《分布式光度计校准规范》 编制说明

分布式光度计校准规范编制说明 《分布式光度计校准规范》 （征求意见稿）编制说明 一、任务来源 根据国家市场监管总局（市监计量发[2021]50号）2021年下达起草《分布式光度计校准规范》的任务，受全国光学计量技术委员会的委托，由江苏省计量科学研究院、中国计量科学研究院、中国测试技术研究院作为主要起草单位联合起草的《分布式光度计校准规范》，于2021年9月开始制定，至2021年10月完成征求意见稿。 二、编制此规范的目的和意义 分布光度计常用于灯具及光源配光性能的测量，即灯具及光源在空间不同方向的光度量值的空间分布。分布光度计出厂的技术说明上标注的总光通量准确度和响应度线性、及转角准确度等参数，标注多不规范，且不同厂家产品质量参差不齐。一般用户较难判断仪器性能差异，影响用户使用。特别是灯具质检机构和生产厂家，均用此类仪器检测照明产品光学性能，如果分布光度计的性能差，将直接影响对照明产品性能乃至质量的评价。 目前，用到分布式光度计的相关标准有GB/T 9468-2008《灯具分布光度测量的一般要求》和GB/T 5700-2008《照明测量方法》。它们给出了特定用途和行业对此类仪器产品质量和限值的要求，未给出具有可操作性的计量校准方法和标准器等具体技术指标和明确的溯源链。为了保证分布光度计相关光学参数量值传递的准确可靠，就要对其进行定期校准，保证其测量参数有效溯源，满足相关行业对照明光源、灯具等产品光学参数检测结果的一致性和准确性，为提高光源产品质量提供有力的技术保障。鉴于目前此类仪器尚无国家计量技术法规，为更好的贯彻执行计量法，为保障此类仪器量传量值准确可靠，制定分布光度计国家校准规范是非常有意义的。 三、 编制《分布式光度计校准规范》的依据 主要起草单位中国计量科学研究院已建立发光强度工作基准和几何量国家基准，多年开展面向全国的光度量值传递，是国内光谱辐射照度溯源的最高源头，了解国际、国内该领域发展的最新动态；江苏省计量科学研究院配备多套可溯源到中国计量科学研究院的光度标准器具和精密几何量测量标准装置。主要起草人团队主持和参与制修订了《总光通量标准白炽灯》《小功率LED单管校准规范》等多个国家计量技术法规，并对分布式光度计开展了多年的校准方法研究工作。 规范起草人均长期从事光学计量工作，对光度学、色度和辐射度类测量仪器，如照度计、亮度计等的计量，具有丰富的经验。同时，第一起草人具有几何量计量工作经验，了解角度计量，具有丰富的经验。 制定的主要依据： JJF 1001－2011《通用计量术语及定义》 JJF 1032－2005《光学辐射计量名词术语及定义》 JJF 1059.1－2012《测量不确定度评定与表示》 JJF 1071－2010《国家计量校准规范编写规则》 JJF 1094－2002《测量仪器特性评定》 JJG 245－2005《光照度计》 JJG 246－2005《发光强度标准灯》 JJG 247－2008《总光通量标准白炽灯》 GB/T 9468－2008《灯具分布光度测量的一般要求》 GB/T 5700－2008《照明测量方法》 四、 仪器发展现状与原理分析 分布式光度计是依据光度学的基础理论，结合角度转动装置与照度逐点采样的自动测量及数据处理系统。所以分布式光度计照度测量参数的相对误差和角度误差大小是此类设备优劣的核心指标。因此，制定此法规的技术关键是照度相对示值误差、发光强度相对示值误差、总光通量相对示值误差、总光通量非线性误差和旋转轴转角示值误差。 分布式光度计包括通常包括用以支撑和改变灯具或光源等空间位置的机械装置、光度探头以及获取和处理数据的辅助设备。分布光度计根据工作方式的不同基本上可以分为三种型式：立式、卧式和近场。 