺,平直性误差应不超过±1mm。
检定时,紫外辐射源与探测器之间的距离应大于光源有效辐射面最大尺寸的5倍
以上。
5.1.2 环境条件
室内温度23℃±5℃;相对湿度≤70%。
室内应采取遮光措施,防止太阳、白炽光源及其他光源的干扰。
5.2 检定项目
检定项目见表8。
5.3 检定方法
5.3.1 外观和零值误差
5.3.1.1 外观
用目视法检查紫外辐射照度计的外观,应符合4.1、4.2条规定。
5.3.1.2 零值误差 (FS)
显示仪表应先调节机械零点或电零点。关闭紫外辐射源后,记录紫外辐射照度计的
显示值E0,设此时的满量程值为E,则计算零值误差f1为:
5.3.2 长波响应误差
长波范围的响应误差r定义为:在选用的紫外辐射源前,加规定的长波截止滤光
片,由紫外辐射照度计测量得Yl,不加滤光片时测量得Y,两者之比与r0的差。按照
公式 (2)计算长波带外杂光r。
5.3.3 余弦特性 (方向性响应)误差
将紫外辐射照度计的探测器安装在带有刻度盘的转动平台上,使平台的转动轴线通
过探测器接收面的中心,调整转动平台,使过探测面中心的法线与紫外辐射源的法线
一致。
在紫外辐射源和探测器之间放置若干光阑,调整各光阑位置,使其恰好不遮挡紫外
辐射源投向接收面的光辐射。紫外辐射源与探测器之间的距离大于紫外辐射源发光面或
探测器接收面最大线度的15倍 (例如:圆形发光面的最大线度为圆的直径,矩形发光
面的最大线度为矩形的对角线)。
点燃紫外辐射源,预热30min。然后将平台向左转,使紫外辐射照度计显示值为
某一值 (最大值的50%~80%),记下此时转盘角度;再将平台向右转,使紫外辐射照
度计的显示值达到上述显示值,记下此时转盘的角度。这两个角度的平均值为法线辐射
照度入射角度 (即0°),记录此角度下紫外辐射照度计的显示值。然后转动平台,分别
记录角度为±5°,±10°,±15°,±20°,,±85°时紫外辐射照度计的显示值。
紫外辐射照度计的探测器应使入射辐射产生的响应符合余弦法则。按照公式 (4)
计算由入射辐射方向引起的误差f2 (ε,ϕ)(图3):
5.3.4 非线性误差
在测量装置上,调整辐射源发光面和探测器接收面的位置,使其垂直于光轴,且中
心位于测量光轴上。固定探测器位置不变,移动辐射源,使紫外辐射照度计的显示值Y
达到1/10满量程,对应的标准辐射照度值为X。然后移动辐射源,使紫外辐射照度计
的显示值达到Ymax (接近满量程),相应的标准辐射照度值为Xmax。
按照公式 (6)计算紫外辐射照度计的非线性误差f3。
5.3.5 换挡误差
该检测在紫外辐射照度计的不同两量程间进行。具有单一量程的紫外辐射照度计不
进行此项检测。
测量装置见图2。调整辐射源发光面和探测器接收面的位置,使其垂直于光轴,且
中心位于测量光轴上。调整辐射源与探测器之间各光阑的位置,使其恰好不遮挡辐射源
投向探测器接收面的辐射。点燃紫外辐射源,预热30min。
在低量程A,调节探测器接收面与辐射源的距离,使紫外辐射照度计的显示值Y
(A)大于满量程的90%,此时对应的标准辐射照度值为X (A)。调整接收器与辐射源
的距离,使标准辐射照度值X (B)是X (A)的k倍,记录紫外辐射照度计显示值Y
(B)。按公式 (7)计算出由于量程变化引起的换挡误差。
5.3.6 疲劳误差
将紫外辐射照度计的探测器和紫外辐射源安装在测量装置上 (图2)。按照检定紫
外辐射照度计的要求调整好光路,然后遮住探测器,使其24h不曝光。
点燃紫外辐射源,预热30min。调节探测器的接收面与辐射源的距离,使 UV-A、
UV-A1和UV-365紫外辐射照度计的显示值≥1mW/cm2,UV-B和 UV-310紫外辐射
照度计的显示值≥500μW/cm2,UV-C和UV-254紫外辐射照度计的显示值≥250μW/
cm2。分别记录探测器照射10s和30min的显示值Y (10s)、Y (30min),为消除紫
外辐射源自身随时间的辐射度漂移,采用一台稳定的监测紫外辐射照度计进行对照测
量,在10s和30min的显示值Ys (10s)、Ys(30min)。按照公式 (8)计算紫外辐射
照度计的疲劳误差f5。
5.3.7 相对示值误差
测量装置见图2。检定不同波段紫外辐射照度计应选用不同的紫外辐射源,选择方
法参见5.1.1.2。由于大多数紫外辐射照度计具有光谱选择性,建议检定用紫外辐射源
与紫外辐射照度标准器证书中采用的紫外辐射源、以及待测紫外辐射源 (被检紫外辐射
照度计的测试对象)的光谱分布相同或接近,以减小测试误差。
调整紫外辐射源发光面和探测器接收面,使其垂直于光轴,且中心位于测量光轴
上。调整辐射源与探测器之间各光阑的位置,使其恰好不遮挡辐射源投向探测器接收面
的辐射。改变辐射源与探测器之间的距离,产生不同的辐射照度值。......
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