HYT 125-2009 海洋水色光譜儀檢測(cè)方法

中華人民共和國(guó)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)海洋水色光譜儀檢測(cè)方法2009-03-23發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B為規(guī)范性附錄，附錄C和附錄D為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家海洋技術(shù)中心提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國(guó)家海洋技術(shù)中心。1海洋水色光譜儀檢測(cè)方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海洋水色光譜儀檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)條件、檢測(cè)方法和檢測(cè)報(bào)告編寫(xiě)的要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于海洋水色光譜儀計(jì)量性能的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，地物光譜儀計(jì)量性能的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)可參照使用。2術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12763.5—2007確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。絕對(duì)輻射定標(biāo)absoluteradiationcalibration確定光探測(cè)器輸出量(電流、電壓等)與入射絕對(duì)光通量的定量關(guān)系的過(guò)程。光譜輻照度spectralirradiance由波長(zhǎng)λ處的單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)的光輻射產(chǎn)生的輻照度。光譜輻亮度spectralradiance由波長(zhǎng)λ處的單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)的光輻射產(chǎn)生的輻亮度。3被檢測(cè)儀器的原理與結(jié)構(gòu)3.1工作原理海洋水色光譜儀同時(shí)測(cè)量的參數(shù)有：海面入射輻照度、水中下行輻照度剖面、水中上行輻亮度剖面及對(duì)應(yīng)的深度參數(shù)，根據(jù)光在水中的傳播規(guī)律及相關(guān)模型，計(jì)算得到恰在水面上的離水輻亮度、歸一化離水輻亮度、遙感反射比、漫衰減系數(shù)等光學(xué)參數(shù)。3.2儀器結(jié)構(gòu)海洋水色光譜儀由海面入射輻照度傳感器、水中下行輻照度傳感器、水中上行輻亮度傳感器和壓力傳感器組成。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。2圖1海洋水色光譜儀4計(jì)量性能要求4.1測(cè)量范圍被檢測(cè)傳感器測(cè)量范圍見(jiàn)表1。表1被檢測(cè)傳感器參數(shù)測(cè)量范圍測(cè)量范圍4.2不確定度傳感器檢測(cè)合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)小于或等于6%。5通用技術(shù)要求5.1外觀5.1.3傳感器插頭針腳表面應(yīng)清潔、無(wú)污斑。35.2標(biāo)識(shí)傳感器應(yīng)有完整的標(biāo)識(shí)，包括：名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)和制造廠名。5.3隨行文件和專(zhuān)用工具5.3.1隨行文件應(yīng)包括：儀器說(shuō)明書(shū)。5.3.2應(yīng)有可拆卸傳感器的專(zhuān)用工具。6環(huán)境條件計(jì)量性能檢測(cè)的環(huán)境要求如下：a)溫度：(20±5)℃;b)相對(duì)濕度：小于80%;c)雜散光：檢測(cè)過(guò)程在暗室里進(jìn)行，不允許有影響測(cè)量的雜散光進(jìn)入測(cè)量光路；d)潔凈度：推薦在萬(wàn)級(jí)潔凈室中檢測(cè)。7檢測(cè)條件7.1標(biāo)準(zhǔn)器7.1.1標(biāo)準(zhǔn)燈標(biāo)準(zhǔn)燈應(yīng)通過(guò)計(jì)量檢定。波長(zhǎng)范圍不小于250nm～2500nm。標(biāo)準(zhǔn)燈底座應(yīng)三維可調(diào)，并在可調(diào)節(jié)方向應(yīng)有毫米刻度。7.1.2參考板檢測(cè)光譜輻亮度傳感器時(shí)，需用到參考板。參考板應(yīng)通過(guò)計(jì)量檢定，波長(zhǎng)范圍不小于250nm~2500nm。參考板尺寸應(yīng)不小于500mm×500mm,參考板在底座上應(yīng)能自由調(diào)節(jié)角度。標(biāo)準(zhǔn)燈光線垂直入射到參考板上，傳感器應(yīng)在45°方向測(cè)量。7.2檢測(cè)設(shè)備7.2.1光學(xué)平臺(tái)光學(xué)平臺(tái)表面應(yīng)保持水平。