JJG512-2002白度計(jì)檢定規(guī)程.pdf

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程 J J G 5 1 2 -2 0 0 2白度計(jì)W hi t e ne s s M e t e r? 0 0 2一 1 1 一 0 4 發(fā)布2 0 0 3 一 0 5 一 0 4實(shí)施國(guó) 家 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 驗(yàn) 檢 疫 總 局發(fā)布J J G 5 1 2 - 2 0 0 2白度計(jì)檢定規(guī)程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o no f t h e W h i t e n e s s Me t e r產(chǎn)。. O . O. 口 . 口. O . O . O . O . O. ， . 、 ， . O. 、 、 J J G 5 1 2 -2 0 0 2代替 J J G 5 1 2 -1 9 8 7.六.去J.價(jià)J.六J.凡 本規(guī)程經(jīng) 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2 0 0 2 年 1 1 月 0 4日批準(zhǔn)，并 自2 0 0 3 年 0 5月 0 4日起施行。歸 口 單 位 :全國(guó)光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院參加起草單位:北京康光儀器有 限公 司 溫州儀器儀表有限公司 中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院本規(guī)程委托全國(guó)光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋J J G 5 1 2 -2 0 0 2本規(guī)程主要起草人: 黃廷茂 彭志霞 參加起草人: 袁渤信 谷蓉 余德萍( 湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院)( 湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院)( 北京康光儀器有限公司)( 溫州儀器儀表有限公司)( 中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院)J J G 5 1 2 -2 0 0 2目錄1 范圍 ( 1 )2 引用文獻(xiàn) ( 1 )3 術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 ， ( 1 )4概述 ， (1)4 . 1 白度計(jì) ( 1 )4 . 2 白度計(jì)照明和探測(cè)條件 ( 1 )5 計(jì)量性能要求 ( 2 )5 . 1 工作標(biāo)準(zhǔn)白 板 ( 2 )5 . 2 白度計(jì)的計(jì)量性能要求 ( 2 )6 通用技術(shù)要求 ( 2 )6 . 1 外觀 ( 2)6 . 2 光源 ( 3)7 計(jì)量器具控制 ( 3)7 . 1 檢定條件 ( 3)7 . 2 檢定項(xiàng) 目 ( 3)7 . 3 檢定方法 ， ( 4)7 . 4 檢定結(jié)果處理 ( 5 )7 . 5 檢定周期 ( 5)附錄 A 幾種常用的白度表示法 ， ( 6 )附錄B 檢定記錄 格式 ， ( 1 0 )附錄 C 白度計(jì)檢定證書(shū) ( 內(nèi)頁(yè))格式 ( 1 1 )附錄 D 不確定度評(píng)定與表示 ， ( 1 2 )J J G 5 1 2 - 2 0 0 2白度計(jì)檢定規(guī)程范 圍 本規(guī)程適用于白度計(jì)計(jì)量器具的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。白度計(jì)的定型鑒定 、樣機(jī)試驗(yàn)中對(duì)計(jì)量性能的要求可參照本規(guī)程執(zhí)行。2引用文獻(xiàn)G B / T 5 9 5 0 -1 9 9 6 建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測(cè)量方法G B / T 3 9 7 7 -1 9 9 7 顏色的表示方法G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 標(biāo)準(zhǔn)照明 體及照明觀測(cè)條件G B / T 3 9 7 9 -1 9 9 7 物體色的測(cè)量方法J B / T 9 3 2 7 -1 9 9 9 白度計(jì)使用本規(guī)程時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3 術(shù)語(yǔ) 和計(jì)且單位3 . 