JJG 512-2021 白度計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

白度計(jì)檢定規(guī)程VerificationRegulationofWhitenessMetersI 1范圍 2引用文件 3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 4概述 5計(jì)量性能要求 5.1工作白板 5.2白度計(jì) 6通用技術(shù)要求 7計(jì)量器具控制 7.1檢定條件 7.2檢定項(xiàng)目 7.3檢定方法 7.4檢定結(jié)果的處理 7.5檢定周期 附錄A原始記錄格式 附錄B白度計(jì)檢定證書(shū)(內(nèi)頁(yè))格式 附錄C測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例 附錄D國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定的色度測(cè)量?jī)x器的幾何條件 附錄E幾種常用的白度計(jì)算公式 ⅡJJF1059.1《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF1032《光學(xué)輻射計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義》——概述部分增加了示意圖；的系列標(biāo)準(zhǔn)白板田原來(lái)規(guī)定的一組2塊增加到一組4塊，并對(duì)其在380mn～780nm范圍內(nèi)的平購(gòu)輻亮度因數(shù)進(jìn)行了修改，增加了對(duì)相鄰系列標(biāo)準(zhǔn)白板的平均輻亮度之差的為3次。重復(fù)性測(cè)量中，測(cè)量次數(shù)由6改修改為8次 修改了附錄B“百度計(jì)檢定證書(shū)(兩頁(yè))格式” 候改工附錄C測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例 1白度計(jì)檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于新制造、使用中和修理后的光電積分式藍(lán)光白度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)白度計(jì)或儀器)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。光譜光度式白度計(jì)的檢定可參考本規(guī)程。本規(guī)程不適用于熒光白度計(jì)或白度計(jì)的熒光測(cè)量結(jié)果的檢定。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件：JJG178—2007紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)JJG453—2002標(biāo)準(zhǔn)色板JJG595—2002測(cè)色色差計(jì)GB/T3978—2008標(biāo)準(zhǔn)照明體和幾何條件GB/T3979—2008物體色的測(cè)量方法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位對(duì)高(光)反射比和低色純度的漫射表面色特性的度量，單位為1。儀器的相對(duì)光譜分布函數(shù)(光源、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)三者的綜合光譜響應(yīng))的有效峰值波長(zhǎng)在457nm處、半寬度為44nm時(shí)對(duì)反射樣品測(cè)量的結(jié)果。1藍(lán)光白度的計(jì)算公式見(jiàn)附錄E中E.1。2無(wú)特別說(shuō)明時(shí)，本規(guī)程各條文中出現(xiàn)的“白度”即指藍(lán)光白度；藍(lán)光白度通常用W?或R457表示，本規(guī)程中以簡(jiǎn)化的“W”表示藍(lán)光白度(附錄E的E.1和E.2除外)。3.3輻亮度因數(shù)radiancefactor非自發(fā)輻射的介質(zhì)面元在指定方向上的輻亮度與相同照射條件下理想漫反射體的輻亮度之比。符號(hào)為β。或β,單位為1。白度計(jì)由光源、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)等組成，一般配有黑筒和工作白板。白度計(jì)經(jīng)黑筒和工作白板分別校準(zhǔn)零點(diǎn)和白度量值后，測(cè)量樣品的白圖1是幾何條件為漫射：8°(符號(hào)為de:8°或di:8°)的白度計(jì)光學(xué)原理示意圖；JJG512—20212探測(cè)口探測(cè)口光陷阱∠樣品一出射光束一出射光束一入射光束圖245°單方向/垂直幾何條件白度計(jì)光學(xué)原理示意厚5計(jì)量性能要求5.1工作白板白度計(jì)分3個(gè)級(jí)別，各級(jí)白度計(jì)的計(jì)量性能應(yīng)滿(mǎn)足表1的要求。級(jí)別零點(diǎn)漂移示值誤差標(biāo)準(zhǔn)級(jí)一級(jí)二級(jí)36通用技術(shù)要求6.1儀器不應(yīng)有影響正常使用的缺陷。6.2儀器的調(diào)節(jié)部分應(yīng)靈活可靠，無(wú)卡滯和松動(dòng)現(xiàn)象6.3儀器的電氣零部件應(yīng)接觸良好，牢固可靠，顯示數(shù)字清晰完整。6.4儀器的探頭與樣品臺(tái)接觸面應(yīng)平整嚴(yán)密，無(wú)漏光現(xiàn)象，有多種濾光器插件的白度計(jì)，其濾光器的插換應(yīng)方便可靠，功能標(biāo)記明確。6.5工作白板表面應(yīng)平整、清潔、不透明，無(wú)裂痕、皺紋等缺陷6.6儀器應(yīng)有如下標(biāo)記：儀器名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)、制造廠及生產(chǎn)日期。