JJF 2130-2024 紫外曝輻射量表校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF2130—2024紫外曝輻射量表校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforUltravioletRadiantExposureMeters2024-06-14發(fā)布2024-12-14實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2130—2024紫外曝輻射量表校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforUltravioletRadiantExposureMeters→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→歸口單位:全國光學(xué)計量技術(shù)委員會主要起草單位:中國計量科學(xué)研究院參加起草單位:中國測試技術(shù)研究院北京師范大學(xué)深圳市計量質(zhì)量檢測研究院廈門市計量檢定測試院本規(guī)范委托全國光學(xué)計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:王彥飛(中國計量科學(xué)研究院)代彩紅(中國計量科學(xué)研究院)李玲(中國計量科學(xué)研究院)參加起草人:曾麗梅(中國測試技術(shù)研究院)張保洲(北京師范大學(xué))李向召(深圳市計量質(zhì)量檢測研究院)阮育嬌(廈門市計量檢定測試院)Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語和計量單位 (1)4概述 (2)5計量特性 (2)5.1零值誤差 (2)5.2示值相對誤差或修正因子 (2)6校準(zhǔn)條件 (2)7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (3)7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目 (3)7.2校準(zhǔn)方法 (3)8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (4)9復(fù)校時間間隔 (5)附錄A原始記錄格式(供參考) (6)附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式(供參考) (8)附錄C紫外曝輻射量表修正因子校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例 (9)ⅡJJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1032—2005《光學(xué)輻射計量名詞術(shù)語及定義》、JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF2130—20241紫外曝輻射量表校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于200nm~400nm波段響應(yīng)的紫外曝輻射量表的校準(zhǔn)。對400nm~500nm波段的曝輻射量表,以及光纖方式紫外曝輻射量表,可參照本規(guī)范執(zhí)行。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJG879紫外輻射照度計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。3術(shù)語和計量單位3.1曝輻[射]量radiantexposure表面上一點(diǎn)處,在指定的時程內(nèi),入射在包含該點(diǎn)的面元上的輻射能量dQe除以該面元面積dA之商,即:(1)在指定的時程Δt內(nèi),由指定點(diǎn)處的輻射照度Ee對時間積分,即得到曝輻[射]量的等效定義為:·-2。非計時模塊所設(shè)定時間。如圖1所示,一般情況下,假設(shè)曝輻射量表穩(wěn)定接受光輻射照射時,輻射照度不變,則公t1,t1為等效時程。在時程足夠長的情況下,可將計時模塊所圖1時程示意圖JJF2130—202424概述紫外曝輻射量表,也稱為UV能量計,廣泛應(yīng)用于紫外固化、殺菌消毒、材料老化等領(lǐng)域。紫外曝輻射量表是測量紫外光源曝輻射量的常用儀器,主要由漫射器、紫外LED光源、金屬鹵素?zé)舻取H照明委員會(CIE)將紫外輻射劃分為UV-A(315nm~400nm)、UV-B(280nm~315nm)和UV-C(100nm~280nm)3個波段。由于100nm~200nm的紫外輻射在空氣中被強(qiáng)烈吸收,因此本規(guī)范UV-C波段僅考慮200nm~280nm波長范圍。常用的紫外曝輻射量表的探測器,波段劃分根據(jù)CIE的規(guī)定。另外,由于紫外光源及紫外探測器種類繁多,行業(yè)劃分并非全部按照CIE的規(guī)定,具體校準(zhǔn)時根據(jù)探測器光譜響應(yīng)波段、使用光源及行業(yè)約定確定。5計量特性5.1零值誤差零值誤差:不超過滿量程的±2.0%。5.2示值相對誤差或修正因子5.2.1示值相對誤差:不超過±15%。5.2.2修正因子:0.85~1.15。注:以上指標(biāo)不適用于合格性判定,僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度:(23±5)℃。6.1.2環(huán)境相對濕度:不超過70%。