JJF(陕) 082-2022 积分球光色综合测试系统校准规范

CalibrationSpecificationforTheLightandColorComprehensiveTestingSystemofIntegratingSphere2022－11－16发布 2023－02－16实施陕西省市场监督管理局发布JJF(陕)082－2022JJF(陕)082－2022JJF（陕）JJF（陕）082－2022CalibrationSpecificationforTheLightandcolorComprehensive归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：陕西省计量科学研究院参加起草单位：西北国家计量测试中心本规范由陕西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：李奕（陕西省计量科学研究院）段文瑞（陕西省计量科学研究院）张晓颖（陕西省计量科学研究院）参加起草人：张恒（陕西省计量科学研究院）秦玮（陕西省计量科学研究院）宗世敏（西北国家计量测试中心）贺浩天（陕西省计量科学研究院）JJF(陕)082－2022JJF(陕)082－2022目 录引言 (Ⅱ)1 范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）4 概述 （1）计量特性 （2）校准条件 （2）环境条件 （2）测量标准及其他设备 （2）校准项目和校准方法 （3）校准项目 （3）校准方法 （3）校准结果表达 （5）校准结果处理 （5）校准结果的不确定度 （5）复校时间间隔 （5）附录A 积分球光色综合测试系统校准原始记录（推荐）格式 （6）附录B 校准证书内容及内页（参考）格式 （7）附录C 积分球光色综合测试系统的不确定度评定 （9）IⅠI引 言JJF 1071－2010JJF 1001－2011JJF 1059.1－2012定。本规范相关名词术语依据了JJF及计量特性等参考了JJG213－2003《分布(颜色)温度标准灯》、JJG247－2008《总光通量标准白炽灯》、JJF1976－2022《平均颜色温度标准灯校准规范》、JJF1501－2015LED单管校准规范》、GB/T7922－2008《照明光源的颜色测量方法》、GB/T26178－2010JJF仪器特性评定》的相关条款。本规范为首次发布。IIⅡII1111积分球光色综合测试系统校准规范范围本规范适用于采用球形光度法、光谱辐射法积分球光色综合测试系统（以下简称测试系统）的校准。引用文件本规范引用下列文献：JJG213－2003 分布(颜色)温度标准灯JJG247－2008 总光通量标准白炽灯JJF1501－2015 小功率LED单管校准规范JJF1976－2022 平均颜色温度标准灯校准规GB/T7922－2008 照明光源的颜色测量方法GB/T26178－2010 总光通量的测量方法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。术语和计量单位平均色温averagecolourtemperature光源在4π球面度各空间立体角内光辐射的颜色温度按照辐射强度的加权平均，单位为K。概述测试系统广泛应用于照明行业，主要测量电光源的总光通量、平均色温、色品坐标及波长等光度、光谱和色度参数。光源 挡屏 平面余弦校正器光度计光源 挡屏 平面余弦校正器光度计图1球形光度法测量装置校准示意图光谱光谱辐射计光源 挡屏 平面余校正器图2光谱辐射法测量装置校准示意图12计量特性积分球光色综合测试系统的计量特性应符合表1的要求。表1积分球光色综合测试系统的计量特性序号计量特性技术要求1波长示值误差±1.0nm2总光通量相对示值误差±3.5%3总光通量非线性误差2.0%4色品坐标示值误差±0.005（标准A照明体）5平均色温示值误差±40K（＜3000K）注：以上指标不用于合格性判别，仅供参考。校准条件环境条件环境温度：（23±5）℃，测量过程中温度的变化不大于相对湿度：20%～80%；其他：周围环境应无影响测量系统正常工作的杂散光辐射、机械振动和电磁干扰。测量标准及其他设备标准光源符合JJG247-2008《总光通量标准白炽灯》要求的二级及以上总光通量标准灯至少3只222（JJG247—2008A中的要求JJF1976-202211只。供电电源直流电源的最大输出电压和输出电流分别不小于灯泡工作电压和工作电流的1.2电源的输出功率应不小于灯泡消耗功率的1.5在10min内电压变化不大于0.1%。电测仪表数字多用表、标准电阻、数字功率表不低于0.02级。校准项目和校准方法校准项目积分球光色综合测试系统的校准项目见表2。表2校准项目一览表序号校准项目1波长示值误差2总光通量相对示值误差3总光通量非线性误差4色品坐标示值误差5平均色温示值误差校准方法校准前准备检查系统各组成部分，不应有影响系统校准的缺陷。检查一切正常后，按系统说明书规定的开机时间进行预热。波长示值误差使用汞氩灯对测试系统的波长示值误差进行校准。分别测量汞氩灯的5个发射峰值波长（404.7nm、435.9nm、546.1nm、696.5nm、763.5nm），重复测量三次，取平均值为波长示值。按公式（1）将各波长的测量平均值与其标准值做比较，取最大误差值为波长示值误差：波长示值误差，nm；

