JJF 1976-2022 平均颜色温度标准灯校准规范 高清晰版.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 9 7 62 0 2 2平均颜色温度标准灯校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rA v e r a g e dC o l o rT e m p e r a t u r eS t a n d a r dL a m p 2 0 2 2-0 6-2 8发布2 0 2 2-1 2-2 8实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布学兔兔 标准下载平均颜色温度标准灯校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rA v e r a g e dC o l o rT e m p e r a t u r eS t a n d a r dL a m pJ J F1 9 7 62 0 2 2 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:陕西省计量科学研究院深圳市计量质量检测研究院 本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载本规范主要起草人:刘 慧(中国计量科学研究院)赵伟强(中国计量科学研究院)刘 建(中国计量科学研究院)参加起草人:李 奕(陕西省计量科学研究院)李向召(深圳市计量质量检测研究院)张晓颖(陕西省计量科学研究院)J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 平均颜色温度(1)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及校准设备(2)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)8 校准结果(6)9 复校时间间隔(6)附录A 校准证书内页格式(7)附录B 原始记录格式(推荐)(8)附录C 平均颜色温度标准灯校准结果不确定度评定示例(1 0)附录D 光源(相关)色温的计算方法(1 3)J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载引 言 J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 3 2 光学辐射计量名词术语及定义、J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载平均颜色温度标准灯校准规范1 范围本规范适用于积分球光谱辐射计测量光源在4 球面度空间发光的平均颜色温度,灯具的平均颜色温度的测量也可参照本规范执行。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G2 1 32 0 0 3 分布(颜色)温度标准灯G B/T2 4 8 2 42 0 0 9 普通照明用L E D模块测试方法I E SLM-7 9 固态照明产品(发光二极管)电参数和光度参数测量(E l e c t r i c a l a n dP h o t o m e t r i cM e a s u r e m e n t so fS o l i d-S t a t eL i g h t i n gP r o d u c t s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 辐射通量的光谱密集度 s p e c t r a l c o n c e n t r a t i o no f r a d i a n t f l u x在波长处,包含的波长区元d内的辐射通量d()除以该区元之商,即()=d()d 注:其符号为(),S I单位为Wm-1,在可见辐射波段常用单位为Wn m-1或mWn m-1。4 概述平均颜色温度标准灯是用来保存和传递平均颜色温度量值的计量器具,是特制的或特别挑选的白炽灯、溴钨灯或其他适宜作为标准灯的4 球面度发光的光源,适于在积分球光谱辐射计中使用。光源在4 球面度各空间发出的光辐射其光谱组成不尽相同,即不同方向有不同的颜色温度,因此需要测量光源发出总辐射通量的平均颜色温度。5 计量特性5.1 平均颜色温度平均颜色温度标准灯点燃后所发射的光谱在可见光范围(3 8 07 8 0)n m内呈连续分布,其额定平均颜色温度为(27 0 030 0 0)K。注:此项指标不用于合格性判别,仅供参考。1J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(2 33);相对湿度:7 0%。6.1.2 环境应清洁,无腐蚀性气体,周围无影响仪器正常工作的粉尘、震动和电磁场的干扰。6.2 测量标准及校准设备6.2.1 平均颜色温度标准灯组平均颜色温度标准灯组由不少于3只标准灯组成,额定平均颜色温度在(27 0 030 0 0)K间,灯组内各灯之间的平均颜色温度偏差应小于4K,灯组平均颜色温度的扩展不确定度U1 2K(k=2)。6.2.2 校准装置校准装置由积分球、光谱辐射计、供电与电测仪器等组成(图1)。图1 平均颜色温度校准装置示意图1积分球球体;2标准灯(被测灯);3挡屏;4平面余弦校正器;5快门;6光纤;7光谱辐射计;8供电与电测仪器6.2.2.1 积分球积分球为一中空球壳,其赤道线上开有一个窗口。校准1 5 0W(含)以下的标准灯时,所用积分球的直径不得小于0.5m,校准(2 0 05 0 0)W的标准灯时,所用积分球的直径不得小于1.5m,校准10 0 0 W的标准灯时,所用积分球的直径不得小于2.0m。球壳应采用不易变形、不易受环境影响的材料制成。球壳内表面应为一完整球面,不应有裂痕和凹凸不平等缺陷,密闭性良好。球的内壁和球内物件如挡屏、导线、灯座等应均匀涂上白色漫反射涂料。在涂料明显变色、脱落和污染时应重新喷涂。