JJF-光譜逆反射標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)規(guī)范試驗報告

PAGE1PAGE1“光譜逆反射校準(zhǔn)器校準(zhǔn)規(guī)范”實驗報告2022年08月07日

一、實驗?zāi)康摹豆庾V逆反射標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)規(guī)范》參照J(rèn)JF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》編寫，有必要進(jìn)行實驗以驗證檢測方法的可行性及有效性。二、實驗地點及環(huán)境條件根據(jù)《逆反射標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)規(guī)范》中的關(guān)于實驗環(huán)境的要求，本次實驗在中國計量科學(xué)研究院昌平實驗基地逆反射實驗室內(nèi)進(jìn)行。實驗時環(huán)境條件：校準(zhǔn)時溫度為(23±5)℃；濕度為(50±5)%RH；校準(zhǔn)實驗環(huán)境雜散輻射水平為1.5×10－4lx；逆反射標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)環(huán)境中沒有引起標(biāo)準(zhǔn)濾光器或其膜層腐蝕的氣體。三、樣品的型式和數(shù)量逆反射標(biāo)準(zhǔn)板主要用于逆反射標(biāo)志測量儀的檢定、校準(zhǔn)。其作為檢定、校準(zhǔn)逆反射標(biāo)志測量儀的媒介，承擔(dān)了由絕對復(fù)現(xiàn)量值的逆反射標(biāo)準(zhǔn)向逆反射標(biāo)志測量儀傳遞發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)或逆反射系數(shù)的任務(wù)。圖1逆反射標(biāo)準(zhǔn)板根據(jù)逆反射標(biāo)準(zhǔn)板所使用材料的逆反射性能差異，可以將逆反射標(biāo)準(zhǔn)板分為棱鏡級、高強(qiáng)級、工程級。棱鏡級逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的逆反射性能最強(qiáng)，但其逆反射性能的空間幾何分布極不均勻；高強(qiáng)級逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的逆反射性能較強(qiáng)，且逆反射性能的空間幾何分布也比較均勻；工程級逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的逆反射性能最弱。本實驗報告為了對《逆反射標(biāo)準(zhǔn)板》校準(zhǔn)規(guī)范的可行性進(jìn)行驗證，我們選擇了高強(qiáng)級逆反射標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行計量校準(zhǔn)。實驗所用的標(biāo)準(zhǔn)為高強(qiáng)級白色標(biāo)準(zhǔn)板。四、試驗用裝置實驗用校準(zhǔn)設(shè)備為中國計量科學(xué)研究院研制的光譜逆反射系數(shù)測量絕對校準(zhǔn)裝置。光譜逆反射系數(shù)絕對測量裝置，裝置技術(shù)指標(biāo)如下：樣品入射角裝置定位精度優(yōu)于0.053o樣品俯仰角裝置定位精度優(yōu)于0.046o。3.觀測角裝置定位精度優(yōu)于0.05mm。4.逆反射測量裝置光源系統(tǒng)，30分鐘內(nèi)照度波動小于0.27%。5.光譜逆反射顏色測量結(jié)果相對不確定度Urel=5.5%(k=2)(k=2)。6.逆反射系數(shù)測量裝置裝置可以在下述條件下進(jìn)行逆反射系數(shù)的測量：入射角度：-4o；15o；40o，觀測角度：：0.2o；0.33o；1o（最大觀測角可至2o）符合校準(zhǔn)規(guī)范第6條中所有規(guī)定。五、校準(zhǔn)項目的逐條實施1外觀要求校準(zhǔn)對象高強(qiáng)級校準(zhǔn)板。逆反射標(biāo)準(zhǔn)板外觀正常，無明顯劃痕，裂紋等可能引起校準(zhǔn)值偏差的明顯外在因素，符合《光譜逆反射校準(zhǔn)器》校準(zhǔn)規(guī)范第7條規(guī)定的要求，并記錄。2逆反射系數(shù)校準(zhǔn)①檢查校準(zhǔn)設(shè)備的外觀及環(huán)境條件，確定沒有影響校準(zhǔn)計量特性的因素；②選用合適的夾具將逆反射標(biāo)準(zhǔn)板安裝在樣品平臺上，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使樣品被測表面垂直于入射光束，并使樣品被測表面與垂直回轉(zhuǎn)軸和水平回轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的平面重合；③依據(jù)0/45反射測量幾何條件將光譜亮度計定位；④讀取樣品的反射光譜；⑤按照公式計算樣品的日間逆反射顏色、、是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)；是被測光譜逆反射標(biāo)準(zhǔn)器的光譜反射比（可用表示）；為標(biāo)準(zhǔn)或A照明光源的相對光譜功率分布。光譜逆反射標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度包括三刺激值X、Y、Z的不確定度及色度坐標(biāo)x，y，z的不確定度。但通常用Y（亦稱光反射比）及x，y表示一個確定的顏色。故此處只著重分析刺激值Y及色度坐標(biāo)x，y的不確定度。X，Z及z的不確定度分析可參考Y及x，y。這里，以一級反射標(biāo)準(zhǔn)色板的測量為例，進(jìn)行不確定度分析。A．1．刺激值Y的測量模型（1）、、是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)；是被測光譜逆反射標(biāo)準(zhǔn)器的光譜反射比；為標(biāo)準(zhǔn)照明光源的相對光譜功率分布。其中，、、彼此獨立，且與均為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，故只需討論影響的因素即可。A．2．刺激值Y的不確定度的A類評定用光譜光度計，測量白色逆反射板10次，測量值如表1所示。根據(jù)單次測量值得到其平均值=51.4；根據(jù)貝塞爾公式,單次測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.13表1反射標(biāo)準(zhǔn)色板的測量值測量條件：A標(biāo)準(zhǔn)照明體，2o視場測量次數(shù)154.651.40.60.5120.482254.551.40.60.5120.483354.551.30.50.5130.483454.651.20.50.5140.482554.751.40.70.5120.481654.851.60.60.5120.482754.551.50.50.5120.484854.651.40.60.5120.482954.551.50.50.5120.4841054.751.60.60.5120.483平均值54.651.40.60.5120.482A．3．刺激值Y的不確定度的B類評定光譜光度計波長偏差引入的不確定度u2=0.8，逆反射板的不均勻性（估計）為u3=0.