i0

（1）i——各波长测量平均值，nm；3330——相应波长的标准值，nm。总光通量相对示值误差32倍左右的总光通量标准灯组成灯组，其总光通量标准值为Φsi（i=1、2、3）10min后对标准灯进行总光通量测量，总光通量示值为，按公式（2）计算出灯组中各灯总光通量相对示值误差，取最大值为总光通量示值误差：ΦΦiΦsi100%Φsi

（2）式中：Φ——总光通量示值误差；Φi——各灯总光通量测量值，lm；Φsi——各灯总光通量标准值，lm。总光通量非线性误差7.2.34通量非线性度按公式（3）计算总光通量非线性误差：u1100%

（3）Φ Φ my Tx、——分别为不同的两只灯的总光通量测量值；、——分别为不同的两只灯的总光通量标准值。色品坐标示值误差1（ys10min3（xy按公式（4）计算色品坐标示值误差：xxyyy

（4） s式中：x,y——色品坐标示值误差；x，y——色品坐标测量平均值；444xs，ys——色品坐标标准值。平均色温示值误差110min3T计算平均色温示值误差：

TTTs

（5）式中：T——平均色温示值误差，K；T——平均色温测量平均值，K；Ts——标准灯平均色温标准值，K。校准结果表达校准结果处理经校准的积分球光色综合测试系统出具校准证书，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录（推荐）格式见附录A，校准证书内容及内页（参考）格式见附录B。8.2 校准结果的不确定度积分球光色综合测试系统校准结果的不确定度按JJF1059.1－2012的要求评定，校准结果不确定度评定示例见附录C。复校时间间隔建议积分球光色综合测试系统复校时间间隔不超过12个月。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，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。555附录A积分球光色综合测试系统校准原始记录(推荐)格式第 页 共 页原始记录编号 书编号 委托方 准日期 器具名称 型号规格 备编号 制造厂 出厂编号 系人/电话 技术依据校准地点温度 ℃ 湿度 %RH主要计量器具名称型号规格编号有效期至使用状态□正常□异常□正常□异常□正常□异常□正常□异常1.波长示值误差：（nm）标准值测量值平均值示值误差扩展不确定度U（k=2）404.7435.9546.1696.5763.52.总光通量相对示值误差：标准值（lm）测量值（lm）平均值（lm）相对示值误差（%）rl=2）3.总光通量非线性误差：4.色品坐标示值误差：参数标准值测量值平均值示值误差扩展不确定度U（k=2）xy5.平均色温示值误差：（K）标准值测量值平均值示值误差扩展不确定度U（k=2）校准人员 核验人员 校准日期 年 月 日666附录B校准证书内容及内页（参考）格式校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；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），e）送校单位的名称；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和应用有关时，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；校准结果及测量结果不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；o）校准结果仅对校准对象有效的声明；p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。777校准证书内页（参考）格式标准值（nm）测量值（nm）标准值（nm）测量值（nm）示值误差(nm)扩展不确定度U（k=2）(nm)404.7435.9546.1696.5763.5

证书编号：XXXX-XXXX校准结果标准值（lm）测量值（lm）相对示值误差rel（k=2）光通量非线性误差： 色品坐标示值误差参数标准值测量值示值误差扩展不确定度U（k=2）xy平均色温示值误差标准值（K）测量值（K）示值误差(K)扩展不确定度=2K)888JJF(陕)082－2022JJF(陕)082－2022附录C积分球光色综合测试系统的不确定度评定积分球光色综合测试系统波长测量结果不确定度分析测量方法按照本校准规范的要求和步骤，用汞氩灯对积分球光色综合测试系统波长参数进行校准，取三次测量平均值与标准值的差值即为波长示值误差。本例以435.9nm为例。数学模型式中：——波长示值误差；——波长测量平均值；0——波长标准值；