7.2.2光軌用于光譜輻照度檢測(cè)的光軌長(zhǎng)度應(yīng)不少于3m;用于光譜輻亮度檢測(cè)的光軌應(yīng)有2條，長(zhǎng)軌長(zhǎng)度應(yīng)不少于3m,短軌長(zhǎng)度應(yīng)不少于1.5m,兩條光軌的夾角為45°。光軌上刻度分度值為毫米，平直穩(wěn)定。7.2.3供電設(shè)備供電設(shè)備為直流穩(wěn)壓電源，電路圖見(jiàn)圖2。標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值為0.01Ω,等級(jí)為0.01級(jí)。數(shù)字電壓表位數(shù)為6位半，量程至少包括以下四檔：100mV,1V,10V,100V。直流穩(wěn)壓電源的規(guī)格為110V×10A,電壓應(yīng)連續(xù)可調(diào)。電源的最小調(diào)節(jié)步進(jìn)應(yīng)小于0.001A。電壓隨時(shí)間的漂移應(yīng)小于5×10-?h-1。(電壓電流連續(xù)可調(diào))圖2標(biāo)準(zhǔn)燈直流供電及電測(cè)控制線路圖47.2.4激光準(zhǔn)直儀應(yīng)有三維可調(diào)底座，并在可調(diào)節(jié)方向應(yīng)有毫米刻度。光欄窗口的大小應(yīng)能從四個(gè)方向調(diào)節(jié)。7.2.6其他工具平面鏡、游標(biāo)卡尺、防護(hù)眼鏡等。8檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法8.1檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)項(xiàng)目包括光譜輻照度和光譜輻亮度。8.2檢測(cè)方法8.2.1光譜輻照度檢測(cè)方法8.2.1.1光譜輻照度檢測(cè)示意圖光譜輻照度檢測(cè)示意圖見(jiàn)圖3。圖3光譜輻照度定標(biāo)示意圖8.2.1.2設(shè)備安裝與調(diào)整設(shè)備安裝與調(diào)整的要求如下：a)在每次使用前應(yīng)用酒精棉球或航空汽油輕輕擦拭標(biāo)準(zhǔn)燈玻殼，避免用手觸摸。操作時(shí)應(yīng)戴白細(xì)紗手套，輕拿輕放，保持燈泡玻殼清潔。b)標(biāo)準(zhǔn)燈安裝完畢，應(yīng)利用平面鏡和激光準(zhǔn)直儀調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)燈的位置，使燈絲中心和水平出射的激光燈光線保持在同一水平線上。c)傳感器安裝完畢，應(yīng)利用平面鏡和激光準(zhǔn)直儀調(diào)節(jié)傳感器支架，使得傳感器表面中心、標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲中心、激光燈光線出口處三點(diǎn)調(diào)節(jié)在一條直線上。d)調(diào)節(jié)過(guò)程中，操作者應(yīng)戴上防護(hù)眼鏡，避免激光對(duì)眼睛的傷害。8.2.1.3距離測(cè)量傳感器表面中心至標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲中心的距離應(yīng)不小于50cm。利用直尺、游標(biāo)卡尺以及光軌上的刻度，來(lái)測(cè)量傳感器表面中心至標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲中心的距離，每組測(cè)量n次(5≤n≤9)。8.2.1.4開(kāi)啟與關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)燈標(biāo)準(zhǔn)燈開(kāi)啟時(shí)，應(yīng)緩慢地將電流升至工作電流，先進(jìn)行預(yù)熱，再正式測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)燈關(guān)閉時(shí)，應(yīng)緩慢地5將電流降至0,然后斷開(kāi)電路。標(biāo)準(zhǔn)燈的升降電流的時(shí)間應(yīng)不小于5min,預(yù)熱時(shí)間應(yīng)不小于20min。b)傳感器表面中心至標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲中心的距離；輻照度傳感器在空氣中的系數(shù)FE(λ)按 6a)在每次使用前應(yīng)用酒精棉球或航空汽油輕輕擦拭標(biāo)準(zhǔn)燈玻殼，避免用手觸摸。操作時(shí)應(yīng)戴白n次(5≤n≤9)。將電流降至0,然后斷開(kāi)電路。標(biāo)準(zhǔn)燈的升降電流的時(shí)間應(yīng)不小于5min,預(yù)熱時(shí)間應(yīng)不小于20min。8.2.2.6記錄a)標(biāo)準(zhǔn)燈的本次使用時(shí)間以及電測(cè)系b)參考板中心至標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲中心的距離； (4)式中：7確定度，應(yīng)符合5.2的規(guī)定。9.2檢測(cè)結(jié)果的處理按本檢測(cè)方法檢測(cè)合格的海洋水色光譜儀發(fā)給檢測(cè)證書(shū)。