中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程2021-07-28發(fā)布2022-01-28實(shí)施白度計(jì)檢定規(guī)程VerificationRegulationof代替JJG512—2002主要起草單位：中國計(jì)量科學(xué)研究院山東省計(jì)量科學(xué)研究院浙江省計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位：江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院陜西省計(jì)量科學(xué)研究院江西省計(jì)量科學(xué)研究院本規(guī)范委托全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋馬煜(中國計(jì)量科學(xué)研究院)孔煒(山東省計(jì)量科學(xué)研究院)馬瑤(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)張帆(江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院)李奕(陜西省計(jì)量科學(xué)研究院)楊禹哲(江西省計(jì)量科學(xué)研究院)陳蘋(中國計(jì)量科學(xué)研究院)I 1范圍 2引用文件 3術(shù)語和計(jì)量單位 4概述 5計(jì)量性能要求 5.1工作白板 6通用技術(shù)要求 7計(jì)量器具控制 7.1檢定條件 7.2檢定項(xiàng)目 7.3檢定方法 7.4檢定結(jié)果的處理 7.5檢定周期 附錄A原始記錄格式 附錄B白度計(jì)檢定證書(內(nèi)頁)格式 附錄C測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例 附錄D國際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定的色度測(cè)量?jī)x器的幾何條件 附錄E幾種常用的白度計(jì)算公式 ⅡJJF1002《國家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1059.1《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF1032《光學(xué)輻射計(jì)量名詞術(shù)語及定義》本規(guī)程代替JJG512—2002《白度計(jì)》,與JJG512—2002相比，除編輯性修改外主——更改了引用文件；——更改了術(shù)語；的系列標(biāo)準(zhǔn)白板由原來規(guī)定的一組2塊增加到一組4塊，并對(duì)其在380nm～780nm范圍內(nèi)的平均輻亮度因數(shù)進(jìn)行了修改，增加了對(duì)相鄰系列標(biāo)準(zhǔn)白板的平均輻亮度之差的——檢定方法中增加了使用標(biāo)準(zhǔn)級(jí)白度計(jì)檢定工作白板白度值的方法；使用一組4塊的系列標(biāo)準(zhǔn)白板的測(cè)量結(jié)果計(jì)算示值誤差，每塊標(biāo)準(zhǔn)白板重復(fù)測(cè)量次數(shù)由6次修改為3次；重復(fù)性測(cè)量中，測(cè)量次數(shù)由6次修改為8次；——修改了附錄B“白度計(jì)檢定證書(內(nèi)頁)格式”;——JJG512—1987;本規(guī)程適用于新制造、使用中和修理后的光電積分式藍(lán)光白度計(jì)(以下簡(jiǎn)稱白度計(jì)或儀器)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。光譜光度式白度計(jì)的檢定可參考本規(guī)程。本規(guī)程不適用于熒光白度計(jì)或白度計(jì)的熒光測(cè)量結(jié)果的檢定。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件：測(cè)色色差計(jì)GB/T3978—2008標(biāo)準(zhǔn)照明體和幾何條件GB/T3979—2008物體色的測(cè)量方法件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語和計(jì)量單位對(duì)高(光)反射比和低色純度的漫射表面色特性的度量，單位為1。儀器的相對(duì)光譜分布函數(shù)(光源、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)三者的綜合光譜響應(yīng))的有3.3輻亮度因數(shù)radiancefactor非自發(fā)輻射的介質(zhì)面元在指定方向上的輻亮度與相同照射條件下理想漫反射體的輻亮度之比。符號(hào)為βe或β,單位為1。