JJF(浙) 1152-2018 分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)規(guī)范

浙江省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforGoniophotometer2018-10-22發(fā)布2018-10-30實(shí)施浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布主要起草單位：浙江省計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位：杭州遠(yuǎn)方光電信息股份有限公司浙江省產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究院本規(guī)范委托浙江省計(jì)量科學(xué)研究院負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：葉欣(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)周聞青(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)吳春暉(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)盧歆(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人：潘建根(杭州遠(yuǎn)方光電信息股份有限公司)須持平(浙江省產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究院)陳挺(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)JJF(浙)1152-2018I1范圍 12引用文件 1 1 1 34.1角位置控制誤差 34.2角位置控制重復(fù)性 34.3各旋轉(zhuǎn)軸間夾角 34.4各旋轉(zhuǎn)軸間距離 34.5光源姿態(tài)變化量 35校準(zhǔn)條件 35.1環(huán)境條件 45.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及其它設(shè)備 46校準(zhǔn)方法 46.1角位置控制誤差 46.2角位置控制重復(fù)性 56.3各旋轉(zhuǎn)軸間夾角 56.4各旋轉(zhuǎn)軸間距離 56.5光源姿態(tài)變化量 67校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 68復(fù)校時(shí)間間隔 6附錄A 7附錄B JJF(浙)1152-2018IIJJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次制定文件。JJF(浙)1152-20181分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于概述中所述并且被測(cè)光源或燈具到探測(cè)器的測(cè)量光程在1m以上的各類分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJF1001-2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示GB/T1184-1996形狀和位置公差未注公差值JJG472-2007多齒分度臺(tái)檢定規(guī)程凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。2術(shù)語(yǔ)定義角位置控制誤差——分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制柜角度讀數(shù)與跟蹤儀測(cè)得角度讀數(shù)的差值。角位置控制重復(fù)性——對(duì)分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)正反行程進(jìn)行角度位置測(cè)量得一組正向角度位置fn和一組反向旋轉(zhuǎn)的角度位置fn'測(cè)角重復(fù)性：n——測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)；f;——第i個(gè)正向測(cè)量點(diǎn)fi'——第i個(gè)反向測(cè)量點(diǎn)分布光度計(jì)是測(cè)量光源或者燈具的光度量、光譜功率和色度參數(shù)隨空間角度變化分布情況的儀器。分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)是用于支承和定位被測(cè)光源及探測(cè)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，為光源空間光學(xué)特性的測(cè)量提供準(zhǔn)確的空間角度位置，通常與其它必須的傳感器和測(cè)量信號(hào)處理系統(tǒng)等相互配合使用。分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)可分為以下幾種類型：探測(cè)器運(yùn)動(dòng)式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)：探測(cè)器圍繞被測(cè)光源繞水平軸旋轉(zhuǎn)，光源2本身繞垂直軸作旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。圖1探測(cè)器運(yùn)動(dòng)式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)原理圖光源旋轉(zhuǎn)式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)：使被測(cè)光源繞其水平軸和垂直軸旋轉(zhuǎn)而探測(cè)器保持靜止，如圖2所示。圖2光源旋轉(zhuǎn)式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)原理圖雙鏡式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)：被測(cè)光源處于旋轉(zhuǎn)中心，僅繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)反光鏡繞被測(cè)光源旋轉(zhuǎn)，將某一方向上測(cè)量光束反射到遠(yuǎn)處的第二反光鏡上，并通過(guò)第二反光鏡反射到探測(cè)器中，如圖3所示。吸光罩光源主軸Y軸)月圖3雙鏡式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)原理圖圓周運(yùn)動(dòng)反光鏡式分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)：被測(cè)光源處于旋轉(zhuǎn)中心，僅繞其自身3垂直軸旋轉(zhuǎn)；反光鏡繞被測(cè)光源旋轉(zhuǎn)，將在某一方向上測(cè)量光束反射到探測(cè)器中，如圖4所示。光軸光源探測(cè)器反光鏡持的被測(cè)光源繞反光鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)燈臂向相反方向繞輔助軸同步旋轉(zhuǎn)，以保持被測(cè)光源姿態(tài)不變，被測(cè)光源繞自身垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量中反光鏡將被測(cè)光源的光束反射到與主軸同軸的光度探測(cè)器上，如圖5所示。輔助軸主軸e光源主軸和反光鏡旋轉(zhuǎn)軸擋光板探測(cè)器4計(jì)量特性4.1角位置控制誤差4.2角位置控制重復(fù)性4.3各旋轉(zhuǎn)軸間夾角4.4各旋轉(zhuǎn)軸間距離4.5光源姿態(tài)變化量5校準(zhǔn)條件45.1環(huán)境條件1、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度為(20±10)℃。2、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)濕度不超過(guò)80%。5.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及其它設(shè)備校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備見(jiàn)表1,允許使用滿足測(cè)量不確定度要求的其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器及設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。