机动车配光性能测试系统校准规范

JJF（苏）××××－2020机动车配光性能测试系统校准规范1范围本规范适用于机动车配光性能测试系统的校准。2引用文件JJG245-2005《光照度计检定规程》JJG246-2005《发光强度标准灯检定规程》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位3.1发光强度luminousintensity光源在指定方向的发光强度是该光源在包含指定方向的立体角元内传输的光通量除以该立体角元之商，即：该量的符号为：，，单位为cd。3.2〔光〕照度illuminance表面上一点处的光照度是入射在包含该点的面元上的光通量除以该面元面积之商，即：该量的符号为：，，单位为lx。4概述机动车配光性能测试系统常用于灯具及光源配光性能的测量。将被测灯具固定在配光性能测试系统的自动转台上，在规定距离处固定探测器，探测器的法线与灯具的发光面的几何中心法线同轴，转动工作台使灯具在水平面和垂直面转动规定的角度，探测器测量所得照度，乘以距离的平方，即为灯具在该指定方向上的发光强度。图1机动车配光性能测试系统工作原理示意图5计量特性表1计量特性要求序号校准项目计量特性1照度示值相对误差优于±4%2照度非线性优于±1%3发光强度示值相对误差优于±4%4发光强度非线性优于±1%5旋转轴转角示值误差优于±0.2°注：计量特性参数不作合格性评定，只供参考。6校准条件6.1校准环境6.1.1环境温度：(23±5)℃，校准其间，温度变化应不超过3℃。6.1.2湿度：≤85%RH。6.1.3其他：校准应在暗室中进行，室内不应有腐蚀性气体、影响测量的震动或电磁干扰。6.2标准器及其它设备6.2.1发光强度标准灯6.2.1.1准确度等级不低于二级的发光强度标准灯至少3只。6.2.1.2测光标准灯至少3只，为色温在2700K~6500K的LED光强灯，Urel=2.0%（k=2）6.2.2直流稳压电源：标称区间不小于（0～120）V/（0～10）A，输出电流和电压连续可调，10min内输出电压变化应不大于0.02%。6.2.3数字多用表：0.01级。6.2.4标准电阻：0.01级。6.2.5电子经纬仪：分辨力为2″或5″；示值误差不大于±0.05°。6.2.6转角测量仪：分辨力不大于0.01°；示值误差不大于±0.05°。6.2.7激光测距仪：符合1级。注：上述测量仪表均应具有有效的检定、校准证书。7校准项目和校准方法7.1校准前检查设备应标明制造厂名、仪器型号、编号、制造日期，附件应齐全，并附有制造厂的使用说明书；设备显示部分应清晰。电气设备应安全可靠，电源线及接插件无断裂破损现象。接地线与设备接触可靠。不应有影响计量特性及功能的缺陷。 7.2照度相对示值误差先将激光测距仪固定在灯具位置，并进行调整，使其与测试中心位置重合，测量中心位置到光度探头的距离，测试距离并应满足（25±0.03）m。使用一只色温为2856K准确度等级不低于二级的发光强度标准灯，利用点光源光强平方反比定律对光度探头进行测量。测量方法参照JJG245-2005《光照度计检定规程》中6.3.2条款。如果被测光源为LED光源宜选用一只色温接近的LED灯定标系统。调整发光强度标准灯的灯丝平面和光度探头的测试面，使它们垂直于水平测量轴线，且中心点位于该轴线上。点燃标准灯，预热。在光度探头与标准灯之间放置光阑，以防止杂散光进入光度探头，但不允许挡住由灯丝和玻壳所发出的光射到光度探头上。测量时，标准灯的灯丝平面与光度探头的距离至少大于发光面或光度探头的测试面的最大线度（灯丝平面、光度探头测试面的对角线长度或直径）的15倍以上。固定光度探头位置并遮光调节零点。然后揭开遮盖光度探头的盖子，改变标准灯到光度探头之间的距离，让其在光度探头测试面上产生不同的照度值。测量装置图如图1。图2照度相对示值误差测量原理图1-发光强度标准灯；2-光阑；3-被校光度探头。按式（1）计算照度相对示值误差：（1）式中：——照度相对示值误差；——被校仪器照度显示值，lx；——标准灯照度标准值，lx。7.3照度非线性误差参照7.2的测量步骤，对光度探头进行测量。选取照度相比倍数不小于10的数据计算仪器非线性，按式（2）计算照度非线性误差：（2）式中：——照度非线性误差、——倍数不小于10的照度显示值，lx； 、——倍数不小于10的照度标准值，lx。7.4发光强度相对示值误差先将激光测距仪固定在灯具位置，并进行调整，使其与测试中心位置重合，测量中心位置到光度探头的距离，测试距离并应满足（3.162±0.005）m。使用一只色温为2856K、准确度等级不低于二级的发光强度标准灯，利用点光源光强平方反比定律，对光度探头发光强度量值进行测量。