白度計(jì)由光源、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)等組成，一般配有黑筒度值。圖1是幾何條件為漫射：8°(符號(hào)為de:8°或di:8°)的白度計(jì)光學(xué)原理示意圖；2圖2是幾何條件為45°單方向/垂直(符號(hào)為45°x:0°)的白度計(jì)光學(xué)原理示意圖。反射平面一5”8擋屏樣品樣品5計(jì)量性能要求5.1工作白板儀器應(yīng)配備工作白板，并須經(jīng)國家計(jì)量部門檢定合格且在檢定周期內(nèi)，其白度值應(yīng)大于80。5.2白度計(jì)白度計(jì)分3個(gè)級(jí)別，各級(jí)白度計(jì)的計(jì)量性能應(yīng)滿足表1的要求。級(jí)別零點(diǎn)漂移示值誤差標(biāo)準(zhǔn)級(jí)一級(jí)二級(jí)36.4儀器的探頭與樣品臺(tái)接觸面應(yīng)平整嚴(yán)密，無漏光現(xiàn)象，有多種濾光器插件的白度a)檢定工作白板白度值的設(shè)備應(yīng)優(yōu)先使用與被檢白度計(jì)幾何條件相同的分光光度計(jì)或光譜測(cè)色儀。儀器應(yīng)具備反射測(cè)量能力且經(jīng)上級(jí)計(jì)量部門檢定，符合JJG178—2007對(duì)I級(jí)或Ⅱ級(jí)分光光度計(jì)的規(guī)定，幾何條件符合GB/T3978—2008的規(guī)定。b)不具備7.1.1.1a)中規(guī)定的設(shè)備時(shí)，可使用與被檢白度計(jì)幾何條件相同的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)白度計(jì)檢定工作白板的白度值。儀器的計(jì)量性能應(yīng)符合表1對(duì)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)白度計(jì)的1進(jìn)行仲裁檢定時(shí)，應(yīng)選用7.1.1.1a)規(guī)定的設(shè)備。2同時(shí)具備7.1.1.1a)和7.1.1.1b)規(guī)定的設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用7.1.1.1a)規(guī)定的設(shè)備。系列標(biāo)準(zhǔn)白板由1組4塊標(biāo)準(zhǔn)白板組成，表面應(yīng)均勻、漫射，在380nm～780nm范圍內(nèi)的平均輻亮度因數(shù)應(yīng)分別為90%～99%、80%～89%、70%～79%和60%~69%,且相鄰系列標(biāo)準(zhǔn)白板的平均輻亮度之差大于5%。本規(guī)程中用X-1,X-2,X-3,X-4分別表示上述4塊系列標(biāo)準(zhǔn)白板。系列標(biāo)準(zhǔn)白板須經(jīng)上一級(jí)授權(quán)的國家計(jì)量部門檢定合格，藍(lán)光白度R457的測(cè)量不確定度等于或優(yōu)于U=2.0,k=2。7.1.2.1溫度：(23±5)℃;相對(duì)濕度：<80%。7.1.2.2電源電壓：(220±22)V;頻率：(50±1)Hz。7.1.2.3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)無強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾、無強(qiáng)烈振動(dòng)，被檢白度計(jì)應(yīng)置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)2h7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目如表2所示。4檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定外觀十十一十一十一十十十十十十十注：凡需檢定的項(xiàng)目用“+”表示，不需檢定的項(xiàng)目用“一”表示。式中：5式中：Dw——示值穩(wěn)定性；Wmax——5次工作白板白度測(cè)量值中的最大讀數(shù)；Wmin——5次工作白板白度測(cè)量值中的最小讀數(shù)。7.3.6示值誤差分別測(cè)量4塊系列標(biāo)準(zhǔn)白板，每塊標(biāo)準(zhǔn)白板重復(fù)測(cè)量3次，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)白板的方位標(biāo)記使其每次的受測(cè)方向和位置基本保持不變，求3次測(cè)量結(jié)果的平均值：各標(biāo)準(zhǔn)白板的平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差：式(3)、(4)中：W;——第i塊標(biāo)準(zhǔn)白板3次測(cè)量的白度平均值；W:,;——第i塊標(biāo)準(zhǔn)白板第j次測(cè)量得到的白度值；△W;——第i塊標(biāo)準(zhǔn)白板3次測(cè)量的白度平均值與其白度標(biāo)準(zhǔn)值之差；Wis——第i塊標(biāo)準(zhǔn)白板的白度標(biāo)準(zhǔn)值；i——系列標(biāo)準(zhǔn)白板序列：1,2,3,4;j——各標(biāo)準(zhǔn)白板的測(cè)量次序：1,2,3。