1 白度值 完全漫反射體在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的漫反射比均為 1 的理想表面的白度值為 1 0 0 . 根據(jù)白度計(jì)使用領(lǐng)域的不同特點(diǎn)，可采用不同的白度評(píng)價(jià)公式，獲得不同的白度量值。3 . 2 零點(diǎn)漂移 白度計(jì)示值為零度時(shí)，1 0 m i n內(nèi)零度的最大漂移量之絕對(duì)值。3 . 3 示值穩(wěn)定性 白度計(jì)示值為高白度標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，1 0 m i n內(nèi)白度值的最大變化量之絕對(duì)值。3 . 4 輻亮度因 數(shù) 非自發(fā)輻射體面元在給定方向上的輻亮度與相同照射條件下理想漫反射 ( 或透射)體的輻 亮度之比。它的符號(hào)是R e ， 單位為t o4 概述4 . 1 白度計(jì) 白度計(jì)用于測(cè)量白色和近白色物體表面的白度值。白度計(jì)是由光源、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)等組成。其光學(xué)原理圖如圖 1 所示。 白度計(jì)利用光電轉(zhuǎn)換原理，采用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將測(cè)量樣品表面反射的輻亮度與同一輻照條件下完全漫反射體的輻亮度相比，其信號(hào)經(jīng)放大、A / D轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，最后顯示出相應(yīng)的白度值。4 . 2 白 度計(jì)照明和探測(cè)條件應(yīng) 符合G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 標(biāo)準(zhǔn)照明體及照明觀測(cè)條件中的 規(guī)定。J J G 5 1 2 - 2 0 0 2光源隔 熱 玻璃濾 色 片吸 收 阱探 測(cè) 系統(tǒng)調(diào)焦 光路積分 球樣品圖 I光學(xué) 原理圖4 . 2 . 1 漫射照明垂直探測(cè) ( d / 0 )4 . 2 . 2 垂直照明漫射探測(cè) ( 0 / d )4 . 2 . 3 4 5 0 照Niq垂直探測(cè) ( 4 5 / 0 )4 . 2 . 4 垂直照明 4 5 0 探測(cè) ( 0 / 4 5 )計(jì) 量性能要求5 . 1 - L 作標(biāo)準(zhǔn)白板 儀器應(yīng)配備不含熒光材料制成的工作標(biāo)準(zhǔn)白板，并須經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門檢定出證。其白度值應(yīng)大于 8 0 ，白度值的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度不應(yīng)超過(guò) 1 . 0 05 . 2 白度計(jì)的計(jì)量性能要求 白度計(jì)分成二個(gè)級(jí)別，各級(jí)白度計(jì)的計(jì)量性能應(yīng)滿足表 1 的要求。 表 1 計(jì)量性能要求項(xiàng)目一 零 4 漂 移一示 值 穩(wěn) 定 性 一 示 值 誤 差重 復(fù)性級(jí) 別0 . 10. 30. 20 . 51 . 02 _ 50 . 20 . 56 通用技 術(shù)要求6 . 1 外觀6 . 1 . 1 儀器應(yīng)有如 下 標(biāo)記 : 儀器名稱、型號(hào)、編號(hào)、制造廠及生產(chǎn) 日期，計(jì)量器具生產(chǎn)許可證【 E C 標(biāo)志。6 . 1 . 2 儀器不應(yīng)有影響儀器正常使用的缺陷。6 . 1 . 3 儀器的調(diào)節(jié)部分應(yīng)靈活可靠，無(wú)卡滯和松動(dòng)現(xiàn)象。.L J G 5 1 2 - 2 0 0 26 . 1 . 4 儀器的電氣零部件應(yīng)接觸良好，牢固可靠 ，顯示數(shù)字清晰完整。6 . 1 . 