JJF(陜) 082-2022 積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準(zhǔn)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(xué)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(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：李奕（陜西省計量科學(xué)研究院）段文瑞（陜西省計量科學(xué)研究院）張曉穎（陜西省計量科學(xué)研究院）參加起草人：張恒（陜西省計量科學(xué)研究院）秦瑋（陜西省計量科學(xué)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(xué)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(shù)語和計量單位 （1）4 概述 （1）計量特性 （2）校準(zhǔn)條件 （2）環(huán)境條件 （2）測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 （2）校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 （3）校準(zhǔn)項目 （3）校準(zhǔn)方法 （3）校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （5）校準(zhǔn)結(jié)果處理 （5）校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度 （5）復(fù)校時間間隔 （5）附錄A 積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準(zhǔn)原始記錄（推薦）格式 （6）附錄B 校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)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(guān)名詞術(shù)語依據(jù)了JJF及計量特性等參考了JJG213－2003《分布(顏色)溫度標(biāo)準(zhǔn)燈》、JJG247－2008《總光通量標(biāo)準(zhǔn)白熾燈》、JJF1976－2022《平均顏色溫度標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF1501－2015LED單管校準(zhǔn)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(guān)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(zhǔn)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(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)：JJG213－2003 分布(顏色)溫度標(biāo)準(zhǔn)燈JJG247－2008 總光通量標(biāo)準(zhǔn)白熾燈JJF1501－2015 小功率LED單管校準(zhǔn)規(guī)范JJF1976－2022 平均顏色溫度標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)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(shù)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(nèi)光輻射的顏色溫度按照輻射強(qiáng)度的加權(quán)平均，單位為K。概述測試系統(tǒng)廣泛應(yīng)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(biāo)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(zhǔn)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(zhǔn)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(yīng)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(shù)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(biāo)示值誤差±0.005（標(biāo)準(zhǔn)A照明體）5平均色溫示值誤差±40K（＜3000K）注：以上指標(biāo)不用于合格性判別，僅供參考。校準(zhǔn)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(yīng)無影響測量系統(tǒng)正常工作的雜散光輻射、機(jī)械振動和電磁干擾。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)光源符合JJG247-2008《總光通量標(biāo)準(zhǔn)白熾燈》要求的二級及以上總光通量標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)不小于燈泡消耗功率的1.5在10min內(nèi)電壓變化不大于0.1%。電測儀表數(shù)字多用表、標(biāo)準(zhǔn)電阻、數(shù)字功率表不低于0.02級。校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項目積分球光色綜合測試系統(tǒng)的校準(zhǔn)項目見表2。表2校準(zhǔn)項目一覽表序號校準(zhǔn)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(biāo)示值誤差5平均色溫示值誤差校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前準(zhǔn)備檢查系統(tǒng)各組成部分，不應(yīng)有影響系統(tǒng)校準(zhǔn)的缺陷。檢查一切正常后，按系統(tǒng)說明書規(guī)定的開機(jī)時間進(jìn)行預(yù)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(jìn)行校準(zhǔn)。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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)波長的標(biāo)準(zhǔn)值，nm。總光通量相對示值誤差32倍左右的總光通量標(biāo)準(zhǔn)燈組成燈組，其總光通量標(biāo)準(zhǔn)值為Φsi（i=1、2、3）10min后對標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)值，lm?？偣馔糠蔷€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(biāo)準(zhǔn)值。色品坐標(biāo)示值誤差1（ys10min3（xy按公式（4）計算色品坐標(biāo)示值誤差：xxyyy

（4） s式中：x,y——色品坐標(biāo)示值誤差；x，y——色品坐標(biāo)測量平均值；444xs，ys——色品坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)燈平均色溫標(biāo)準(zhǔn)值，K。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果處理經(jīng)校準(zhǔn)的積分球光色綜合測試系統(tǒng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)符合JJF1071—2010中5.12的要求，并給出各校準(zhǔn)項目名稱和測量結(jié)果以及擴(kuò)展不確定度。校準(zhǔn)原始記錄（推薦）格式見附錄A，校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式見附錄B。8.2 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評定，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定示例見附錄C。復(fù)校時間間隔建議積分球光色綜合測試系統(tǒng)復(fù)校時間間隔不超過12個月。由于復(fù)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(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。555附錄A積分球光色綜合測試系統(tǒng)校準(zhǔn)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(zhǔn)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(shù)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)值測量值平均值示值誤差擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)示值誤差：參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值測量值平均值示值誤差擴(kuò)展不確定度U（k=2）xy5.平均色溫示值誤差：（K）標(biāo)準(zhǔn)值測量值平均值示值誤差擴(kuò)展不確定度U（k=2）校準(zhǔn)人員 核驗人員 校準(zhǔn)日期 年 月 日666附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實驗室的名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標(biāo)識（如編號），e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標(biāo)識；進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及測量結(jié)果不確定度的說明；對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對校準(zhǔn)對象有效的聲明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。777校準(zhǔn)證書內(nèi)頁（參考）格式標(biāo)準(zhǔn)值（nm）測量值（nm）標(biāo)準(zhǔn)值（nm）測量值（nm）示值誤差(nm)擴(kuò)展不確定度U（k=2）(nm)404.7435.9546.1696.5763.5