檢測(cè)不合格的儀器發(fā)給檢測(cè)結(jié)果通知9.3檢測(cè)報(bào)告b)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的名稱(chēng)和地址等有關(guān)信息；c)檢測(cè)報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)，以及表明檢測(cè)報(bào)告結(jié)束的清晰標(biāo)識(shí)；f)檢測(cè)所依據(jù)的技術(shù)文件；g)檢測(cè)報(bào)告批準(zhǔn)人的姓名、職務(wù)、簽字或等效的標(biāo)識(shí)，檢測(cè)員和核驗(yàn)員的簽字或等效的標(biāo)識(shí)；h)被檢測(cè)儀器的狀態(tài)描述；k)檢測(cè)結(jié)果；I)檢測(cè)不確定度。檢測(cè)記錄表格式參見(jiàn)附錄C,檢測(cè)報(bào)告格式參見(jiàn)附錄D。9.4檢測(cè)周期檢測(cè)周期不超過(guò)1年。8式(A.1)中系數(shù)C及自由度v如表表A.1極差系數(shù)C及自由度vN2356789CA.1.2距離測(cè)量產(chǎn)生的光譜輻照度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u,。該不確定度通過(guò)多次測(cè)量傳感器與標(biāo)準(zhǔn)A.1.3電測(cè)系統(tǒng)導(dǎo)致的光譜輻照度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?。該不確定度由數(shù)字電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻測(cè)量A.2測(cè)量不確定度的B類(lèi)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)燈相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?,應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)燈計(jì)量檢定部門(mén)給出。 9式(B.1)中系數(shù)C及自由度v見(jiàn)附錄B.1.2距離測(cè)量產(chǎn)生的光譜輻照度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?。該不確定度通過(guò)多次測(cè)量傳感器與標(biāo)準(zhǔn)B.1.3電測(cè)系統(tǒng)導(dǎo)致的光譜輻照度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?。該不確定度由數(shù)字電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻測(cè)量B.1.4參考板上光譜輻照度的不均勻性帶來(lái)的光譜輻亮度標(biāo)定的相對(duì)不確定度u?。該不確定度通過(guò)B.2.1標(biāo)準(zhǔn)燈相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?,應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)燈計(jì)量檢定部門(mén)給出。B.2.2參考板相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?,應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)燈計(jì)量檢定部門(mén)給出。ue=√2+uì+uè+u3+ui+u(資料性附錄)檢測(cè)記錄表格式光譜輻照度/光譜輻亮度檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表格式見(jiàn)表C.1。開(kāi)燈時(shí)間關(guān)燈時(shí)間本次使用時(shí)間本標(biāo)準(zhǔn)燈累計(jì)使用時(shí)間當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)燈設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)燈至傳感器/參考板距離123456789123456789測(cè)量記錄(可加行)對(duì)應(yīng)文件名對(duì)應(yīng)文件名標(biāo)準(zhǔn)燈/參考板暗值響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)燈/參考板暗值響應(yīng)檢測(cè)員核驗(yàn)員檢測(cè)報(bào)告首頁(yè)格式見(jiàn)圖D.1,檢測(cè)報(bào)告內(nèi)頁(yè)格報(bào)告編號(hào)：委托單位地址 (檢測(cè)專(zhuān)用章)檢測(cè)所使用的主要計(jì)量器具和設(shè)備規(guī)格/型號(hào)不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差證書(shū)編號(hào)□光譜輻照度□光譜輻亮度檢測(cè)日期檢測(cè)地點(diǎn)溫度檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)員核驗(yàn)員