取4塊系列標(biāo)準(zhǔn)白板△W;絕對(duì)值中的最大值作為白度計(jì)的示值誤差△W:7.3.7重復(fù)性在重復(fù)性條件下測(cè)量系列標(biāo)準(zhǔn)白板中平均輻亮度因數(shù)為60%～69%的標(biāo)準(zhǔn)白板(X-4)8次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差s,作為白度計(jì)的測(cè)量重復(fù)性：式中：W4,;——標(biāo)準(zhǔn)白板X-4第j次白度測(cè)量結(jié)果；W?——標(biāo)準(zhǔn)白板X-4經(jīng)8次測(cè)量得到的白度平均值；7.4檢定結(jié)果的處理檢定合格的白度計(jì)出具檢定證書并定級(jí)；檢定不合格的白度計(jì)出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目。原始記錄格式和檢定證書內(nèi)頁格式分別見附錄A和附錄B。7.5檢定周期白度計(jì)的檢定周期一般不超過1年。6附錄A原始記錄格式一、白度計(jì)：檢定證書編號(hào)制造廠出廠編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器證書號(hào)測(cè)量范圍不確定度(或準(zhǔn)確度等級(jí))溫度℃%檢定日期檢定員核驗(yàn)員1.外觀：2.幾何條件：3.工作白板白度值：工作白板編號(hào)白度值W4.零點(diǎn)漂移及示值穩(wěn)定性檢定項(xiàng)目12345零點(diǎn)漂移D?5.示值誤差系列標(biāo)準(zhǔn)白板1236.測(cè)量重復(fù)性s(X-4)白度值12345678W7.檢定結(jié)論：(標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、不合格)7附錄B白度計(jì)檢定證書(內(nèi)頁)格式2.零點(diǎn)漂移D?:系列標(biāo)準(zhǔn)白板5.重復(fù)性s:工作白板編號(hào)白度值W8附錄C測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例C.1測(cè)量方法首先將儀器預(yù)熱，分別用儀器的黑筒和工作白板對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)后，對(duì)系列標(biāo)準(zhǔn)白板中編號(hào)為X-4的白板進(jìn)行測(cè)量(本實(shí)例中將白度計(jì)測(cè)量X-4的重復(fù)性作為儀器測(cè)量重復(fù)性，以利用7.3.7重復(fù)性測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定度分析)。C.2測(cè)量模型示值誤差公式：式中：△W——白度計(jì)的示值誤差；W——白度計(jì)測(cè)量X-4得到的平均測(cè)量值；W,——X-4的標(biāo)準(zhǔn)值。C.4計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量C.4.1系列標(biāo)準(zhǔn)白板標(biāo)準(zhǔn)值引入的不確定度分量u?該項(xiàng)為B類不確定度分量，系列標(biāo)準(zhǔn)白板由上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)賦值，若證書給出的X-4白板的藍(lán)光白度R457的擴(kuò)展不確定度為U=1.6,k=2,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：C.4.2零點(diǎn)引入的不確定度分量u?該項(xiàng)為B類不確定度分量，用于校準(zhǔn)零點(diǎn)的黑筒仍會(huì)有一定的反射，認(rèn)為黑筒的實(shí)際R457量值小于0.5時(shí)可以滿足其作為光陷阱的要求，按照均勻分布，引入的不確定度分量為：C.4.3測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?該項(xiàng)為A類不確定度分量，在重復(fù)性條件下，用白度計(jì)測(cè)量X-4共8次，測(cè)量結(jié)果如下：64.5,64.6,64.5,64.6,64.5,64.4,64.5,64.6。