計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定以及使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1.1檢定工作白板的設(shè)備a)檢定工作白板白度值的設(shè)備應(yīng)優(yōu)先使用與被檢白度計(jì)幾何條件相同的分光光度計(jì)或光譜測(cè)色儀。儀器應(yīng)具備反射測(cè)量能力且經(jīng)上級(jí)計(jì)量部門(mén)檢定，符合JJG178—2007對(duì)I級(jí)或Ⅱ級(jí)分光光度計(jì)的規(guī)定，幾何條件符合GB/T3978—2008的規(guī)定。b)不具備7.1.1.1a)中規(guī)定的設(shè)備時(shí)，可使用與被檢白度計(jì)幾何條件相同的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)白度計(jì)檢定工作白板的白度值。儀器的計(jì)量性能應(yīng)符合表1對(duì)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)白度計(jì)的1進(jìn)行仲裁檢定時(shí)，應(yīng)選用7.1.1.1a)規(guī)定的設(shè)備。2同時(shí)具備7.1.1.1a)和7.1.1.1b)規(guī)定的設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用7.1.1.1a)規(guī)定的設(shè)備，系列標(biāo)準(zhǔn)白板由1組4塊標(biāo)準(zhǔn)白板組成，表面應(yīng)均勻、漫射，在380nm～780nm范圍內(nèi)的平均輻亮度因數(shù)應(yīng)分別為90%～99%、80%～89%、70%～79%和60%~69%,且相鄰系列標(biāo)準(zhǔn)白板的平均輻亮度之差大于5%。本規(guī)程中用X-1,X-2,X-3,X-4分別表示上述4塊系列標(biāo)準(zhǔn)白板。系列標(biāo)準(zhǔn)白板須經(jīng)上一級(jí)授權(quán)的國(guó)家計(jì)量部門(mén)檢定合格，藍(lán)光白度R457的測(cè)量不確定度等于或優(yōu)于U=2.0,k=2。7.1.2環(huán)境條件7.1.2.1溫度：(23±5)℃;相對(duì)濕度：<80%.7.1.2.2電源電壓：(220±22)V;頻率：(50±1)Hz.7.1.2.3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)，被檢白度計(jì)應(yīng)置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)2h7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目如表2所示。4檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)外觀十十—工作白板量值十十零點(diǎn)漂移十十示值穩(wěn)定性十+十示值誤差十十十重復(fù)性十十十7.3檢定方法7.3.2工作白板量值檢定7.3.2.1用符合7.1.1.1a)中規(guī)定的光譜光度計(jì)或光譜測(cè)色儀按JJG453—2002規(guī)定的方法測(cè)量?jī)x器工作白板的光譜輻亮度因數(shù)，并根據(jù)附錄E中公式(E.1)計(jì)算藍(lán)光白D?=|W?,maxW?,minl(1)7.3.5示值穩(wěn)定性JJG512—20215Dw——示值穩(wěn)定性；7.3.6示值誤差式(3)、(4)中：W:?——第i塊標(biāo)準(zhǔn)白板的白度標(biāo)準(zhǔn)值；i——系列標(biāo)準(zhǔn)白板序列：1,2,3,4;j各標(biāo)準(zhǔn)白板的測(cè)量次序：1,2,3。取4塊系列標(biāo)準(zhǔn)白板△W:絕對(duì)值中的最大值作為白度計(jì)的示值誤差△W:△W=|△W:|max7.3.7重復(fù)性在重復(fù)性條件下測(cè)量系列標(biāo)準(zhǔn)白板中平均輻亮度因數(shù)為60%～69%的標(biāo)準(zhǔn)白板(X-4)8次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差s,作為白度計(jì)的測(cè)量重復(fù)性；j標(biāo)準(zhǔn)白板X(qián)-4的測(cè)量次序：1,2,3,4,5,6,7,8。7.4檢定結(jié)果的處理檢定合格的白度計(jì)出具檢定證書(shū)并定級(jí)；檢定不合格的白度計(jì)出具檢定結(jié)果通知書(shū)，并注明不合格項(xiàng)目。原始記錄格式和檢定證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式分別見(jiàn)附錄A和附錄B。7.5檢定周期白度計(jì)的檢定周期一般不超過(guò)1年。JJG512—20216檢定證書(shū)編號(hào)送檢單位儀器名稱(chēng)制造廠出廠編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)器證書(shū)號(hào)有效期至測(cè)量范圍不確定度(或準(zhǔn)確度等級(jí))檢定依據(jù)溫度℃相對(duì)濕度%檢定日期檢定員核驗(yàn)員工作白板編號(hào)白度值W4.零點(diǎn)漂移及示值穩(wěn)定性檢定項(xiàng)目測(cè)量次數(shù)最大漂移量絕對(duì)值12345零點(diǎn)漂移D。示值穩(wěn)定性Dw5.示值誤差系列標(biāo)準(zhǔn)白板測(cè)量次數(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)值示值誤差示值誤差1236.測(cè)量重復(fù)性s(X-4)白度值測(cè)量次數(shù)重復(fù)性12345678W7附錄B白度計(jì)檢定證書(shū)(內(nèi)頁(yè))格式2.零點(diǎn)漂移D?:3.