5 儀器的測(cè)頭與平臺(tái)接觸面應(yīng)平整嚴(yán)密，無(wú)漏光現(xiàn)象，有多種濾光器插件的白度計(jì)，其濾光器的插換應(yīng)方便可靠，功能標(biāo)記明確。6 . 1 . 6 工作標(biāo)準(zhǔn)白板應(yīng)表面平整、清潔、干燥，不透明，無(wú)裂縫、皺紋 、 氣泡等缺陷。6 . 2 光源6 . 2 . 1 光源發(fā)光應(yīng)穩(wěn)定，其相對(duì)光譜功率分布應(yīng)符合國(guó)際照明委員會(huì) ( C I E )規(guī)定的I ) F : 光源的要求。7計(jì)量器具 控制 計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定以及使用中檢驗(yàn)。7 . 1 檢定條件7 . 卜幸 檢定設(shè)備7 . 1 . 1 . 1 白 度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)白 板 ( 以下 簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)白板) 標(biāo)準(zhǔn)白 板由一組二塊組成，其編號(hào)為 W l. , W Z ， 分別用于校準(zhǔn)白 度計(jì)和檢定示值誤差有關(guān)指標(biāo)。wa s IW Z 還分別用于檢定重復(fù)性和示值穩(wěn)定性。 在 3 8 0 - 7 8 0 n m范圍內(nèi)的平均輻亮度因數(shù)應(yīng)分別為 ( 9 0 士 2 ) %, ( 7 3 士 4 ) %。標(biāo)準(zhǔn)白板的白度值測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 。 . 8( 左 =1 ) 0 注:如有特殊需要，增加 ( 8 2= 4 ) % a , ( 6 5 t 4 ) %二塊標(biāo)準(zhǔn)白板。7 . 1 . 2 環(huán)境條件7 . 1 . 2 . 1 溫度 :( 2 3 士 5 ) 0 C7 . 1 . 2 . 2 相對(duì)濕度: , y ,o ( A ) , Z i o ( 勸-C I E 1 9 6 4 補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函 數(shù); S ( 勸D 6 5 照明 體的相對(duì)光譜功率分布; D A 可取成 1 0 n m的 等間隔。S ( A ) x , n ( A ) I S ( A ) Y in ( A ) I S ( A ) z , o ( A ) 的 1 0 n m間隔的數(shù)值見(jiàn)表 A. l oJJ G 5 1 2 一 2 以理表A. 1幾 / n m5 ( 入 ) 無(wú) 】。 ( 入 )5 ( * )， 。 (* ) 15“” 】。(入)一一一5 ( 入 ) 無(wú) 。 ( 入 )、 (* ) ， 。 (* )15 ( 入 ) 云 1。 ( 久 )3 800 M ) 10 ( 洲 】 0。 00 3一一一8、 3 6 17 、 1 6 30 . 0 009 00 0 1 10 00 10 . 0 4 99 08. 5 3 75 . 9 3 40 0 叨 一4 oo一0 . 1 3 60 . 0 1 4 1一一8. 7 0 75 . 1 ( 洲 0.0 00l 00. 6 6 70. 0 6 93 o6 。一l 07. 9 4 64 . 0 7 10 . 0 002 01 . 6 4 40. 1 7 2 一6. 4 6 33 . 0 040 . 0 003 02. 3 4 80. 2 8 911.589 13 04 ， 6 4 12 . 0 3 10 . I n 4 03 . 4 6 30. 5 6 0 一4 O3. 1 0 91 . 2 9 50 0 005 03 . 7 3 30 . 9 0 12 。 .。 8 8一5 01 . 8 4 80. 7 4 10 . 0 006 03. 0 6 51 . 3 0 0 一6 01 .0 5 30 . 4 1 60 . 0 007 01 . 9 3 41 . 8 3 1，3 .o25一7 00. 5 7 70 . 2 2 5O 4 X 洲 )8 00. 8 0 32. 5 3 0 8 00 . 2 7 50 1 0 70 . 0 009 00. 1 5 13 . 1 7 63 .8 8。9 00. 1 2 00 . 04 60 . 洲 加 5 oo0. 03 64 3 3 72 .o5 。一一7000.0 5 90 倪 30 . 0 ( 拭 )l 00. 3 4 85. 6 2 9， ， 。一0 . 0 2 90 0 1 10 . 印衛(wèi) 2 01 . 0 6 26. 