光照度計(jì)示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果不確定度主要影響因素分析

李翔

摘 要 光照度計(jì)作為目前較為常用的光照度檢查設(shè)備，其量值的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到使用企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量。本文介紹了本單位建立的光照度計(jì)校準(zhǔn)裝置，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析測量結(jié)果的不確定度，評價影響測量結(jié)果的主要因素。

關(guān)鍵詞 光照度計(jì);不確定度分析;評價主要因素

光照度計(jì)是測量光照度的計(jì)量器具。它由光度頭和顯示器兩部分組成，光度頭包括余弦修正器、V（λ）修正濾光器和光電接收器，顯示器有數(shù)字式或指針式。當(dāng)光電接收器接收到通過余弦修正器和V（λ）修正濾光器的光輻射時，所產(chǎn)生的光電信號，經(jīng)信號處理，在顯示器上顯示出相應(yīng)的光照度值。光照度計(jì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)燈、光軌、光闌、滑車、和被檢照度計(jì)組成。進(jìn)行校正時，將標(biāo)準(zhǔn)燈和被檢照度計(jì)分別固定在滑動小車上，控制滑車的移動，以改變標(biāo)準(zhǔn)燈與光度頭測試面之間的距離。導(dǎo)軌一側(cè)的直尺顯示距離差即標(biāo)準(zhǔn)燈與光度頭測試面之間的距離，通過公式得到照度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值[1]。比較標(biāo)準(zhǔn)值和照度計(jì)顯示值的差值，即可獲得工作照度計(jì)的示值誤差。在實(shí)驗(yàn)過程中，測量不確定度的分量會受到測量裝置、實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員等因素的影響，主要來源于測量重復(fù)性、光強(qiáng)值、雜散光、光度頭與燈絲平面調(diào)節(jié)等方面。具體分析如下。

首先參照J(rèn)JG245-2005《光照度計(jì)》檢定規(guī)程建立一個數(shù)學(xué)模型

其中—被檢照度計(jì)的示值誤差—被檢照度計(jì)顯示值的平均值;—標(biāo)準(zhǔn)燈的發(fā)光強(qiáng)度，—標(biāo)準(zhǔn)燈的燈絲平面到光度頭測試面的距離。

綜上對各測量點(diǎn)不確定度分量的分析，在測量的過程中標(biāo)準(zhǔn)燈的光強(qiáng)值、光度頭與燈絲平面調(diào)節(jié)及雜散光的影響是對測量結(jié)果不確定度帶來最大影響的三個分量。

作為校準(zhǔn)裝置，首先應(yīng)選用符合JJG246-2005《發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈》檢定規(guī)程要求的光強(qiáng)燈，光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈應(yīng)接近于點(diǎn)光源且其發(fā)光體應(yīng)布置成平面，附加的光闌應(yīng)盡量減少雜散光[2-3]。其次在進(jìn)行光路調(diào)節(jié)時，應(yīng)改進(jìn)光度頭與燈絲平面對準(zhǔn)設(shè)備，例如選用射線光源與幕布形成的平面進(jìn)行對準(zhǔn)，保證光度頭接收面與燈絲平面垂直于光軸且中心位于光軸上。最后，在日常校準(zhǔn)中使用經(jīng)過表面處理的燈架、夾具等設(shè)備，實(shí)驗(yàn)人員著深色實(shí)驗(yàn)服以減少光線漫反射的影響，并在日常校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中積累經(jīng)驗(yàn)，合理使用移動光闌，減少雜散光的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 《光照度計(jì)》檢定規(guī)程：JJG245-2005[S].2005.

[2] 全國法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會.測量不確定度評定與表示：JJF1059.1-2012[S].2012.

[3] 鄭克哲.光學(xué)計(jì)量[M].北京：原子能出版社，2002.