测量方法参照7.2照度相对示值误差条款。按式（3）计算发光强度相对示值误差：（3）式中：——发光强度相对示值误差；——被校仪器发光强度示值，cd；——发光强度标准值，cd。7.5发光强度非线性误差参照7.4的测量步骤，对光度探头进行测量。按式（4）计算发光强度非线性误差：（4）式中：——发光强度非线性误差、——倍数不小于10的发光强度显示值，cd； 、——倍数不小于10的发光强度标准值，cd。7.6转角示值误差7.6.1水平转角方法一：利用分辨力为2″或5″电子经纬仪校准被测系统转角装置的水平转角；水平转角测量(围绕垂直轴)：先将被测系统转角装置的水平角和垂直角置零，用夹具安装电子经纬仪，并进行调整使其尽可能接近垂直轴。旋转电子经纬仪的脚旋钮，使经纬仪的圆水泡居中，以保证使电子经纬仪转动的水平面与被测系统转角装置的工作面平行。打开被测系统自带的激光校准器，该激光校准器发出的激光垂直于自动转台的水平转动的轴线。精细调整，以保证工作台的水平转动围绕的垂直轴与电子经纬仪的水平转动轴重合。将电子经纬仪水平角调整为零。工作台水平转动相应的角度，与工作台转动方向相反的方向转动电子经纬仪，电子经纬仪显示的水平角度即为测得值，正、反向各校准一次，取正、反向的平均值作为该受校点的测得值。机动车灯具配光性能测试系统转角装置在该受校点的示值误差等于被测转台角度设定值与该受校点的测得值之差。按式（5）计算示值误差：（5）式中：——第受校点的示值误差；——被测系统第受校点的设定值；——第受校点测量平均值。7.6.2垂直转角垂直转角的测量（围绕水平轴）：用专用夹具将转角测量仪固定在工作台上，将机动车配光性能测试系统转角装置的水平角和垂直角置零，转动转角测量仪，使水准器水泡居中。将被测系统转到相应的受校点，转动转角测量仪，使转角测量仪的水准器水泡居中，读取转角测量仪的读数。按式（6）计算示值误差：（6）式中：——第受校点的示值误差；——被测系统第受校点的设定值；——第受校点测量平均值。8校准结果校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：标题：“校准证书”；实验室名称和地址；进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；客户的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及其测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；校准结果仅对被校准对象有效的声明；未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据使用情况自主决定复校时间间隔。建议校准周期1年。附录A机动车配光性能测试系统校准证书内页格式序号校准项目校准结果1照度相对示值误差2照度非线性3发光强度相对示值误差4发光强度非线性5转角示值误差校准员：核验员：附录B机动车配光性能测试系统校准原始记录格式记录号：证书编号：送校单位：型号规格：制造厂：出厂编号：校准依据：校准条件：温度：℃，湿度：%RH标准器名称型号规格出厂编号证书编号不确定度/准确度等级/最大允许误差证书有效期1.照度相对示值误差：标准值测得值相对示值误差（%）相对扩展不确定度（k=2）2.照度非线性误差：非线性误差3.发光强度相对示值误差：标准值测得值相对示值误差（%）相对扩展不确定度（k=2）4.发光强度非线性误差：非线性误差5.转角示值误差：参数标准值（°）设定值（°）示值误差扩展不确定度（k=2）水平转角垂直转角校准员：核验员：日期：年月日附录C机动车配光性能测试系统不确定度评定示例C.1照度测量结果不确定度分析C.1.1校准方法采用二级发光强度标准灯组，按本规范的相关规定点燃，测量光度探头的照度示值。C.1.2数学模型C.1.2.1建立数学模型：式中：──相对示值误差；──照度标准值，lx；──光度探头显示值的平均值，lx。C.1.2.2灵敏系数,C.1.3输入量的标准不确定度评定C.1.3.1输入量的标准不确定度评定C.1.3.1.1测量重复性引入的标准不确定度分量的来源主要是的测量重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。测量一支标准灯10次，并读取其实测值，测量结果列于表C.1-1。