8 7 0。 .54 ，1一0. 0 1 20 . 00 40 . 00 03 02 . 1 9 28 . 11 2 一3 00 . 00 60 . 0 0 20 . 0 004 03. 3 8 58. 64 4。 .，2 。一一0 . 洲 】30 0 0 10 . 0 005 04. 7 4 48. 8 8 1。 .o3 。一5 00 0 0 10 . 00 10 、 0 006 06 . 0 6 98. 5 8 30. 洲 洲 )6 00 . 00 10 . 0 以)0 . 0 007 07. 2 8 57 9 2 20. 00 0 一7 O一 0 . ( 洲 ) 00 . 0 000 . (衛(wèi) X )一一9 4. 8 2 81 0 0 . ( 衛(wèi) 刃1 0 7 . (X) 0按式 A 3 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)白板的色坐標(biāo) : x ， 。 =X 。 / ( X l。 +Y l。 +2 1。 ) 了 ， 。 =Y 、 。 / ( x 。 +Y 、 。 +2 、 。 )( A 3 )A . 3 CI E86 白度 ( 又稱為甘茨白 度) CI E 8 6 白 度是cl E白度 委員會(huì)1 9 86年正 式公布出版的白度公式。 其特點(diǎn)是:以 物體色三刺激值為依據(jù)計(jì)算 ，三刺值性質(zhì)決定了對(duì)白度的貢獻(xiàn)，它們的等白度表面是色空間的同一平面，其公式是線性的。 標(biāo)準(zhǔn)白板在 10 “ 視場(chǎng)下的甘茨白度為:J J G 5 1 2 - 2 0 0 21 0 =Y i n 一 8 0 0 x , 一 1 7 0 0 y +8 1 3 . 7In = 6 5 0 y , n 一 9 0 0 x , , + 6 7 . 3( A 4 )叭踢式中:W G , 1 0 白 度值; T w , lo 淡 色 調(diào)指 數(shù); 幾 。 ，玖 。 ，Z in 樣品的三刺激值。 白 度公式提供的 W G , i 。 值和 T w , 1。 值適用條件為: 4 0 W c . 1 0 ( 5 Y 一 2 8 0 )一 3 T w , i o 3 ( A 5 )A . 4 R 4 5 7 白 度 ( 又稱為藍(lán)光白度) R 4 5 7 白度是一種利用近似的A光源照明，白度儀器的總體有效光譜響應(yīng)曲線的峰值波長(zhǎng)在 4 5 7 n m處，半寬度為 4 4 n m ，白度計(jì)光源的相對(duì)光譜功率分布特性見(jiàn)表 A . 2 o 裹A. 2 藍(lán)光白度測(cè)f儀總有效光譜特性 定義藍(lán)光 白度為: W , = k , 藝 月 ( A ) F ( A ) A A ( A 6 )式中:k , = 1 0 0 / EF ( A ) A A ( A 7 ) # ( A ) 與標(biāo)準(zhǔn)白 板的藍(lán)光白 度儀器相同照明觀察條件下的光譜輻亮度因數(shù)。A . 5 亨特 ( H u n t e r )白度 根據(jù) G B / T 5 9 5 0 -1 9 9 6 建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測(cè)量方法提出的亨特 白度公 式為 :式 中 :W = 1 0 0 一 ( 1 0 0 一 L ) 2 + a 2a+ b 2 J m L =l 0 Y J 。 1 2m( A 8 )( A 9 )J J G 5 1 2 -2 0 0 2 a = 1 7 . 2 ( 1 . 0 5 4 7 X ,。 一Y . ) / Y , o i n b = 6 . 7( Y , 。 一 0 . 9 3 1 8 Z , o ) / Y ,o 1 12 W 試驗(yàn)樣品的亨特 ( H u n t e r )白 度; a , b 亨特 ( H u n t e r )色品指數(shù) ; L 亨特 ( H u n t e r )明度指數(shù);凡 。 ，Y io I2 1 。 試驗(yàn)樣品三刺激值。( A 1 0 )( A l l )J J G 5 1 2 - 2 0 0 2附錄 B檢定記錄格式證書(shū)號(hào) :送 檢單位儀器名稱型號(hào) 、編號(hào)制造廠檢測(cè)技術(shù)依據(jù)溫度 :濕度 :%RH標(biāo)準(zhǔn)白板編號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn)值:N o - X, 0 Y I O ZIo_。 _N o - X,o玖 。Z .】 _N o - X m Y m Z oo W z _1 . 