1紫外輻射照度工作基準裝置檢定規(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；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。國際照明委員會CIE將紫外輻射劃分為UV-A(315nm～400nm)、UV-B(280nm～315nm)和UV-C(100nm～280nm)三個波段。由于100nm～200nm的紫外輻射在空氣中被強烈吸收，因此對于UV-C波段，本規(guī)程僅考慮200nm～280nm基準紫外輻射照度計是傳遞UV-A、UV-B、UV-C、UV-A?、UV-365、UV-310UV-254等波長的紫外輻射照度量值的標準器具組成。其中探測器一般由光電探測器件、濾光器(帶通玻璃或干涉濾光器)和漫射器組成。圖1是工作基準紫外輻射照度計探測器的通用組成結構示意圖，其量值通過光譜輻UV-A波段：315nm～400nm,峰值波長λ,=365nm±5nmUV-B波段：280nm～315nm,峰值波長λ,=297nm±5nmUV-C波段：200nm～280nm,峰值波長λ,=254nm±5nmUV-A?波段：320nm～390n2UV-A、UV-A?、UV-365波段不超過±2.0%;UV-B和UV-310波段不超過±2.5%;UV-C和UV-254波段不超過±3.0%。4.3工作基準紫外輻射照度計的零值誤差(滿量程FS)工作基準紫外輻射照度計的零值誤差(滿量程FS)應不超過±1.0%。工作基準紫外輻射照度計的長波響應誤差應不超過表1的要求。4.5工作基準紫外輻射照度計的余弦特性(方向性響應)工作基準紫外輻射照度計的余弦特性(方向性響應)誤差≤5.5%。工作基準紫外輻射照度計的非線性誤差優(yōu)于±1.0%。工作基準紫外輻射照度計的換擋誤差優(yōu)于±1.0%。工作基準紫外輻射照度計的疲勞誤差的絕對值≤1.5%。優(yōu)于±4.0%;UV-B、UV-310、UV-C和UV-254波段工作基準紫外輻射照度計的最大允許相對示值誤差優(yōu)于±5.0%。3工作基準紫外輻射照度計的光譜響應范圍應符合4.1的規(guī)定。光譜輻射照度標準燈用直流穩(wěn)壓源供電。典型的電測和供電電路見圖2。標準電阻為0.01級，0.01Ω,額定電流≥10A。數(shù)字電壓表的準確度等級不低于0.01級。直流穩(wěn)壓電源的電壓≥110V,電流≥10A,輸出電壓連續(xù)可調(diào)。電源的調(diào)節(jié)細度≤0.001A。電壓隨時間的漂移≤5×10-5/h。(電壓電流連續(xù)可調(diào))不同波段的紫外輻射源各一組(只)。UV-A、UV-A?和UV-365波段的紫外輻射源采用黑光型高壓汞燈、高壓汞燈、各種紫外輻射源的紫外輻射變化率在15min內(nèi)不超過±1.0%,紫外輻射源的實際4可使用面積應大于探測器的有效接收面積，其不均勻性不超過±2.0%。紫外輻射源采用穩(wěn)壓電源供電，電壓不穩(wěn)定度不超過±2.0%/h。紫外光譜輻射照度比較測量裝置的組成結構示意圖見圖3,主要由雙光柵單色儀、雙光柵單色儀的工作波長范圍不小于200nm～400nm,波長示值誤差絕對值≤0.1nm,波長采樣間隔≤0.1nm。雜散輻射水平不超過10-5;探測部分由性能穩(wěn)定、高靈敏度的光電接收器，放大器及數(shù)字電壓表組成。讀數(shù)的有效數(shù)字必須在三位以上。