JJF(陜) 082-2022 積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforTheLightandColorComprehensiveTestingSystemofIntegratingSphere2022－11－16發(fā)布 2023－02－16實施陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(陜)082－2022JJF(陜)082－2022JJF（陜）JJF（陜）082－2022CalibrationSpecificationforTheLightandcolorComprehensive歸口單位：陜西省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：陜西省計量科學研究院參加起草單位：西北國家計量測試中心本規(guī)范由陜西省市場監(jiān)督管理局負責解釋本規(guī)范主要起草人：李奕（陜西省計量科學研究院）段文瑞（陜西省計量科學研究院）張曉穎（陜西省計量科學研究院）參加起草人：張恒（陜西省計量科學研究院）秦瑋（陜西省計量科學研究院）宗世敏（西北國家計量測試中心）賀浩天（陜西省計量科學研究院）JJF(陜)082－2022JJF(陜)082－2022目 錄引言 (Ⅱ)1 范圍 （1）引用文件 （1）術語和計量單位 （1）4 概述 （1）計量特性 （2）校準條件 （2）環(huán)境條件 （2）測量標準及其他設備 （2）校準項目和校準方法 （3）校準項目 （3）校準方法 （3）校準結果表達 （5）校準結果處理 （5）校準結果的不確定度 （5）復校時間間隔 （5）附錄A 積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準原始記錄（推薦）格式 （6）附錄B 校準證書內容及內頁（參考）格式 （7）附錄C 積分球光色綜合測試系統(tǒng)的不確定度評定 （9）IⅠI引 言JJF?1071－2010JJF?1001－2011JJF?1059.1－2012定。本規(guī)范相關名詞術語依據了JJF及計量特性等參考了JJG213－2003《分布(顏色)溫度標準燈》、JJG247－2008《總光通量標準白熾燈》、JJF1976－2022《平均顏色溫度標準燈校準規(guī)范》、JJF1501－2015LED單管校準規(guī)范》、GB/T7922－2008《照明光源的顏色測量方法》、GB/T26178－2010JJF儀器特性評定》的相關條款。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIⅡII1111積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準規(guī)范范圍本規(guī)范適用于采用球形光度法、光譜輻射法積分球光色綜合測試系統(tǒng)（以下簡稱測試系統(tǒng)）的校準。引用文件本規(guī)范引用下列文獻：JJG213－2003 分布(顏色)溫度標準燈JJG247－2008 總光通量標準白熾燈JJF1501－2015 小功率LED單管校準規(guī)范JJF1976－2022 平均顏色溫度標準燈校準規(guī)GB/T7922－2008 照明光源的顏色測量方法GB/T26178－2010 總光通量的測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)范；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)范。術語和計量單位平均色溫averagecolourtemperature光源在4π球面度各空間立體角內光輻射的顏色溫度按照輻射強度的加權平均，單位為K。概述測試系統(tǒng)廣泛應用于照明行業(yè)，主要測量電光源的總光通量、平均色溫、色品坐標及波長等光度、光譜和色度參數(shù)。光源 擋屏 平面余弦校正器光度計光源 擋屏 平面余弦校正器光度計圖1球形光度法測量裝置校準示意圖光譜光譜輻射計光源 擋屏 平面余校正器圖2光譜輻射法測量裝置校準示意圖12計量特性積分球光色綜合測試系統(tǒng)的計量特性應符合表1的要求。表1積分球光色綜合測試系統(tǒng)的計量特性序號計量特性技術要求1波長示值誤差±1.0nm2總光通量相對示值誤差±3.5%3總光通量非線性誤差2.0%4色品坐標示值誤差±0.005（標準A照明體）5平均色溫示值誤差±40K（＜3000K）注：以上指標不用于合格性判別，僅供參考。校準條件環(huán)境條件環(huán)境溫度：（23±5）℃，測量過程中溫度的變化不大于相對濕度：20%～80%；其他：周圍環(huán)境應無影響測量系統(tǒng)正常工作的雜散光輻射、機械振動和電磁干擾。測量標準及其他設備標準光源符合JJG247-2008《總光通量標準白熾燈》要求的二級及以上總光通量標準燈至少3只222（JJG247—2008A中的要求JJF1976-202211只。供電電源直流電源的最大輸出電壓和輸出電流分別不小于燈泡工作電壓和工作電流的1.2電源的輸出功率應不小于燈泡消耗功率的1.5在10min內電壓變化不大于0.1%。電測儀表數(shù)字多用表、標準電阻、數(shù)字功率表不低于0.02級。校準項目和校準方法校準項目積分球光色綜合測試系統(tǒng)的校準項目見表2。表2校準項目一覽表序號校準項目1波長示值誤差2總光通量相對示值誤差3總光通量非線性誤差4色品坐標示值誤差5平均色溫示值誤差校準方法校準前準備檢查系統(tǒng)各組成部分，不應有影響系統(tǒng)校準的缺陷。檢查一切正常后，按系統(tǒng)說明書規(guī)定的開機時間進行預熱。波長示值誤差使用汞氬燈對測試系統(tǒng)的波長示值誤差進行校準。分別測量汞氬燈的5個發(fā)射峰值波長（404.7nm、435.9nm、546.1nm、696.5nm、763.5nm），重復測量三次，取平均值為波長示值。按公式（1）將各波長的測量平均值與其標準值做比較，取最大誤差值為波長示值誤差：波長示值誤差，nm；

