LED路燈總光通量不確定度評定報告

試驗部分1.1主要儀器全空間分布光度計G0-R5000、變頻電源DPS1030、功率計PF210、2.0m傳導光纖、標準燈D908S、溫濕度測量儀等。1.2測定方法依據(jù)標準：GB/T9468-2008燈具分布光度測量的一般要求將被測LED燈具夾持在分布光度計上，使發(fā)光中心處于分布光度計的旋轉中心。在足夠多的發(fā)光平面上，以足夠小的角度間隔測量以分布光度計的光度探測器到被測LED燈具發(fā)光中心之間的距離為半徑的虛擬球面上的各點照度。采用數(shù)值積分法計算出LED燈具的總光通量：式中：0為總光通量；r為虛擬球面半徑；S為虛擬球上的表面面積；（￡,n）為空間角。tot tot數(shù)學模型國家計量技術規(guī)范JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》中規(guī)定：測量中，被測量Y（即輸出量）由N個其他量x，x，…，x通過函數(shù)關系f來確定，即：1 2 n式中，x是對測量結果Y產(chǎn)生影響的量，該式稱為測量模型或數(shù)學模型。nLED路燈的光通量是可以直接測量得到的，所以采用下面的數(shù)學模型：式中：0為被測樣品光通量，lm；為儀器光通量的讀數(shù)值，lm。測量不確定度的來源（1） 被測燈具測量的重復性造成的不確定度u^~）；（2） 標準燈D908S測量不確定度造成的不確定度u（卩）；2（3） ID-1000線性探測器的波動造成的不確定度u（卩）；3（4） DPS1030變頻交流電源電壓波動造成的不確定度u（0）；4（5） 燈具的安裝位置和移動以及轉臺的轉動精度造成的不確定度役（0）（6） 暗室的環(huán)境溫度和氣流波動造成的不確定度u（0）；6（7） 光纖的傳輸偏差造成的不確定度u（0）；7（8） 雜散光造成的不確定度u（0）；8（9） 反射鏡的灰塵造成的不確定度u（0）；9不確定度分量的計算4.1標準不確定度A類的評定在JJF1059-2012《測量不確定度的評定與表示》中，用對觀測列進行統(tǒng)計分析的方法，來評定標準不確定度，稱為不確定度的A類評定方法。LED路燈總光通量告對LED路燈隨機重復測量6次，測量參數(shù)設置如下，測試結果見表1所示:C角度范圍：0°~360°，間隔：22.5°；Y角度范圍：0°~180°，間隔：1°；測試距離：遠場30m。表1光通量測量數(shù)據(jù)表測量次數(shù)光通量(lm)平均值(lm)11001210053210036310065410069510031610102疋(0-卩)2i則標準不確定度為u(0)=「爲⑺1)—=13.23lm式中：0為每次光通量的測量值，單位lm；0為光通量測量的平均值，單位lm；n為測量次數(shù)。自由度v=n-1=5i4.2標準不確定度B類的評定JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》規(guī)定，用不同于對觀測量進行統(tǒng)計分析的方法，來評定標準不確定度，稱為標準不確定度的B類評定方法。當輸入量的估計量x不是由重復觀測得到時，其標準偏差可用對x的有關信息或資料來評估。B類評估的信i i息來源可來自：校準證書、檢定證書、生產(chǎn)廠的說明書、檢測依據(jù)的標準、引用手冊的參考數(shù)據(jù)、以前測量的數(shù)據(jù)、相關材料特性的知識等。若資料(如校準證書)給出了X的擴展不確定度u(x)和包含因子k，則x的標準不確定度為：i i i若由資料查得或判斷x的可能值分布區(qū)間半寬度為a(通常為允許誤差限的絕對值)貝呱i此時k與x在此區(qū)間內的概率分布有關(參見JJF1059-2012附錄B“概率分布情況的估計”)。i4.2.1標準燈D908S測量不確定度造成的不確定度u2(0)查詢標準的D908S的校準證書可以得到，標準燈的不確定度為u廣1.1%，k=2；則relu(0)=Ux$=H%X100531m=55.29lmk 24.2.2ID-1000線性探測器的波動造成的不確定度u3(0)查詢ID-1000線性探測器的校準證書可以得到，不確定度為u廣1.0%，k=2；則relu(0)=Jx$=i：0%X100531m=50.261mk 24.2.3DPS1030變頻交流電源電壓波動造成的不確定度uJ。）查詢DPS1030變頻交流電源的校準證書可以得到，不確定度為ure=0.15%,k=2,測試過程使用220V電壓,則電壓的標準不確定度為0.15%2則電壓的標準不確定度為0.15%2X220V=0.165V，根據(jù)經(jīng)驗，每變化IV電壓引起的光通量變化為3^血，則u（卩）=°，165Vx丄lm=0.047lm嚴 1V 3.54.2.4燈具的安裝位置和移動以及轉臺的轉動精度造成的不確定度〈（卩）使用十字激光對準器對燈具的安裝位置和轉動中心位置校準，轉角精度：c軸0.1°,丫軸0.1°。根據(jù)經(jīng)驗可知，這兩項影響造成的光通量的誤差W±1%，認為誤差服從均勻分布，貝臨=運，則1%u他）==x100531m=58.04lm5、泠4.2.5暗室的環(huán)境溫度和氣流波動造成的不確定度u（卩）6暗室溫度控制在（25±1）°C，溫度準確度為±0.2°C，燈具周圍空氣的運動速度應不超過0.2m/s。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，這兩項影響造成光通量的極限誤差W±1%，認為這兩項造成的誤差服從均勻分布，貝疏=、污，u6?）u6?）=x100531m=58.041m4.2.6對于光纖的傳輸偏差造成的不確定度u（卩）、雜散光造成的不確定度u（卩）、反射鏡的灰塵造成的不確定7 8度u（0）相較于其他分量而言，比較小，所以忽略不計。9標準不確定一覽表標準不確定度分量u標準不確定度分量ui不確定度來源不確定度分量值（lm）靈敏系數(shù)重復測試13.231標準燈D908S的測量不確定度55.291ID-1000線性探測器的波動50.261DPS1030變頻交流電源電壓波動0.0471燈具的安裝位置和移動轉臺的轉動精度58.041暗室的環(huán)境溫度和氣流波動58.0416.合成標準不確定度7.擴展不確定度根據(jù)JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》要求，擴展不確定度用下式計算：U為以置信概率p提供置信區(qū)間輸出值的擴展不確定度；k為給定置信概率p的包含因子；u為合成的標準p pc不確定度。置信水平為95%時，k=1.96，則擴展不確定度為：8.結論擴展不確定度U二2.2x102加，它是由合成標準不確定度u二1.12x102lm乘以包含因子k=1.96而得c到的。從全空間分布光度計對大功率LED路燈的光通量測量不確定度的評定可以看出,標準燈D908S引起的不確定度對測量不確定度、ID-1000線性探測器的波動、燈具的安裝位置和移動以及轉臺的轉動精度造成的不確定度、暗室的環(huán)境溫度和氣流波動造成的不確定度對總不確定度的貢獻比較大。因此要定期對光通量標準燈計量，盡量采用與樣品光通量相接近、色溫接近、外形尺寸相近的標準燈泡進行光通量標定；對ID-1000線性探測器進行計量校準，確保參數(shù)滿足要求；對于燈具