探測部分的非線性誤差絕對值≤0.1%。光軌的長度應不小于2m,平直性誤差應不超標準燈/紫圖3紫外光譜輻射照度比較測量裝置的組成結構示意圖室內(nèi)溫度23℃±5℃;相對濕度≤70%。室內(nèi)應采取遮光措施，防止太陽、白熾光源及其他光源的干擾。5表2檢定項目表檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀+十十十十工作基準紫外輻射照度計的零值誤差(FS)十十十工作基準紫外輻射照度計的長波響應誤差十 工作基準紫外輻射照度計的余弦特性(方向性響應)誤差十 工作基準紫外輻射照度計的非線性誤差+ 工作基準紫外輻射照度計的換擋誤差十 工作基準紫外輻射照度計的疲勞誤差十 工作基準紫外輻射照度計的相對示值誤差+十十注：“十”表示應檢項目，“一”表示可不檢項目。6.3檢定方法6.3.1外觀用目視法檢查工作基準紫外輻射照度計的外觀，應符合第5條規(guī)定。6.3.2裝置的光譜響應與波段劃分裝置的光譜響應與波段劃分應符合4.1的規(guī)定。6.3.3裝置的年變化率每個波段的紫外輻射照度計工作基準分別由三臺工作基準紫外輻射照度計組成。根據(jù)公式(1)計算每臺儀器修正因子的年變化率△K;(i=1,2,3):K;——本年度第i臺工作基準紫外輻射照度計的修正因子；K前一年度第i臺工作基準紫外輻射照度計的修正因子。根據(jù)公式(2)計算三臺儀器的平均年變化率△KAK三臺儀器的平均年變化率；紫外輻射照度計工作基準裝置的年變化率應符合4.2的規(guī)定。6.3.4工作基準紫外輻射照度計的零值誤差(FS)6顯示儀表應先調(diào)節(jié)機械零點或電零點。關閉紫外輻射源后，記錄工作基準紫外輻射照度計的顯示值E。,設此時的滿量程值為E,則計算零值誤差f?為：f?——零值誤差，%;E?——關閉紫外輻射源后，工作基準紫外輻射照度計的顯示值，μW/cm2(或mW/cm2等);E——工作基準紫外輻射照度計的滿量程值，μW/cm2(或mW/cm2等)。工作基準紫外輻射照度計的零值誤差(滿量程FS)不得超過4.3的規(guī)定。6.3.5工作基準紫外輻射照度計的長波響應誤差長波范圍的響應誤差r定義為：在選用的紫外輻射源前，加規(guī)定的長波截止濾光片，由紫外輻射照度計測量得Y?,不加濾光片時測量得Y,兩者之比與r。的差。即：式中：r——長波響應誤差，%;Y?——在規(guī)定輻射源照射下，加長波截止濾光片時工作基準紫外輻射照度計的顯示Y——在規(guī)定輻射源照射下，無長波截止濾光片時工作基準紫外輻射照度計的顯示r?——在規(guī)定輻射源輻照下的長波截止濾光片的積分透射比。根據(jù)公式(5)計算：r(λ)——實驗中指定輻射源的相對光譜輻射照度分布；測量長波光譜響應的濾光片的光譜透射比；探測器的理想光譜響應函數(shù)。進行長波響應誤差測試時推薦的輻射源和濾光片見表3。需要測量的雜光類型濾光片溴鎢燈(1000W,色溫3100K)(輻射源的光譜輻射度隨時間的變金黃色截止型玻璃JB450:透過界限波K≥0.6;規(guī)定波長λ?=560nm的最低透過率T?o≥85%;玻璃厚度：2mm7工作基準紫外輻射照度計的長波響應誤差應符合4.4的規(guī)定。6.3.6工作基準紫外輻射照度計的余弦特性(方向性響應)誤差將工作基準紫外輻射照度計的探測器安裝在帶有刻度盤的轉(zhuǎn)動平臺上，使平臺的轉(zhuǎn)動軸線通過探測器接收面的中心，調(diào)整轉(zhuǎn)動平臺，使過探測面中心的法線與紫外輻射源的法線一致。