i0

（1）i——各波長測量平均值，nm；3330——相應波長的標準值，nm?？偣馔肯鄬κ局嫡`差32倍左右的總光通量標準燈組成燈組，其總光通量標準值為Φsi（i=1、2、3）10min后對標準燈進行總光通量測量，總光通量示值為，按公式（2）計算出燈組中各燈總光通量相對示值誤差，取最大值為總光通量示值誤差：ΦΦiΦsi100%Φsi

（2）式中：Φ——總光通量示值誤差；Φi——各燈總光通量測量值，lm；Φsi——各燈總光通量標準值，lm。總光通量非線性誤差7.2.34通量非線性度按公式（3）計算總光通量非線性誤差：u1100%

（3）Φ Φ my Tx、——分別為不同的兩只燈的總光通量測量值；、——分別為不同的兩只燈的總光通量標準值。色品坐標示值誤差1（ys10min3（xy按公式（4）計算色品坐標示值誤差：xxyyy

（4） s式中：x,y——色品坐標示值誤差；x，y——色品坐標測量平均值；444xs，ys——色品坐標標準值。平均色溫示值誤差110min3T計算平均色溫示值誤差：

TTTs

（5）式中：T——平均色溫示值誤差，K；T——平均色溫測量平均值，K；Ts——標準燈平均色溫標準值，K。校準結果表達校準結果處理經校準的積分球光色綜合測試系統(tǒng)出具校準證書，校準證書應符合JJF1071—2010中5.12的要求，并給出各校準項目名稱和測量結果以及擴展不確定度。校準原始記錄（推薦）格式見附錄A，校準證書內容及內頁（參考）格式見附錄B。8.2 校準結果的不確定度積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準結果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評定，校準結果不確定度評定示例見附錄C。復校時間間隔建議積分球光色綜合測試系統(tǒng)復校時間間隔不超過12個月。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。555附錄A積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準原始記錄(推薦)格式第 頁 共 頁原始記錄編號 書編號 委托方 準日期 器具名稱 型號規(guī)格 備編號 制造廠 出廠編號 系人/電話 技術依據校準地點溫度 ℃ 濕度 %RH主要計量器具名稱型號規(guī)格編號有效期至使用狀態(tài)□正?！醍惓！跽！醍惓！跽！醍惓！跽！醍惓?.波長示值誤差：（nm）標準值測量值平均值示值誤差擴展不確定度U（k=2）404.7435.9546.1696.5763.52.總光通量相對示值誤差：標準值（lm）測量值（lm）平均值（lm）相對示值誤差（%）rl=2）3.總光通量非線性誤差：4.色品坐標示值誤差：參數(shù)標準值測量值平均值示值誤差擴展不確定度U（k=2）xy5.平均色溫示值誤差：（K）標準值測量值平均值示值誤差擴展不確定度U（k=2）校準人員 核驗人員 校準日期 年 月 日666附錄B校準證書內容及內頁（參考）格式校準證書應至少包括以下信息：a）標題：“校準證書”；b）實驗室的名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標識（如編號），e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收日期；如果與校準結果的有效性和應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；校準所依據的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；校準環(huán)境的描述；校準結果及測量結果不確定度的說明；對校準規(guī)范的偏離的說明；o）校準結果僅對校準對象有效的聲明；p）未經校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。777校準證書內頁（參考）格式標準值（nm）測量值（nm）標準值（nm）測量值（nm）示值誤差(nm)擴展不確定度U（k=2）(nm)404.7435.9546.1696.5763.5

證書編號：XXXX-XXXX校準結果標準值（lm）測量值（lm）相對示值誤差rel（k=2）光通量非線性誤差： 色品坐標示值誤差參數(shù)標準值測量值示值誤差擴展不確定度U（k=2）xy平均色溫示值誤差標準值（K）測量值（K）示值誤差(K)擴展不確定度=2K)888JJF(陜)082－2022JJF(陜)082－2022附錄C積分球光色綜合測試系統(tǒng)的不確定度評定積分球光色綜合測試系統(tǒng)波長測量結果不確定度分析測量方法按照本校準規(guī)范的要求和步驟，用汞氬燈對積分球光色綜合測試系統(tǒng)波長參數(shù)進行校準，取三次測量平均值與標準值的差值即為波長示值誤差。本例以435.9nm為例。數(shù)學模型式中：——波長示值誤差；——波長測量平均值；0——波長標準值；