6.1.3校準(zhǔn)環(huán)境應(yīng)為暗室,或采取遮光措施,屏蔽雜光干擾。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1標(biāo)準(zhǔn)級紫外輻射照度計:具體性能指標(biāo)參照J(rèn)JG879標(biāo)準(zhǔn)級紫外輻射照度計要求。注:也可用雙單色儀或紫外波段專用光譜儀。6.2.2計時模塊:可為獨(dú)立設(shè)備或者集成于紫外光源內(nèi)部,在所使用的時間間隔內(nèi),示值相對誤差應(yīng)不超過±1%。6.2.3紫外輻射源的性能要求:根據(jù)客戶測量的紫外輻射源選擇相同類型的校準(zhǔn)用紫外輻射源,例如黑光型高壓汞燈、高壓汞燈、低壓汞燈、金屬鹵素?zé)?、紫外LED、氙燈等。各種紫外輻射源的紫外輻射變化率在15min內(nèi)不超過±1.0%,紫外輻射源的實(shí)際可使用輻射場的面積應(yīng)大于探測器的有效接收面積,其不均勻性不超過±2.0%。6.2.4抗干擾凈化交流穩(wěn)壓源:輸出電壓不穩(wěn)定度不超過±2.0%/h。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目零值誤差及示值相對誤差(或修正因子)。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備用目視法檢查紫外曝輻射量表的外觀。紫外曝輻射量表的銘牌應(yīng)標(biāo)出商標(biāo)、型號、產(chǎn)品號、出廠日期等。紫外曝輻射量表應(yīng)工作正常,顯示應(yīng)清晰。儀器表面與探測器表面應(yīng)清潔無損傷。7.2.2零值誤差將被校紫外曝輻射量表置于暗環(huán)境,打開被校紫外曝輻射量表,時間間隔選取校準(zhǔn)紫外曝輻射量表時采用的時間間隔,記錄紫外曝輻射量表的顯示值H0,重復(fù)記錄3次, 取平均值為H0。設(shè)此時的滿量程值為H,則計算零值誤差f1為:式中:f1—零值誤差;(3) H0—暗環(huán)境下,時間間隔選取校準(zhǔn)紫外曝輻射量表時采用的時間間隔,紫外曝輻射量表的顯示值的平均值,J·m-2;H—紫外曝輻射量表的滿量程值,J·m-2。7.2.3示值相對誤差(或修正因子)紫外曝輻射量表校準(zhǔn)裝置示意見圖2。選擇與被校準(zhǔn)的紫外曝輻射量表相適應(yīng)的紫外輻射源與標(biāo)準(zhǔn)紫外輻照計。調(diào)整紫外輻射源發(fā)光面、光闌以及標(biāo)準(zhǔn)輻射照度計接收面,使其垂直于光軸,且中心位于測量光軸上。點(diǎn)燃紫外輻射源,預(yù)熱30min。記錄在此距離的輻射照度值,重復(fù)測量3次,取3個值的平均值作為該距離輻射源的標(biāo)準(zhǔn)輻射照度值。替換為被校紫外曝輻射量表,使其接收面與標(biāo)準(zhǔn)輻射照度計的接收面位置相同。校準(zhǔn)紫外曝輻射量表時,先將計時模塊關(guān)閉,打開被校紫外曝輻射量表,待被校儀器穩(wěn)定后打開計時模塊,設(shè)置合適的時間間隔,計時模塊關(guān)閉后,讀取紫外曝輻射量表的示值。每臺紫外曝輻射量表重復(fù)校準(zhǔn)3遍,取其平均值作為最后校準(zhǔn)結(jié)果。用公式(4)計算出被校紫外曝輻射量表的示值相對誤差:×100%(4)式中:F—示值相對誤差;Hm—被校紫外曝輻射量表的示值平均值,J·m-2;Hs—標(biāo)準(zhǔn)紫外曝輻射量,J·m-2。其中Hs由公式(5)計算得到:3(5)3JJF2130—20244E—標(biāo)準(zhǔn)輻射照度的平均值,W·m-2;Δt—時間間隔,s。修正因子K由公式(6)得到:(6)圖2紫外曝輻射量表校準(zhǔn)裝置示意圖通過改變紫外輻射照度或者時間間隔,可校準(zhǔn)其他量值條件下的示值相對誤差或者修正因子。注:若使用光譜輻射計作為標(biāo)準(zhǔn)器,校準(zhǔn)方法與上述方法一致,標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度通過光譜輻射照度按照波段進(jìn)行積分得到。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果以校準(zhǔn)證書(或校準(zhǔn)報告)的形式給出。校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包括下列信息:a)標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書或報告的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標(biāo)識;g)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;h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對抽樣程序進(jìn)行說明;i)對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;5l)校準(zhǔn)結(jié)果及測量不確定度的說明;m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識,以及簽發(fā)日期;o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)印證書或報告的聲明。9復(fù)校時間間隔紫外曝輻射量表的復(fù)校時間間隔建議一般不超過1年。