在紫外輻射源和探測器之間放置若干光闌，調(diào)整各光闌位置，使其恰好不遮擋紫外輻射源投向接收面的光輻射。紫外輻射源與探測器之間的距離大于紫外輻射源發(fā)光面或探測器接收面最大線度的15倍(例如：圓形發(fā)光面的最大線度為圓的直徑，矩形發(fā)光面的最大線度為矩形的對角線)。點燃紫外輻射源，預熱30min。然后將平臺向左轉(zhuǎn)，使工作基準紫外輻射照度計顯示值為某一值(最大值的50%～80%),記下此時轉(zhuǎn)盤角度；再將平臺向右轉(zhuǎn)，使工作基準紫外輻射照度計的顯示值達到上述顯示值，也記下此時轉(zhuǎn)盤的角度。這兩個角度的平均值為法線輻射照度入射角度(即0°),記錄此角度下工作基準紫外輻射照度計的顯示值。然后轉(zhuǎn)動平臺，分別記錄角度為±5°,±10°,±15°,±20°,…,85°時的工作基準紫外輻射照度計的探測器應使入射輻射產(chǎn)生的響應符合余弦法則。按照公式(6)計算由入射輻射方向引起的誤差fz(e,φ)(圖4):Y(e,φ)——當輻射的入射角為ε、方位角為φ時，工作基準紫外輻射照度計的顯Y(0,φ)——當輻射垂直照射、方位角為φ時，工作基準紫外輻射照度計的顯示根據(jù)公式(7)計算工作基準紫外輻射照度計探測器的方向性總誤差fz。8f?——探測器的方向性總誤差，%;f?(e)——探測器的方向性誤差，%;e——入射輻射與探測器接收面法線所成的入射角，rad。其中1.484rad等于85°。工作基準紫外輻射照度計的方向性響應誤差應符合4.5的規(guī)定。6.3.7工作基準紫外輻射照度計的非線性誤差在測量裝置上，調(diào)整輻射源發(fā)光面和工作基準紫外輻射照度計探測器的接收面的位置，使其垂直于光軸，且中心位于測量光軸上。固定探測器位置不變，移動輻射源，使工作基準紫外輻射照度計的顯示值Y達到1/10滿量程，對應的標準輻射照度值為X。然后移動輻射源，使工作基準紫外輻射照度計的顯示值達到Ym(接近滿量程),相應的標準輻射照度值為Xmx。按照公式(8)計算工作基準紫外輻射照度計的非線性誤差f?。f?——非線性誤差，%;Y——標準輻射照度值X照射時，工作基準紫外輻射照度計的顯示值，μW/cm2(或mW/cm2等);Xm——對應于最大顯示值Y的標準輻射照度值，μW/cm2(或mW/cm2等);Ymw——工作基準紫外輻射照度計的最大顯示值，μW/cm2(或mW/cm2等)。工作基準紫外輻射照度計的非線性誤差f?應符合4.6規(guī)定。6.3.8工作基準紫外輻射照度計的換擋誤差該檢測在工作基準紫外輻射照度計的不同兩量程間進行。具有單一量程的工作基準紫外輻射照度計不進行此項檢測。調(diào)整輻射源發(fā)光面和探測器接收面的位置，使其垂直于光軸，且中心位于測量光軸上。調(diào)整輻射源與探測器之間各光闌的位置，使其恰好不遮擋輻射源投向探測器接收面的輻射。點燃檢定輻射源，預熱30min。在低量程A,調(diào)節(jié)探測器接收面與輻射源的距離，使工作基準紫外輻射照度計的顯示值Y(A)大于滿量程的90%,此時對應的標準輻射照度值為X(A)。調(diào)整接收器與輻射源的距離，使標準輻射照度值X(B)是X(A)的k倍，記錄紫外輻射照度計顯示值Y(B)。按公式(9)計算出由于量程變化引起的換擋誤差。f?