證書編號：XXXX-XXXX校準(zhǔn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)示值誤差參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值測量值示值誤差擴(kuò)展不確定度U（k=2）xy平均色溫示值誤差標(biāo)準(zhǔn)值（K）測量值（K）示值誤差(K)擴(kuò)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(jié)果不確定度分析測量方法按照本校準(zhǔn)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(jìn)行校準(zhǔn)，取三次測量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值即為波長示值誤差。本例以435.9nm為例。數(shù)學(xué)模型式中：——波長示值誤差；——波長測量平均值；0——波長標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果如下表C.1波長測量結(jié)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(biāo)準(zhǔn)偏差由貝塞爾公式得到：si)()2i0.16nm。實際測量實測值為準(zhǔn)計算。s(s()3性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

u2 0.09nm合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度以上各量互不相關(guān),故合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u2u21 20.05u2u21 20.0520.092

0.10nm 相對擴(kuò)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(jié)果不確定度分析測量方法按照本校準(zhǔn)規(guī)范的要求和步驟，用總光通量標(biāo)準(zhǔn)燈對積分球光色綜合測試系統(tǒng)總光通量參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，對應(yīng)各標(biāo)準(zhǔn)燈讀取3次總光通量測量值，取平均值作為測量結(jié)果。數(shù)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)值；1010102靈敏系數(shù)：cΦ1，cΦ121 Φ Φs不確定度分量評定總光通量標(biāo)準(zhǔn)燈量值s1總光通量標(biāo)準(zhǔn)燈送上級計量院檢定，其總光通量標(biāo)準(zhǔn)值Φs的相對擴(kuò)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(fù)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(fù)性引入的不確定度2A10表C.2總光通量測量結(jié)果 （單位：lm）次數(shù)測量結(jié)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(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=0.30%。30.03%，則電流值的相對標(biāo)準(zhǔn)不確rel)=0.03%/2=0.015%，由經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)不確定度ii)u1標(biāo)準(zhǔn)燈量傳0.75%10.75%u2測量重復(fù)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(biāo)準(zhǔn)不確定度以上各量互不相關(guān),故合成標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果不確定度分析測量方法3數(shù)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)值；

TTTs2c1c121 s不確定度分量評定平均色溫標(biāo)準(zhǔn)燈量值s1平均色溫標(biāo)準(zhǔn)燈送上級計量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)，其平均色溫標(biāo)準(zhǔn)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(fù)性、電測系統(tǒng)差異及光譜輻射計等。2測量重復(fù)性引入的不確定度2A10表C.4平均色溫測量結(jié)果次數(shù)測量結(jié)果（K）128522286832878428515286062858131313728748287692853102878s(Ti)11.2us(T)2 36.530.03%，則電流值的相對標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)不確定度ii)u1標(biāo)準(zhǔn)燈量傳7K17Ku2測量重復(fù)性6.5K-16.5Ku3電測系統(tǒng)0.5K0.5Ku4光譜輻射計4K4K合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度以上各量互不相關(guān),故合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： ii4(cu)2 ii4(cu)2i1擴(kuò)展不確定度141414取k=2,擴(kuò)展不確定度為:U2uc22K積分球光色綜合測試系統(tǒng)色品坐標(biāo)測量結(jié)果不確定度分析測量方法按照本校準(zhǔn)規(guī)范的要求和步驟，用平均色溫標(biāo)準(zhǔn)燈對積分球光色綜合測試系統(tǒng)色坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)燈讀取3次色坐標(biāo)測量值，取平均值作為測量結(jié)果。數(shù)學(xué)模型xxxsyyy s式中：x,y——色坐標(biāo)示值誤差；x,y——色坐標(biāo)測量平均值值；x