表1校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器1角位置控制誤差激光跟蹤儀MPE:±(15μm+6×10-?Z)2角位置控制重復(fù)性3各旋轉(zhuǎn)軸間夾角4各旋轉(zhuǎn)軸間距離5光源姿態(tài)變化量6.1角位置控制誤差先檢查外觀，確定沒(méi)有影響計(jì)量特性因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。使用激光跟蹤儀測(cè)量，將靶球固定在分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)臂上，使靶球穩(wěn)固并且盡量遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸軸心。旋轉(zhuǎn)分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)，依據(jù)被測(cè)儀器實(shí)際使用時(shí)的旋轉(zhuǎn)方式，每隔30°采集被測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)Pn(可以根據(jù)要求進(jìn)行更密集的測(cè)量)。將測(cè)得的點(diǎn)通過(guò)最小二乘法擬合成一個(gè)圓，取出圓心點(diǎn)0。5圖6分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)角度位置測(cè)量原理68復(fù)校時(shí)間間隔定，建議為1年。7附錄A分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)角度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定A.1概述A.1.1環(huán)境條件：溫度(20±10)℃,相對(duì)濕度不大于80%A.1.2測(cè)量對(duì)象：分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)A.1.4測(cè)量過(guò)程：在規(guī)定的環(huán)境條件下，激光跟蹤儀對(duì)分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)角A.2測(cè)量模型現(xiàn)采用一臺(tái)精度為0.05°的分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)為例，對(duì)其中一個(gè)角度進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度分析，以校準(zhǔn)規(guī)范6.1中的方法進(jìn)行測(cè)量，得如下圖所圖A1測(cè)量模型式中：θ——激光跟蹤儀測(cè)得的角度(單位為°);分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)讀數(shù)的角度；8又因?yàn)榧す飧檭x通過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離公式計(jì)算得到空間兩點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度，在本次測(cè)量中，可以通過(guò)測(cè)量軟件得到：b=√(x?-x?)2+(y?-y%)2+(z?-z?)2mm;c=√(x?-x?)2+(y?-y?)2+(z?-z,)2mm;式中(x?,yo,Z?——擬合圓心O的坐標(biāo)值；(x?,y?,z?——第一個(gè)采樣點(diǎn)P?的坐標(biāo)值；A.3方差和靈敏系數(shù)方差和靈敏系數(shù)A.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來(lái)源和評(píng)定A.4.1由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u(B)由激光跟蹤儀連續(xù)重復(fù)測(cè)量該被測(cè)角度10次，得到1組測(cè)量數(shù)據(jù)如下所30.028,30.029,30.028,30.027,30.038,30.019,30.026,30.042,30.030,30.0339通過(guò)貝塞爾公式計(jì)算得到由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u(B)=0.0°A.4.2激光跟蹤儀測(cè)量直線引入的不確定度u(a)、u(b)、u(c)u2(a)=c2·u2(x)+c2·u2(y?)+c2·u2(z?)+c2·u2(x?)+c2·u2(yo)+c2·u2(方差和靈敏系數(shù)：同理還有u(b)、u(c),由于實(shí)際測(cè)量中激光跟蹤儀面對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)面，所有測(cè)量點(diǎn)與激光跟蹤儀的距離都值接近，因而獲得的每個(gè)單點(diǎn)測(cè)量不確定度都很接近，故u(a)≈u(b)≈u(c)。以測(cè)量某分布光度計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)的第一個(gè)30°轉(zhuǎn)角為例，計(jì)算測(cè)量不確定度。為了計(jì)算方便，將坐標(biāo)系建立在圓心，即(x?,yo,zo)=(0,0當(dāng)前坐標(biāo)系下(x,y?,z?)=(1960.762,517.898,0.125)mm計(jì)算得到a=2028.005mm:b=2028.021mm:分別計(jì)算c1~C9C1=C?=0.007,C3=-0.003,C4=-C7=0.965,C5=Cs=0.209,c6=C9=0。JJF(浙)1152-2018(u(x?),u(y?),u(z?))=(0.014,0.013,0.013)(u(x?),u(y),u(z?))=(0.014,0.013,0.014)(u(x?),u(y?),u(z?)=(0.014,0.014,0.013)不確定來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度激光跟蹤儀P1點(diǎn)X方向采點(diǎn)引入的不確定度u(x?)=0.014激光跟蹤儀P1點(diǎn)Y方向采點(diǎn)引入的不確定度u(y?)=0.013激光跟蹤儀P1點(diǎn)Z方向采點(diǎn)引入的不確定度u(z?)=0.014激光跟蹤儀圓心點(diǎn)X方向采點(diǎn)引入的不確定度u(x?)=0.014激光跟蹤儀圓心點(diǎn)Y方向采點(diǎn)引入的不確定度u(y?)=0.013激光跟蹤儀圓心點(diǎn)Z方向采點(diǎn)引入的不確定度u(z?)=0.013u(a)=√c2·u2(x?)+c2·u2(y?)+c2·u2(z?)+cu2(x?)+c&·u2(y。)+c3·u2(z?)=0.02mm因此u(a)=u(b)=u(c)=0.020mmA.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表A-2θ的不確定度來(lái)源不確定來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度被測(cè)儀器重復(fù)性引入的不確定度u(B)=0.007°邊長(zhǎng)a的測(cè)長(zhǎng)引入不確定度u(a)=0.020mm邊長(zhǎng)b的測(cè)長(zhǎng)引入不確定度u(b)=0.020mm邊長(zhǎng)c的測(cè)長(zhǎng)引入不確定度u(c)=0.020mm合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u=yu2(θg)+u2(θA)=√c2·u2(B)+G2·u2(a)+c2·u2(b)+c2·u2(c)=0.007°A.4.4擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度：U=k×uc當(dāng)k=2時(shí)U=2×0.007=0.014°JJF(浙)1152-2018a)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”或“校準(zhǔn)報(bào)告”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn));d)證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)的標(biāo)識(shí)；e)送校單位的名稱和地址；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；對(duì)象的接收日期；h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效