——換擋誤差，%;Y(A)——工作基準紫外輻射照度計在低量程A的顯示值，對應標準輻射照度值X9射照度計的顯示值≥250μW/cm2。分別記錄探測器照射10s和30min的顯示值按照公式(10)計算工作基準紫外輻射照度計的疲勞誤差fs。Y,(10s)——監(jiān)測紫外輻射照度計照射10s的顯示值，μW/cm2(或mW/cm2△E——相對示值誤差；Em——工作基準紫外輻射照度計的測量值，μW/cm2上述測量過程共進行3次，取平均。相對示值誤差應符合4.9的規(guī)定。如果為首次檢定，調(diào)節(jié)工作基準紫外輻射照度計的置數(shù)電位器，使其顯示為E。6.4檢定結果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的紫外輻射照度工作基準裝置，發(fā)給檢定證書；不符合本規(guī)程要求的發(fā)給檢定結果通知書，并注明不合格項。檢定證書、檢定結果通知書中必須注明檢定所用紫外輻射源的名稱、類型、波長范圍和工作基準紫外輻射照度計的類別。在對紫外輻射照度工作基準裝置做周期檢定時，應認真做好數(shù)據(jù)處理和積累。發(fā)現(xiàn)超差應立即檢查原因。經(jīng)檢查無誤而超差的工作基準紫外輻射照度計，應予淘汰。6.5檢定周期紫外輻射照度工作基準裝置的檢定周期一般不超過一年。附錄A檢定證書和檢定結果通知書內(nèi)頁格式A.1.1首次檢定(檢定結果欄)格式首次檢定項目檢定結果外觀A.1.2后續(xù)檢定(檢定結果欄)格式(μW/cm2或mW/cm2等)顯示值(μW/cm2或mW/cm2等)相對示值誤差(%)或修正因子附錄B檢定原始記錄第□檢定□正常電話：郵編：□校準型號規(guī)格：□有缺陷□測試□JJG775—2015紫外輻射照度工作基準裝置檢定規(guī)程□其他文件校準/檢測使用的主要基(標)準裝置或主要標準器；在紫外波段，用光譜輻射照度標準燈校準光譜輻射照度計，采用光譜輻定光源在特定距離、特定波長范圍內(nèi)的輻射照度(光譜積分法)。用被測工作基準紫外輻射照度計的探測器替代光譜輻射計的漫射接收器，記錄顯示的輻射照度值，計算示值誤差或修正因檢定日期核驗員：第顯示值(標準值/顯示值)修正因子平均3.修正因子=標準值/顯示值4.單位：□μW/cm2□mW/cm2□μJ/cm2□mJ/cm2其他：□315nm～400nm(UV-A)峰值波長λp=365nm±5nm□280nm～315nm(UV-B)峰值波長λ,=297nm±5nm□200nm～280nm(UV-C)峰值波長λ,=254nm±5nm□320nm～390nm(UV-A?)峰值波長λ,=365nm±5nm□365nm(UV-365)峰值波長λ。=365nm±2nm,峰值半高寬度△λ□290nm～320nm(UV-310)峰值波長λ。=310nm±5□254nm(UV-254)峰值波長λp=254nm±2nm,峰值半高寬度△λ≤10nm□合格，可作為工作基準級紫外輻射照度計使用□不合格工作基準紫外輻射照度計的測量不確定度評定實例本附錄對工作基準紫外輻射照度計的測量結果進行不確定度評定。C.1檢定方法在光譜輻射照度基準裝置上，分別測量光譜輻射照度標準燈和紫外輻射源的光譜輻射照度，通過光譜比較替代法得到被測紫外輻射源在特定波長范圍內(nèi)的輻射照度。在漫射器或積分球入口位置放置工作基準紫外輻射照度計的探測器，記錄顯示值。多次重復測量，得到工作基準紫外輻射照度計的修正因子。