表C.1-1测量结果次数测得值/lx197.9297.5397.8497.7597.9697.5797.9897.9997.81097.597.7单次实验标准差为：0.180.18%每个测量点测量1次，则被测仪器重复性测量引入的相对标准不确定度为：C.1.3.1.2光谱失配修正引入的标准不确定度分量 由光谱失配修正引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1.0%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.1.3.1.3仪器调零和杂散光引入的标准不确定度分量由仪器调零和杂散光引入的相对标准不确定度，估计对测量结果的影响最大可达0.6%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.1.3.1.4仪器示值非线性引入的标准不确定度分量由仪器示值非线性引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.1.3.1.5旋转轴转角误差引入的标准不确定度分量由旋转轴转角误差引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.1.3.2输入量的标准不确定度的评定C.1.3.2.1发光强度标准灯上级部门检定证书中不确定度为：则相对标准不确定度为：C.1.3.2.2标准灯的装调重复性，以及标准灯和被测光度探头之间的距离，引入的误差绝对值不超过1%，按均匀分布处理，其相对标准不确定度为：C.1.4标准不确定度分量的计算相对标准不确定度分量u(xi)不确定度来源相对标准不确定度ci|ci|u(xi)测量重复性0.18%10.18%光谱失配0.58%10.58%调零和杂散光0.17%10.17%示值非线性0.58%10.58%转角误差0.58%10.58%标准灯上级量传0.60%-10.60%标准灯装调重复性0.58%-10.58%C.1.5合成标准不确定度评定以上各量互不相关,故合成标准不确定度为：C.1.6扩展不确定度的评定取k=2，C.2发光强度测量不确定度分析C.2.1校准方法一级发光强度标准灯组和被校准的机动车配光性能测试系统里按本规范的相关规定点燃，测量标准灯的发光强度实测值。C.2.2数学模型C.2.2.1建立数学模型：式中：──发光强度相对示值误差；──发光强度标准值，cd；──被测光度探头显示值的平均值，cd。C.2.2.2灵敏系数，C.2.3输入量的标准不确定度评定:C.2.3.1输入量的标准不确定度的评定C.2.3.1.1测量重复性引入的标准不确定度分量的来源主要是的测量重复性，它反映了各种随机因素的综合影响。测量一支标准灯10次，并读取其实测值，测量结果列于表C.2-1。表C.2-1测量结果次数测得值/cd1512.12512.63511.94512.55511.86512.67512.88512.39512.710513.2512.5单次实验标准差：0.430.10%每个测量点测量1次，则被测仪器重复性测量引入的相对标准不确定度为：C.2.3.1.2光谱失配修正引入的标准不确定度分量 由光谱失配修正引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1.0%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.2.3.1.3仪器调零和杂散光引入的标准不确定度分量由仪器调零和杂散光引入的相对标准不确定度，估计对测量结果的影响最大可达0.6%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.2.3.1.4仪器示值非线性引入的标准不确定度分量由仪器示值非线性引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.2.3.1.5旋转轴转角误差引入的标准不确定度分量由旋转轴转角误差引入的相对标准不确定度，估计其最大变化量为1%，服从均匀分布，则此相对标准不确定度为：C.2.3.2输入量的标准不确定度的评定C.2.3.2.1发光强度标准灯上级部门检定证书中不确定度为：则相对标准不确定度为：C.2.3.2.2标准灯的装调重复性，以及标准灯和被测光度探头之间的距离，引入的误差绝对值不超过1%，按均匀分布处理，其相对标准不确定度为：C.2.4标准不确定度分量的计算相对标准不确定度分量u(xi)不确定度来源相对标准不确定度ci|ci|u(xi)测量重复性0.10%10.10%光谱失配0.58%10.58%调零和杂散光0.17%10.17%示值非线性0.58%10.58%转角误差0.58%10.58%标准灯上级量传0.