外觀檢查:光源檢查:猛 子一一 一 夢(mèng)12345最大漂移之絕對(duì)值2 . 零點(diǎn)漂移3 . 示值穩(wěn)定性4 . 示值檢定結(jié)果，蠕 青 一之 幾W, WW,W;,WasWs平均值標(biāo)準(zhǔn)值誤差125 . 示值誤差6 . 測(cè)量重復(fù)性7 . 測(cè)量不確定度被測(cè) 板被 測(cè)量1234平均被測(cè)板被測(cè)量1234平均WbWb校準(zhǔn)儀用板XWbYZWbWb零板YWb8 . 結(jié)論:級(jí)白度計(jì)合格檢定 日期年月日有效 日 期年月日檢定員 :核驗(yàn)員 :記錄號(hào)共頁(yè)第頁(yè).1 J G 5 1 2 - 2 0 0 2附 錄 C白度計(jì)檢定證書(shū) ( 內(nèi)頁(yè))格式1 ， 外觀檢查:2 . 儀器所配工作標(biāo)準(zhǔn)板的白度值:3 . 零點(diǎn)漂移:4 . 示值穩(wěn)定性:5 . 示值誤差:6 . 重復(fù)性:J J G 5 1 2 - 2 0 0 2附錄 D不確 定度 評(píng)定 與表 示 根據(jù)檢定規(guī)程的檢定方法，對(duì)溫州儀器儀表有限公司生產(chǎn)的WS B - n型，北京康光儀器有限公司生產(chǎn)的 W S D - m型白度計(jì)進(jìn)行了檢定。D . 1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的估計(jì)和數(shù)學(xué)模型的建立 通過(guò)分析白度計(jì)的檢定規(guī)程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果 ，其測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面: 1 )被檢白度計(jì)測(cè)量重復(fù)性所引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 n , 屬 A類評(píng)定，其數(shù)學(xué)模型 :二 = 言 66 j lw ( Dl ) A w i =w i 一w i , J式中:w i -6 次測(cè)量白度值的平均值; w i , 第 i 標(biāo)準(zhǔn)白板的白度值; 叭第 i 標(biāo)準(zhǔn)白 板的 第J 次被測(cè)白 板的白度值; A w i 示值誤差。 2 )在檢定規(guī)程規(guī)定的環(huán)境條件下工作，標(biāo)準(zhǔn)白板的標(biāo)準(zhǔn)白度值引人的測(cè)量結(jié)果不確定度屬B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定結(jié)果給出 u 2 = 0 . 8 , k =1( 引人值) 。 3 )在正常工作狀態(tài)下，白度計(jì)1 0 m i n 內(nèi) ( 白 度) 零點(diǎn)的最大漂移量 u 3 0 4 )在正常工作狀態(tài)下，白度計(jì) 1 0 m i n 內(nèi)白度值的最大變化之絕對(duì)值 u 4 o 根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果不確定度的來(lái)源分析，可以列出被檢白度計(jì)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度公 式 : u , = 丫 u 卜 。 ; + 。 ; + 。 聾D . 2 各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的分析計(jì)算D . 2 . 1 A類評(píng)定 u ， 是由測(cè)量人員從重復(fù)性測(cè)量中引人標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。 u , = .1實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表 D . 1 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度( 叭 一w , ) 2 / n ( n 一 1 )u ,=0. 0 50D . 2. 2B 類評(píng)定是由上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 白板引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，上一級(jí)檢定給