球内设置的与测量有关的物件的表面积和件数应减小到最小。球内设置的挡屏,其大小应遮住窗口,使之不被来自光源的光线(包括玻壳上的散射光和反射光)直接照射即可;其中心应位于球心与窗口中心的连线上,距离球心1213球半径处,且挡屏表面应与此连线垂直。在积分球的赤道线上开一个窗口(小圆孔),圆孔上嵌一块漫透射良好的平面余弦2J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载校正器,该校正器可采用双面毛玻璃或毛面乳白玻璃,其向球内的一面应与球的内表面相截。6.2.2.2 光谱辐射计用于测量平均颜色温度标准灯的(相对)光谱功率分布或(相对)总光谱总辐射通量。采用光栅或棱镜作为色散器件,面阵C C D或光电探测器作为接收器件,最小输出带宽5n m,最小采样间隔5n m,波长示值最大允许误差0.5n m,波长范围不小于(3 8 07 8 0)n m。6.2.2.3 供电电源及电测仪表采用直流稳流/稳压电源或交流稳压电源供电。电源的最大输出电压和输出电流均应分别不小于工作电压和工作电流的1.5倍,电源稳定性和电测仪表等级的要求见表1。电压必须从灯端测量(四线法连接),按图2或图3所示的电路图供电和测量电流及电压。表1 电源稳定性和电测仪表等级的要求供电方式电源电测仪表直流直流稳流/稳压电源1 0m i n内变化率不大于0.0 2%不低于0.0 2级交流交流稳压电源1 0m i n内变化率不大于0.1%不低于0.1级图2 直流供电与电测电路图图3 交流供电与电测电路图3J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载7 校准项目和校准方法7.1 校准项目平均颜色温度标准灯的校准项目为平均颜色温度。7.2 校准方法每次校准时,所用标准灯不得少于三只。7.2.1 校准前检查a)外观:将灯泡玻壳擦拭干净,查看灯泡的外观以及灯头的装配质量。查看时不能用手触摸玻壳,应戴手套或垫纱布。玻壳应无色、透明度高,无明显反碱、发雾、波纹、气泡、砂粒、擦伤等缺陷;灯丝与电极的连接可靠,灯头与玻壳的固定牢固。外观有严重缺陷、影响正常使用者,不做量值校准。b)标识:标准灯上应清晰牢固地标明该灯的型号和编号。标示部位应靠近灯头或在灯头上。7.2.2 量值校准校准时,应按照客户要求的实验条件进行校准,可按以下两种实验条件同时或任意一种进行校准:1)按规定电参数校准平均颜色温度;2)按指定平均颜色温度校准电参数。7.2.2.1 准备工作打开光谱辐射计,开启供电电源,在积分球内点燃一只(5 02 0 0)W的灯泡,以预照光谱辐射计和积分球,预照时间根据实验要求而定,通常为3 0m i n。安装灯泡时应戴干净的手套或垫以洁净的纱布,灯头在上,玻壳在下,发光体位于球心。按额定电参数的3 0%点燃灯,调整灯的位置使挡屏的投影中心与接收器窗口中心重合。设置光谱辐射计的参数,选择合适的量程(设置放大倍率、曝光时间或外加减光片)或设定为自动量程,使最大信号幅度为满量程时的8 0%左右;波长范围(3 8 07 8 0)n m,采样间隔5n m(对于光谱分布变化缓慢的光源)或2n m(对于光谱分布起伏较大的光源)。7.2.2.2 积分球光谱辐射计的校准a)方法1 实验验证法将一只标准灯安装在积分球内用于校准光谱辐射计。灯燃点时加在灯泡上的电压应低于灯泡标称电压的1 0%,然后缓慢升高电压,在约(2 03 0)s内平缓地升到预定电流值或电压值,待稳定后开始测量。使用中电参数波动不得超过表1的规定。测量完毕,熄灭时应缓慢将电压降为零。预燃(37)m i n待灯发光稳定后,在选定的波长点测得光电读数为mj(i)s,其中j=1,2,3为标准灯的编号,i=1,2,3,n为波长编号。标准灯在相应波长点的辐射功率的相对光谱密集度为,j(i)s,则该灯相对光谱密集度的常数为:cj(i)s=,j(i)smj(i)s(1)4J J F1 9 7 62 0 2 2学兔兔 标准下载 由第一 只 标准 灯(j=1)测 得c1(i)s,再 重 新 测 量 该 标 准 灯 得 到 光 电 读 数m*1(i)s,由此计算辐射功率分布的相对光谱密集度*,1(i)s=c1(i)sm*1(i)s,据此计算标准灯的平均颜色温度与额定平均颜色温度的偏差应不大于2K,否则应重新校准光谱辐射计。依次换用另外两只标准灯如上法测得的光电读数分别为:m2(i)s和m3(i)s,则两只标准灯的辐射功率的相对光谱密集度分别为:,2(i)s=c1(i)sm2(i)s和,3(i)s=c1(i)sm3(i)s。根据,2(i)s和,3(i)s分别计算它们的平均颜色温度,这些平均颜色温度与它们的额定值相差应不大于4K,则系统校准工作完成。如果相差大于4K,则另换一只标准灯进行验证,或重新标定光谱辐射计,直到用一只灯校准光谱辐射计测量另外两只标准灯与它们额定值的偏差不大于4K。b)方法2 平均值法依次将三只标准灯置于积分球内,测得它们的光电读数分别为m1(i)s,m2(i)s,m3(i)s(i=1,2,n),它们的辐射功率的相对光谱密集度分别为,1(i)s,2(i)s,3(i)s(i=1,2,n),则光谱密集度常数为:cj(i)s=,j(i)smj(i)s(j=1,2,3)(2)可得相对光谱密集度常数的平均值为:c(i)s=c1(i)s+c2(i)s+c3(i)s3(3)依据c(i)s计算各标准灯的相对光谱密集度分别为:*,1(i)s=c(i)sm1(i)s,*,2(i)s=c(i)sm2(i)s和*,3(i)s=c(i)sm3(i)s。根据*,1(i)s,*,2(i)s和*,3(i)s分别计算它们的平均颜色温度,这些平均颜色温度与它们的额定值相差若不大于4K,则系统校准工作完成。如果某只灯的偏差大于4K,则另换一只标准灯进行标定,重新计算c(i)s,直到每只灯用*,j(i)s计算所得的平均颜色温度与额定值的偏差不大于4K。7.2.2.3 测量a)按规定电参数校准平均颜色温度将被测灯安装在积分球内,按规定的电参数供电,待发光稳定后,在选定的波长点测得的光电读数为m(i)t(i=1,2,n),则被测灯