-0

1，c

111 10不確定度分量評定1=0.1nm=2),1=0.1/2=0.05nm2用積分球光色綜合測試系統(tǒng)連續(xù)測量汞氬燈10次，測量結果如下表C.1波長測量結果 （單位：nm）次數(shù)i()2i1435.80.10.012435.6-0.10.013435.70.00.004435.80.10.015435.80.10.01999n1n16435.5-0.20.047435.6-0.10.018435.70.00.009435.5-0.20.0410435.3-0.30.09單次實驗標準偏差由貝塞爾公式得到：si)()2i0.16nm。實際測量實測值為準計算。s(s()3性引入的相對標準不確定度

u2 0.09nm合成相對標準不確定度以上各量互不相關,故合成相對標準不確定度為：u2u21 20.05u2u21 20.0520.092

0.10nm 相對擴展不確定度U2uc0.2

nm,k=2積分球光色綜合測試系統(tǒng)總光通量測量結果不確定度分析測量方法按照本校準規(guī)范的要求和步驟，用總光通量標準燈對積分球光色綜合測試系統(tǒng)總光通量參數(shù)進行校準，對應各標準燈讀取3次總光通量測量值，取平均值作為測量結果。數(shù)學模型ΦΦΦs式中：Φ——總光通量示值誤差；Φ——總光通量測量平均值；Φs——總光通量標準值；1010102靈敏系數(shù)：cΦ1，cΦ121 Φ Φs不確定度分量評定總光通量標準燈量值s1總光通量標準燈送上級計量院檢定，其總光通量標準值Φs的相對擴展不確定度為rel=1.5%=2)，1=0.75%?？偣馔繙y量平均值Φ引入的不確定度分量總光通量測量平均值Φ引入的不確定度主要來源于測量重復性、電測系統(tǒng)差異及積分球光譜反射率不同等。2測量重復性引入的不確定度2A10表C.2總光通量測量結果 （單位：lm）次數(shù)測量結果（lm）1825.4169439622816.9167539433823.7169539524821.4168339315826.7169339646813.5169139287822.1168239278823.7169639249823.81686392110823.516783919s(Φi)4.07.916.911us(Φ)2 0.28%0.26%0.25%因此相對標準不確定度u2=0.30%。30.03%，則電流值的相對標準不確rel)=0.03%/2=0.015%，由經驗公式：dΦ6dI可得，電測系統(tǒng)中電流變化對總光通量，也是對測量值的影Φ I6urel(I40.50%4=0.50%。不確定度分量計算表C.3總光通量不確定度分量來源一覽表i)不確定度來源相對標準不確定度ii)u1標準燈量傳0.75%10.75%u2測量重復性0.30%-10.30%u3電測系統(tǒng)0.09%-10.09%u4積分球反射率0.50%-10.50%合成相對標準不確定度以上各量互不相關,故合成標準不確定度為：urel

1.0% i ii4(cu)2i1

Urel2urel2.0%

,k=2121212積分球光色綜合測試系統(tǒng)平均色溫測量結果不確定度分析測量方法3數(shù)學模型式中：T——平均色溫示值誤差；T——平均色溫測量平均值值；Ts——平均色溫標準值；

TTTs2c1c121 s不確定度分量評定平均色溫標準燈量值s1平均色溫標準燈送上級計量機構校準，其平均色溫標準值（2856K）=14K=2)，1=7K。平均色溫測量平均值T引入的不確定度分量平均色溫測量平均值T引入的不確定度主要來源于測量重復性、電測系統(tǒng)差異及光譜輻射計等。2測量重復性引入的不確定度2A10表C.4平均色溫測量結果次數(shù)測量結果（K）128522286832878428515286062858131313728748287692853102878s(Ti)11.2us(T)2 36.530.03%，則電流值的相對標準不確rel)=0.03%/2=0.015%，電測系統(tǒng)中電流變化對平均色溫變化近似于正比關系，u3urelI28560.5K40.5nm4K4=4K。不確定度分量計算表C.5平均色溫不確定度分量來源一覽表i)不確定度來源標準不確定度ii)u1標準燈量傳7K17Ku2測量重復性6.5K-16.5Ku3電測系統(tǒng)0.5K0.5Ku4光譜輻射計4K4K合成標準不確定度以上各量互不相關,故合成相對標準不確定度為： ii4(cu)2 ii4(cu)2i1擴展不確定度141414取k=2,擴展不確定度為:U2uc22K積分球光色綜合測試系統(tǒng)色品坐標測量結果不確定度分析測量方法按照本校準規(guī)范的要求和步驟，用平均色溫標準燈對積分球光色綜合測試系統(tǒng)色坐標參數(shù)進行校準，對標準燈讀取3次色坐標測量值，取平均值作為測量結果。數(shù)學模型xxxsyyy s式中：x,y——色坐標示值誤差；x,y——色坐標測量平均值值；x