500 K～1 000 K全辐照计量器具

JJG2048—20111500K~1000K全辐照计量器具检定系统表1范围本检定系统表适用于500K~1000K辐射计量器具的量值传递。它规定了500K~1000K全辐照国家计量基准量值(以下简称“全辐照基准”)通过计量标准向工作计量标准器具进行量值传递的程序、方法和最佳测量能力。在开展校准时,也可作为量值溯源的依据。2计量基准全辐照基准用于复现和保存500K~1000K全辐照量值单位,并通过计量标准向工作计量器具进行量值传递。全辐照基准复现的单位法定作为我国500K~1000K温度范围内辐射源所提供的积分辐照度和红外探测器积分辐照度量值溯源的最高标准。2.1全辐照基准装置500K~1000K全辐照基准装置是由基准黑体辐射源和测量精度与之相适应的测量设备组成。2.1.1基准黑体辐射源2.1.1.1工作在一类金属凝固点温度下的绝对黑体辐射源———复现自然基准点,是全辐照计量的最高依据,四种金属凝固点黑体组,其黑体腔的有效发射率不小于0.9999,不确58因子k=2),国际温标ITS-90:锡(Sn):231.928℃;锌(Zn):419.527℃;铝(Al):660.323℃。2.1.1.2基准黑体辐射源的计量性能要求如表1所示。表1计量性能要求类别技术参量指标腔体几何参量有效辐射面直径≥20mm腔长比L/R(L为腔的总长度,R为腔开口半径)≥15同轴度偏差(有效辐射面中心、腔口中心、黑体前表面开口中心)≤0.5mm温度特性金属凝固点必须是国际温标ITS-90所指定的一类温度点凝固点温坪持续时间≥40min凝固点实测温度与国际温标值之差≤30mK2表1(续)类别技术参量指标温度特性腔体纵向温度的均匀性≤0.0005T(2/3L内)腔体的有效辐射面温度的均匀性≤0.0002T辐射特性有效发射率≥0.9999表面温差前端表面温度与环境温度的差值ΔT≤10K2.1.2测量设备2.1.2.1测量装置中光轨长度≥2m,带有刻度尺,其分辨力≤0.2mm;纵向平直度≤0.2mm。黑体移动工作台的平直度≤0.2mm;定位重复性≤0.2mm。2.1.2.2全辐照基准量值传递设备的技术指标如表2所示。表2全辐照基准量值传递设备的技术指标序号设备名称1温度控制器控温稳定性优于0.01K/0.5h2工作基准铂电阻温度计二支(高温和中温)测温不确定度,优于0.01K3数字电阻测量仪分辨力0.1mΩ,符合0.001%级数表要求4辐射亮度计测量不确定度优于0.5%5表面温度计一支最小分度值0.1K,示值范围273K~330K6水银温度计一支一等,量程-5℃~30℃2.1.2.3辐射测量附属装置包括水冷开关一个,水冷挡屏一套,水三相点杜瓦瓶两个,用于光路调整的框式水平仪一台,扩展不确定度为0.2′的光学水准仪两台,刻度间隔为0.1mm的玻璃分划板两个。2.2500K~1000K全辐照工作基准装置工作基准主要用于检定计量标准,传递由基准装置所复现的量值。500K~1000K全辐照工作基准是由可调黑体辐射源和测量精度与之相适应的测量设备组成,实现在500K~1000K温度段的量值传递,其量值是由金属凝固点黑体组标定,总不确定度0)所示。类别技术参量黑体腔几何参量有效辐射面直径≥20mm腔长比L/R(L为腔的总长度,R为腔开口半径)≥10有效辐射面中心、腔的开口中心、黑体前表面开口中心应在同一轴线上,其偏差≤0.5mm3表3(续)类别技术参量温度特性在达到温度稳定后,其温度T的稳定性≤0.0002T/h腔体的有效辐射面其温度T的均匀性≤0.0005T腔体纵向温度T的均匀性≤0.001T(2/3L内)辐射特性实测有效发射率≥0.999在检定周期内,实测有效发射率的变化≤0.01表面温差前端表面温度与环境温度的差值ΔT≤10K500K~1000K全辐照工作基准装置的技术指标同表2所示。2.3量值传递的测量方法全辐照基准通过黑体辐射源用辐亮度法直接比较测量,或在给定几何条件下全辐照测量,向计量标准器具传递全辐照单位量值。3计量标准500K~1000K全辐照计量标准分为一等标准和二等标准两个等级。3.1一等标准500K~1000K全辐照一等标准包括如下两种形式:1)500K~1000K温度段黑体辐射源。2)1μm~25μm范围红外辐射探测器。一等标准复现全辐照单位的不确定度优于1.0%(k=2)。一等标准分别通过黑体全辐亮度直接比较测量和响应度直接比较测量向二等标准和工作计量器具传递。响应度定义为单位辐射度量产生的电信号量,是描述探测器接收光信号转换电信号大小的能力。3.2二等标准采用500K~1000K温度段工作黑体作为辐射源的二等计量标准器具。复现全辐照单位的不确定度应优于2.0%(k=2)。采用在1μm~25μm范围响应的宽带或窄带标准探测器作为探测器的二等计量标准器量向工作计量器具传递。4工作计量器具采用能在1μm~25μm光谱范围发出辐射的红外辐射源及其系统作为提供已知全辐照的工作计量器具,根据不同的用途,不确定度可为2.0%