主要生产厂家： 国内：杭州远方光电信息股份有限公司、杭州浙大三色仪器有限公司、杭州新叶光电工程技术有限公司、杭州中为光电技术股份有限公司、杭州虹谱光电科技有限公司、杭州创惠仪器有限公司等。 国外：LMT公司、Lighting Sciences公司、OPTRONIK公司、Instrument Systems公司、Techno Team公司等。 五、编制《分布式光度计校准规范》的内容 1. 范围 规定了本规范适用范围。 2. 引用文件 列出了本规范所引用的技术文件的有效版本。 3. 术语和计量单位 定义了本规范中用到的相关名词术语。 4. 概述 简要说明分布式光度计的工作原理、结构和用途。 5. 计量特性 给出了分布式光度计的主要计量参数和技术指标。 6. 校准条件 对分布式光度计的校准环境条件、校准设备提出了详细的技术要求。 7. 校准项目和校准方法 7.1 校准前的准备 按照本规范第7.1要求进行校准前检查。 7.2 照度相对示值误差 按照本规范第7.2.1要求进行校准。 7.3 发光强度相对示值误差 按照本规范第7.2.2要求进行校准。 7.4 总光通量相对示值误差 按照本规范第7.2.3要求进行校准。 7.5 总光通量非线性误差 按照本规范第7.2.4要求进行校准。 7.6 旋转轴转角示值误差 按照本规范第7.2.5要求进行校准。 8. 校准结果表述 对校准结束后应出具报告的数据形式及格式等进行了规定。 9. 复校时间间隔 附录A给出了分布式光度计校准原始记录推荐格式 附录B给出了分布式光度计校准证书内页推荐格式 附录C给出了分布式光度计的测量不确定度评定示例。 分布式光度计的总光通量测量结果的不确定度分量包括测量亮度的标准器上级溯源不确定度、调零和杂散光、光谱失配修正、光学测量设备装调以及测量重复性。 转角测量结果不确定度分量包括标准器上级溯源不确定度、测量设备装调以及测量重复性。 六、编制的主要内容及技术关键 分布式光度计校准规范，适用于分布式光度计的校准，对仪器的计量特性指标现只提出了参考，不作为合格判定。校准装置的不确定度评定见附录C。计量特性要求是照度相对示值误差、发光强度相对示值误差、总光通量相对示值误差、总光通量非线性误差和旋转轴转角示值误差。因此计量技术要求，其限值说明如下： 1. 分布式光度计校准装置技术关键 分布光度计从机械结构上，主要可分为4类：1. 光源静止不动，探测器环绕光源二维转动。此类仪器为满足距离平方反比定律，要求被测光源发光面不能太大；2. 光源绕轴线自转，探测器绕光源在竖直平面内转动。所测光源的限制同上；3.光源绕轴线自转，反光镜（组）绕光源在竖直平面内转动，探测器不动（或小角度同步旋转）。此类仪器对反光镜的性能要求较高，其可测量对燃点姿态及温度敏感的大尺寸光源；4.被测光源绕其水平轴和垂直轴旋转，而保持探测器静止。因此对此类仪器来说，探头的照度相对示值误差和旋转轴转角示值误差是此类设备的关键指标。 实际校准过程中，组合使用总光通量标准灯组、发光强度标准灯（或标准照度计）、激光跟踪仪、正多面棱体、自准直仪、光学倾斜仪和光学调节装置就能满足校准需求。 2. 相对示值误差 依据JJG 247－2008《总光通量标准白炽灯》、JJG 246-2005 《发光强度标准灯》、GB/T 9468－2008《灯具分布光度测量的一般要求》和GB/T 5700－2008《照明测量方法》等标准对光通量的限值要求，建议分布式光度计相对示值误差规定如下： 照度相对示值误差：优于±1.5%； 发光强度相对示值误差：优于±1.5%； 总光通量相对示值误差：优于±2.5%； 总光通量非线性误差：优于±1.0%； 旋转轴转角示值误差：优于0.2°。 七、总结 《分布式光度计校准规范》制定前进行了广泛调研及大量实验，对征求意见稿中所提出的计量特性、校准方法、不确定度评定进行了实验验证。 《分布式光度计校准规范》起草小组 2021年10月19日 5