測量裝置見圖3。C.2不確定度評定的測量模型工作基準紫外輻射照度計量值復現(xiàn)的測量模型見公式(C.1):k——工作基準紫外輻射照度計的示值修正因子；Euva——紫外輻射源在測量距離下的UV-A波段輻射照度，μW/cm2(或mW/cm2等);Em——工作基準紫外輻射照度計的顯示值，μW/cm2(或mW/cm2等);E。(λ)——紫外輻射源在測量距離上的光譜輻射照度，μW/(cm2nm)等；V。(a)——紫外輻射源通過光譜輻射照度工作基準裝置分光后的測量信號，V;V,(a)——光譜輻射照度標準燈通過光譜輻射照度工作基準裝置分光后的測量信不確定度來源包括：工作基準紫外輻射照度計測量UV-A紫外輻射照度的重復性，光譜輻射照度標準燈的不確定度，光譜輻射照度標準燈的裝調(diào)，光譜輻射照度標準燈電流的控制，光譜輻射照度標準燈的距離測量以及距離平方反比誤差，光譜輻射照度標準燈的老化，測量過程中UV光源的穩(wěn)定性，單色儀的波長準確性和重復性，測量過程中探測器光譜靈敏度的漂移，測量過程中的雜散輻射，測量系統(tǒng)的非線性，7位半數(shù)字電壓表的測量不確定度與換擋誤差，標準電阻阻值的影響，信號的采樣誤差等。因此，不確定度計算公式可表示為公式(C.2):C.3輸入量的相對標準不確定度評定C.3.1工作基準紫外輻射照度計測量UV-A紫外輻射照度的重復性u?m根據(jù)公式(C.3)計算輻射照度平均值：工作基準紫外輻射照度計的不穩(wěn)定性用多次重復測量引起的相對標準不確定度u?(即相對實驗標準偏差，根據(jù)貝塞爾公式計算)來表示，見公式(C.4):C.3.2光譜輻射照度標準燈的不確定度uzrel光譜輻射照度標準燈的不確定度見表C.2,取310nm波長點的不確定度uz=%%%C.3.3光譜輻射照度標準燈的裝調(diào)u?rel根據(jù)光譜輻射照度的測量數(shù)據(jù)分析，光譜輻射照度標準燈的裝調(diào)對測量不確定度的貢獻量不超過0.50%,取usm=0.500%(k=1)。C.3.4光譜輻射照度標準燈的燈電流的控制u?ral不確定度來源包括標準燈電源(隨時間的漂移小于5×10-?/h),7位半數(shù)字電壓表測量不確定度u=0.011%(k=1),0.01Ω標準電阻u=1.1×10-?Ω(k=1)。由光譜輻射照度標準燈的燈電流的控制帶來的測量不確定度u?=0.100%(k=1)。C.3.5光譜輻射照度標準燈的距離測量以及距離平方反比誤差usra距離測量以及距離平方反比帶來的測量不確定度usm=0.500%(k=1)。采用特殊研制的千分頭測量儀進行測量，距離測量誤差為0.5mm,光譜輻射照度標準燈測試距離為500mm,相對標準不確定度為urg=0.200%。C.3.6光譜輻射照度標準燈的老化usmt光譜輻射照度標準燈的老化帶來的測量不確定度uε=0.500%(k=1)。C.3.7測量過程中紫外輻射源的穩(wěn)定性u?mt測量過程中紫外輻射源的不穩(wěn)定性帶來的測量不確定度為u?=0.925%(k=1)。表C.3紫外輻射源的不穩(wěn)定性測量%123456789采用Hg譜線燈和He-Ne激光校準單色儀的波長，由重復性和準確度帶來的波長的不確定度為：△A=0.06nm,u?=0.035nm(250nm～340nm);△X=0.04nm,u?=0.023nm(350nm～400nm)。雙光柵單色儀的波長準確性和重復性帶來的測量不確定度ugra=0.500%