平均值W:則單次測(cè)量的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差s為：8次測(cè)量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(測(cè)量重復(fù)性)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：9C.4.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見表C.1。不確定度分量不確定度來源類型標(biāo)準(zhǔn)不確定度系列標(biāo)準(zhǔn)白板標(biāo)準(zhǔn)值B零點(diǎn)BAC.4.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度C.4.6擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2:白度計(jì)示值誤差△W的測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度：附錄D國際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定的色度測(cè)量?jī)x器的幾何條件模擬程度。國際照明委員會(huì)(CIE)在2004年之前，根據(jù)人眼觀察物體的主要方式規(guī)定了4種反射測(cè)量的幾何條件，包括：0/d(垂直照明/漫射接收),d/0(漫射照明/垂直接收),0/45(垂直照明/45°接收)和45/0(45°照明/垂直接收)。2004年，在CIE15:2004中對(duì)幾何條件的實(shí)現(xiàn)和表示方法進(jìn)行了更新，規(guī)定了10種反射色測(cè)量的1)漫射：8°,包含鏡面成分(符號(hào)為di:8°)采樣孔徑被以其平面為界的半球內(nèi)表面從各個(gè)方向均勻地照明，測(cè)量區(qū)域過充滿。探測(cè)器對(duì)采樣孔徑區(qū)域的響應(yīng)均勻，反射光束軸線和樣品中心法線成8°角，在接收光2)漫射：8°,排除鏡面成分(符號(hào)為de:8°)滿足di:8°的條件，但將單面的平面反射鏡放置于采樣孔徑處時(shí)，沒有光反射到探3)8°:漫射，包含鏡面成分(符號(hào)為8:di)4)8°:漫射，排除鏡反射成分(符號(hào)為8°:de)5)漫射/漫射(符號(hào)為d:d)照明滿足di:8°的條件，且以參考平面為界的半球收集采樣孔徑反射的各個(gè)角度6)備選的漫射幾何條件(符號(hào)為d:0°)一個(gè)備選漫射幾何條件是出射方向沿著樣品法線，這是嚴(yán)格的不包含鏡反射幾何心，中心軸沿樣品法線方向、半角為5°的正圓錐內(nèi)均勻接收反射輻射。這種幾何條件8)垂直/45°環(huán)帶(符號(hào)為0°:45°a)角度和空間條件滿足45°a:0°的條件，但光路相反。因此采樣孔徑被垂直照明，反射輻射被中心與法線成45°角的環(huán)帶接收。9)45°單方向/垂直(符號(hào)為45°x:0°)角度和空間條件滿足45°a:0°的條件，但輻射只從一個(gè)方位角發(fā)出。排除鏡反射，突出樣品質(zhì)地和方向選擇性反射的影響。符號(hào)x表示入射光束從某任意方位照射參考平面。10)垂直/45°單方向(符號(hào)為0°:45°x)角度和空間條件滿足45°x:0°的條件，但光路相反。因此樣品表面被垂直照明，從與法線成45°角的某個(gè)方位接收反射輻射。附錄E幾種常用的白度計(jì)算公式歷史上曾有過多種白度公式，從測(cè)量原理和表達(dá)方式上可以分為單波段白度公式、多波段白度公式、明度及純度型白度公式、光度型白度公式、線性白度公式與二元性白度公式等。不同的應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)，可能使用不同的白度評(píng)價(jià)公式，獲得不同的白度量值，但至今還未形成一種通用白度公式可以完全替代其他白度公式。常用的白度有藍(lán)光白度、CIE白度和亨特白度等。后兩種白度是通過色度值計(jì)算白度值，這兩種類型的白度計(jì)應(yīng)歸類為測(cè)色色差計(jì)，可依據(jù)JJG595—2002《測(cè)色色差計(jì)》進(jìn)行檢定。白度計(jì)的幾何條件和測(cè)量原理應(yīng)分別符合GB/T3978—2008與GB/T3979—2008中的相應(yīng)規(guī)定。E.1藍(lán)光白度藍(lán)光白度可以用Wb或R457表示。藍(lán)光白度的計(jì)算公式為：式中：F(λ)——儀器的相對(duì)光譜分布函數(shù)，見表E.1;kb——?dú)w一化系數(shù)，kb=100/∑F(A)△λ;β()—