-0

1，c

111 10不确定度分量评定1=0.1nm=2),1=0.1/2=0.05nm2用积分球光色综合测试系统连续测量汞氩灯10次，测量结果如下表C.1波长测量结果 （单位：nm）次数i()2i1435.80.10.012435.6-0.10.013435.70.00.004435.80.10.015435.80.10.01999n1n16435.5-0.20.047435.6-0.10.018435.70.00.009435.5-0.20.0410435.3-0.30.09单次实验标准偏差由贝塞尔公式得到：si)()2i0.16nm。实际测量实测值为准计算。s(s()3性引入的相对标准不确定度

u2 0.09nm合成相对标准不确定度以上各量互不相关,故合成相对标准不确定度为：u2u21 20.05u2u21 20.0520.092

0.10nm 相对扩展不确定度U2uc0.2

nm,k=2积分球光色综合测试系统总光通量测量结果不确定度分析测量方法按照本校准规范的要求和步骤，用总光通量标准灯对积分球光色综合测试系统总光通量参数进行校准，对应各标准灯读取3次总光通量测量值，取平均值作为测量结果。数学模型ΦΦΦs式中：Φ——总光通量示值误差；Φ——总光通量测量平均值；Φs——总光通量标准值；1010102灵敏系数：cΦ1，cΦ121 Φ Φs不确定度分量评定总光通量标准灯量值s1总光通量标准灯送上级计量院检定，其总光通量标准值Φs的相对扩展不确定度为rel=1.5%=2)，1=0.75%。总光通量测量平均值Φ引入的不确定度分量总光通量测量平均值Φ引入的不确定度主要来源于测量重复性、电测系统差异及积分球光谱反射率不同等。2测量重复性引入的不确定度2A10表C.2总光通量测量结果 （单位：lm）次数测量结果（lm）1825.4169439622816.9167539433823.7169539524821.4168339315826.7169339646813.5169139287822.1168239278823.7169639249823.81686392110823.516783919s(Φi)4.07.916.911us(Φ)2 0.28%0.26%0.25%因此相对标准不确定度u2=0.30%。30.03%，则电流值的相对标准不确rel)=0.03%/2=0.015%，由经验公式：dΦ6dI可得，电测系统中电流变化对总光通量，也是对测量值的影Φ I6urel(I40.50%4=0.50%。不确定度分量计算表C.3总光通量不确定度分量来源一览表i)不确定度来源相对标准不确定度ii)u1标准灯量传0.75%10.75%u2测量重复性0.30%-10.30%u3电测系统0.09%-10.09%u4积分球反射率0.50%-10.50%合成相对标准不确定度以上各量互不相关,故合成标准不确定度为：urel

1.0% i ii4(cu)2i1

Urel2urel2.0%

,k=2121212积分球光色综合测试系统平均色温测量结果不确定度分析测量方法3数学模型式中：T——平均色温示值误差；T——平均色温测量平均值值；Ts——平均色温标准值；

TTTs2c1c121 s不确定度分量评定平均色温标准灯量值s1平均色温标准灯送上级计量机构校准，其平均色温标准值（2856K）=14K=2)，1=7K。平均色温测量平均值T引入的不确定度分量平均色温测量平均值T引入的不确定度主要来源于测量重复性、电测系统差异及光谱辐射计等。2测量重复性引入的不确定度2A10表C.4平均色温测量结果次数测量结果（K）128522286832878428515286062858131313728748287692853102878s(Ti)11.2us(T)2 36.530.03%，则电流值的相对标准不确rel)=0.03%/2=0.015%，电测系统中电流变化对平均色温变化近似于正比关系，u3urelI28560.5K40.5nm4K4=4K。不确定度分量计算表C.5平均色温不确定度分量来源一览表i)不确定度来源标准不确定度ii)u1标准灯量传7K17Ku2测量重复性6.5K-16.5Ku3电测系统0.5K0.5Ku4光谱辐射计4K4K合成标准不确定度以上各量互不相关,故合成相对标准不确定度为： ii4(cu)2 ii4(cu)2i1扩展不确定度141414取k=2,扩展不确定度为:U2uc22K积分球光色综合测试系统色品坐标测量结果不确定度分析测量方法按照本校准规范的要求和步骤，用平均色温标准灯对积分球光色综合测试系统色坐标参数进行校准，对标准灯读取3次色坐标测量值，取平均值作为测量结果。数学模型xxxsyyy s式中：x,y——色坐标示值误差；x,y——色坐标测量平均值值；x