500 K～1 000 K全輻照計(jì)量器具

JJG2048—20111500K~1000K全輻照計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表1范圍本檢定系統(tǒng)表適用于500K~1000K輻射計(jì)量器具的量值傳遞。它規(guī)定了500K~1000K全輻照國家計(jì)量基準(zhǔn)量值(以下簡稱“全輻照基準(zhǔn)”)通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)向工作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行量值傳遞的程序、方法和最佳測量能力。在開展校準(zhǔn)時,也可作為量值溯源的依據(jù)。2計(jì)量基準(zhǔn)全輻照基準(zhǔn)用于復(fù)現(xiàn)和保存500K~1000K全輻照量值單位,并通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)向工作計(jì)量器具進(jìn)行量值傳遞。全輻照基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的單位法定作為我國500K~1000K溫度范圍內(nèi)輻射源所提供的積分輻照度和紅外探測器積分輻照度量值溯源的最高標(biāo)準(zhǔn)。2.1全輻照基準(zhǔn)裝置500K~1000K全輻照基準(zhǔn)裝置是由基準(zhǔn)黑體輻射源和測量精度與之相適應(yīng)的測量設(shè)備組成。2.1.1基準(zhǔn)黑體輻射源2.1.1.1工作在一類金屬凝固點(diǎn)溫度下的絕對黑體輻射源———復(fù)現(xiàn)自然基準(zhǔn)點(diǎn),是全輻照計(jì)量的最高依據(jù),四種金屬凝固點(diǎn)黑體組,其黑體腔的有效發(fā)射率不小于0.9999,不確58因子k=2),國際溫標(biāo)ITS-90:錫(Sn):231.928℃;鋅(Zn):419.527℃;鋁(Al):660.323℃。2.1.1.2基準(zhǔn)黑體輻射源的計(jì)量性能要求如表1所示。表1計(jì)量性能要求類別技術(shù)參量指標(biāo)腔體幾何參量有效輻射面直徑≥20mm腔長比L/R(L為腔的總長度,R為腔開口半徑)≥15同軸度偏差(有效輻射面中心、腔口中心、黑體前表面開口中心)≤0.5mm溫度特性金屬凝固點(diǎn)必須是國際溫標(biāo)ITS-90所指定的一類溫度點(diǎn)凝固點(diǎn)溫坪持續(xù)時間≥40min凝固點(diǎn)實(shí)測溫度與國際溫標(biāo)值之差≤30mK2表1(續(xù))類別技術(shù)參量指標(biāo)溫度特性腔體縱向溫度的均勻性≤0.0005T(2/3L內(nèi))腔體的有效輻射面溫度的均勻性≤0.0002T輻射特性有效發(fā)射率≥0.9999表面溫差前端表面溫度與環(huán)境溫度的差值ΔT≤10K2.1.2測量設(shè)備2.1.2.1測量裝置中光軌長度≥2m,帶有刻度尺,其分辨力≤0.2mm;縱向平直度≤0.2mm。黑體移動工作臺的平直度≤0.2mm;定位重復(fù)性≤0.2mm。2.1.2.2全輻照基準(zhǔn)量值傳遞設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)如表2所示。表2全輻照基準(zhǔn)量值傳遞設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)序號設(shè)備名稱1溫度控制器控溫穩(wěn)定性優(yōu)于0.01K/0.5h2工作基準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)二支(高溫和中溫)測溫不確定度,優(yōu)于0.01K3數(shù)字電阻測量儀分辨力0.1mΩ,符合0.001%級數(shù)表要求4輻射亮度計(jì)測量不確定度優(yōu)于0.5%5表面溫度計(jì)一支最小分度值0.1K,示值范圍273K~330K6水銀溫度計(jì)一支一等,量程-5℃~30℃2.1.2.3輻射測量附屬裝置包括水冷開關(guān)一個,水冷擋屏一套,水三相點(diǎn)杜瓦瓶兩個,用于光路調(diào)整的框式水平儀一臺,擴(kuò)展不確定度為0.2′的光學(xué)水準(zhǔn)儀兩臺,刻度間隔為0.1mm的玻璃分劃板兩個。2.2500K~1000K全輻照工作基準(zhǔn)裝置工作基準(zhǔn)主要用于檢定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),傳遞由基準(zhǔn)裝置所復(fù)現(xiàn)的量值。500K~1000K全輻照工作基準(zhǔn)是由可調(diào)黑體輻射源和測量精度與之相適應(yīng)的測量設(shè)備組成,實(shí)現(xiàn)在500K~1000K溫度段的量值傳遞,其量值是由金屬凝固點(diǎn)黑體組標(biāo)定,總不確定度0)所示。類別技術(shù)參量黑體腔幾何參量有效輻射面直徑≥20mm腔長比L/R(L為腔的總長度,R為腔開口半徑)≥10有效輻射面中心、腔的開口中心、黑體前表面開口中心應(yīng)在同一軸線上,其偏差≤0.5mm3表3(續(xù))類別技術(shù)參量溫度特性在達(dá)到溫度穩(wěn)定后,其溫度T的穩(wěn)定性≤0.0002T/h腔體的有效輻射面其溫度T的均勻性≤0.0005T腔體縱向溫度T的均勻性≤0.001T(2/3L內(nèi))輻射特性實(shí)測有效發(fā)射率≥0.999在檢定周期內(nèi),實(shí)測有效發(fā)射率的變化≤0.01表面溫差前端表面溫度與環(huán)境溫度的差值ΔT≤10K500K~1000K全輻照工作基準(zhǔn)裝置的技術(shù)指標(biāo)同表2所示。2.3量值傳遞的測量方法全輻照基準(zhǔn)通過黑體輻射源用輻亮度法直接比較測量,或在給定幾何條件下全輻照測量,向計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具傳遞全輻照單位量值。3計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)500K~1000K全輻照計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)分為一等標(biāo)準(zhǔn)和二等標(biāo)準(zhǔn)兩個等級。3.1一等標(biāo)準(zhǔn)500K~1000K全輻照一等標(biāo)準(zhǔn)包括如下兩種形式:1)500K~1000K溫度段黑體輻射源。2)1μm~25μm范圍紅外輻射探測器。一等標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)全輻照單位的不確定度優(yōu)于1.0%(k=2)。一等標(biāo)準(zhǔn)分別通過黑體全輻亮度直接比較測量和響應(yīng)度直接比較測量向二等標(biāo)準(zhǔn)和工作計(jì)量器具傳遞。響應(yīng)度定義為單位輻射度量產(chǎn)生的電信號量,是描述探測器接收光信號轉(zhuǎn)換電信號大小的能力。3.2二等標(biāo)準(zhǔn)采用500K~1000K溫度段工作黑體作為輻射源的二等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具。復(fù)現(xiàn)全輻照單位的不確定度應(yīng)優(yōu)于2.0%(k=2)。采用在1μm~25μm范圍響應(yīng)的寬帶或窄帶標(biāo)準(zhǔn)探測器作為探測器的二等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器量向工作計(jì)量器具傳遞。4工作計(jì)量器具采用能在1μm~25μm光譜范圍發(fā)出輻射的紅外輻射源及其系統(tǒng)作為提供已知全輻照的工作計(jì)量器具,根據(jù)不同的用途,不確定度可為2.0%