示值穩(wěn)定性Dw:系列標(biāo)準(zhǔn)白板標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)量值示值誤差5.重復(fù)性s:工作白檢編號(hào)百度值W(以下空白)8測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例C.1測(cè)量方法板中編號(hào)為X-4的白板進(jìn)行測(cè)量(本實(shí)例中將白度計(jì)測(cè)量X-4的重復(fù)性作為儀器測(cè)量重復(fù)性，以利用7.3.7重復(fù)性測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定度分析)。AW=W-W.W,——X-4的標(biāo)準(zhǔn)值。C.3方差u2=uì(W)+u?(W?)C.4計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量C.4.1系列標(biāo)準(zhǔn)白板標(biāo)準(zhǔn)值引入的不確定度分量u?該項(xiàng)為B類(lèi)不確定度分量，系列標(biāo)準(zhǔn)白板由上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)賦值，若證書(shū)給出的X-4白板的藍(lán)光白度R457的擴(kuò)展不確定度為U=1.6,k=2,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u?=1.6/2=0.8C.4.2零點(diǎn)引入的不確定度分量u?該項(xiàng)為B類(lèi)不確定度分量，用于校準(zhǔn)零點(diǎn)的黑筒仍會(huì)有一定的反射，認(rèn)為黑筒的實(shí)際R457量值小于0.5時(shí)可以滿(mǎn)足其作為光陷阱的要求，按照均勻分布，引入的不確u?=0.5/√3=0.29C.4.3測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?該項(xiàng)為A類(lèi)不確定度分量，在重復(fù)性條件下，用白度計(jì)測(cè)量X-4共8次，測(cè)量結(jié)8次測(cè)量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(測(cè)量重復(fù)性)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：JJG512—20219不確定度分量不確定度來(lái)源類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)不確定度W?系列標(biāo)準(zhǔn)白板標(biāo)準(zhǔn)值B零點(diǎn)B測(cè)量重復(fù)性AU7,學(xué)附錄D物體色的顏色測(cè)量依賴(lài)于光源、探測(cè)器和樣品的相對(duì)位置關(guān)系，這種關(guān)系稱(chēng)為幾何條件。測(cè)量值和視覺(jué)評(píng)價(jià)的相關(guān)程度依賴(lài)于測(cè)量的幾何條件對(duì)實(shí)際觀察時(shí)的幾何條件的模擬程度。國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)在2004年之前，根據(jù)人眼觀察物體的主要方式規(guī)定了4種反射測(cè)量的幾何條件，包括：0/d(垂直照明/漫射接收),d/0(漫射照明/垂直接收),0/45(垂直照明/45°接收)和45/0(45°照明/垂直接收)。2004年，在CIE15:2004中對(duì)幾何條件的實(shí)現(xiàn)和表示方法進(jìn)行了更新，規(guī)定了10種反射色測(cè)量的1)漫射：8°,包含鏡面成分(符號(hào)為di:8°)采樣孔徑被以其平面為界的半球內(nèi)表面從各個(gè)方向均勻地照明，測(cè)量區(qū)域過(guò)充滿(mǎn)。探測(cè)器對(duì)采樣孔徑區(qū)域的響應(yīng)均勻，反射光束軸線(xiàn)和樣品中心法線(xiàn)成8°角，在接收光2)漫射：8°,排除鏡面成分(符號(hào)為de:8°)3)8°:漫射，包含鏡面成分(符號(hào)為8°:di)4)8°:漫射，排除鏡反射成分(符號(hào)為8°:de)5)漫射/漫射(符號(hào)為d:d)照明滿(mǎn)足di:8°的條件，且以參考平面為界的半球收集采樣孔徑反射的各個(gè)角度6)備選的漫射幾何條件(符號(hào)為d:0°)一個(gè)備選漫射幾何條件是出射方向沿著樣品法線(xiàn)，這是嚴(yán)格的不包含鏡反射幾何兩個(gè)正圓錐之間各個(gè)方向射來(lái)的光均勻地照心，中心軸沿樣品法線(xiàn)方向、半角為5°的正圓錐內(nèi)均勻接收反射輻射。這種幾何條件束近似得到，形成的幾何條件稱(chēng)為圓周/垂直幾何條件(符號(hào)為：45c:0°)。JJG512—20219)45°單方向/垂直(符號(hào)為45°π:0突出樣品質(zhì)地和方向選擇性反射的影響。符號(hào)x表示入射光束從某任意方位照射參幾種常用的白度計(jì)算公式歷史上曾有過(guò)多種白度公式，從測(cè)量原理和表達(dá)方式上可以分為單波段白度公式、多波段白度公式、明度及純度型白度公式、光度型白度公式、線(xiàn)性白度公式與二元性白度公式等。不同的應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)，可能使用不同的白度評(píng)價(jià)公式，獲得不同的白度量值，但至今還未形成一種通用白度公式可以完全替代其他白度公式。常用的白度有藍(lán)光白度、CIE白度和亨特白度等。后兩種白度是通過(guò)色度值計(jì)算白度值，這兩種類(lèi)型的白度計(jì)應(yīng)歸類(lèi)為測(cè)色色差計(jì)，可依據(jù)JJG595—2002《測(cè)色色差計(jì)》進(jìn)行檢定。白度計(jì)的幾何條件和測(cè)量原理應(yīng)分別符合GB/T3978—2008與GB/T3979—2008E.1藍(lán)光白度藍(lán)光