由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器自身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。JJF2130—20246附錄A原始記錄格式(供參考)校準(zhǔn)原始記錄(一)原始記錄編號:證書編號:-客戶名稱:電話:送檢日期:客戶地址:郵編:聯(lián)系人:檢測類別:□校準(zhǔn)□測試制造廠:型號規(guī)格:出廠編號:外觀檢查:□正?！跤腥毕荨跗渌f明:所依據(jù)的技術(shù)文件:□JJF2130—2024《紫外曝輻射量表校準(zhǔn)規(guī)范》□其他文件:校準(zhǔn)使用的主要基(標(biāo))準(zhǔn)裝置或主要標(biāo)準(zhǔn)器:名稱:型號規(guī)格:測量范圍:測量不確定度:證書編號:證書有效期至:實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件:溫度:℃相對濕度:%校準(zhǔn)日期:校準(zhǔn)地點(diǎn):校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:7校準(zhǔn)原始記錄(二)零值誤差的校準(zhǔn)結(jié)果:H0=H=f1=示值相對誤差或修正因子的校準(zhǔn)結(jié)果(波長范圍:)標(biāo)準(zhǔn)值示值示值相對誤差與修正因子輻照度W·m-2輻照度平均值W·m-2時間間隔s曝輻射量標(biāo)準(zhǔn)值J·m-2曝輻射量示值J·m-2曝輻射量示值平均值mJ·-2m示值相對誤差%修正因子修正因子校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度的描述:U=(k=2)說明:1.外觀檢查:□合格□不合格..準(zhǔn):值/示值2.示值相對誤差=[(..準(zhǔn):值/示值5.其他:8附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式(供參考)校準(zhǔn)結(jié)果:A.1零值誤差A(yù).2示值相對誤差(或修正因子)示值相對誤差或修正因子校準(zhǔn)結(jié)果:標(biāo)準(zhǔn)值/(J·m-2)示值/(J·m-2)示值相對誤差/%或修正因子A.3說明:1)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)計量器具2)校準(zhǔn)時的環(huán)境條件3)校準(zhǔn)的波長范圍4)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度JJF2130—20249附錄C紫外曝輻射量表修正因子校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例C.1測量模型被校紫外曝輻射量表的修正因子的測量模型為:(C.1)式中:K—被校紫外曝輻射量表的修正因子;Hm—被校紫外曝輻射量表的示值;Hs—標(biāo)準(zhǔn)紫外曝輻射量; E—標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度平均值;Δt—時間間隔。不確定度來源包括:標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度計的量值溯源不確定度,標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度計的測量重復(fù)性,被校紫外曝輻射量表的測量重復(fù)性,紫外輻射源的不穩(wěn)定度,紫外輻射源的不均勻性,雜散輻射以及時間間隔的溯源不確定度等。因此,不確定度計算公式可表示為:u(C.2)C.2輸入量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定C.2.1標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度計量值溯源的不確定度u1,relC.2.,2,度為:u1在均勻穩(wěn)定的紫外輻射源輻照下,測量條件固定,進(jìn)行10次標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度計引入的測量不確定度u2,rel:=0.08%(C.3)C.2.3被校紫外曝輻射量表的測量重復(fù)性引入的測量不確定度u3,rel在均勻穩(wěn)定的紫外輻射源輻照下,測量條件固定,重復(fù)測量被校紫外曝輻射量表算10次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,即為紫外曝輻射量算10次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,即為紫外曝輻射量表的測量重復(fù)性引入的測量不確定度u3,rel:JJF2130—202410=0.13%(C.4)C.2.4紫外輻射源的不穩(wěn)定性引入的測量不確定度u4,rel待紫外輻射源穩(wěn)定后,采用一臺性能穩(wěn)定的紫外輻射照度計,固定好測試位置,間隔1min,重復(fù)測量紫外輻射源的輻射照度10次,并記錄測量的輻射照度值Ei(i=1,2,…,10),計算平均輻射照度E,假設(shè)服從均勻分布,紫外輻射源的不穩(wěn)定性引入的測量不確定度u4,rel為:u4,=×100%=0.21%(C.5)C.2.5紫外輻射源的不均勻性引入的測量不確定度u5,rel待紫外輻射源穩(wěn)定后,采用一臺性能穩(wěn)定的具有小孔徑接收面的紫外輻射照度計,在與