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光生物安全测试系统校验方法探讨

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2020-02-03 20:55????浏览量:
1 概述
人工照明光源的出现方便了人类生活的同时也带来了一些新的问题。比如 “蓝光灼伤婴儿视网膜”、“护眼灯实际是忽悠灯”、 “LED 光源频闪问题严重”等现象,加重了人们对人造光源对人体产生不良影响的担忧。紫外线会对皮肤造成老化灼伤或对眼睛造成角膜炎的伤害; 蓝光可以直达视网膜; 同样的,超过一定剂量的红外线也会对眼睛和皮肤产生老化等不可逆的影响,这就是光生物危害。光生物安全测量系统就是用于测试评价光生物安全的一类仪器,仪器主要由光谱辐射计、照度传感器、成像亮度计、光轨等组成。
 
2 计量特性
光生物安全测试系统计量特性如表 1 所示。
 仪器校验
3 标准设备
( 1) 发光强度标准灯: 扩展不确定度不大于1. 2% ,k = 2。
( 2) 分布 ( 颜色) 温度标准灯: 二级。
( 3) 光谱辐射标准灯。扩展不确定度: 紫外光区,不大于 20% ,k = 2; 可见光区,不大于8% ,k = 2; 红外光区,不大于 10% ,k = 2。
( 4) 透射式标准色板: 白、红、橙、绿、蓝、紫标准色板。
( 5) 紫外辐射照度标准器。每个波段的紫外辐射照度标准器各 3 台。校验一级紫外辐射照度计的标准器应使用标准级紫外辐射照度计,仪器校验二级紫外辐射照度计的标准器应使用一级紫外辐射照度计。
( 6) 标准中性滤光片: 透射比约 30% 左右。
(7) 谱线灯: 低压石英汞灯。
 
4 校验方法
4. 1 光谱辐射照度示值误差的校验
调整仪器探头到标准灯灯丝距离为 500 mm,确保探头中心与灯丝在水平、左右各个方向对齐,点燃光谱辐射照度标准灯,预热 20 min。按波长间隔为 10 nm,进行光谱辐射照度测量。按式 ( 1) 计算被校仪器的光谱辐射照度示值误差。
仪器校验
中: ΔHi 为 i 波长处的示值误差; Hmi为被校仪器i 波长处的测量值,μW /( cm2·nm) ; Hsi为光谱辐射照度标准灯 i 波长处的标准值,μW/( cm2·nm) 。
 
4. 2 光照度示值误差的校验
光照度示值误差的校验,参照 JJG 245—2005《光照度计检定规程》中 6. 3. 2 条进行校验。
 
4. 3 亮度示值误差的校验
亮度示值误差的校验,参照 JJG 211—2005《亮度计检定规程》中 7. 3. 4 条进行校验。
 
4. 4 光照度非线性误差的校验
光照度非线性误差的校验,参照 JJG 245—2005 《光照度计检定规程》中 6. 3. 4 条进行仪器校验。
 
4. 5 紫外辐照度示值误差的校验
点燃紫外辐射源,预热 30 min。将 3 台标准紫外辐照计的探测器依次装在夹具上,分别记录在此距离下的紫外辐照度值,取 3 台仪器的平均值作为标准紫外辐照度值。将被校仪器的探测器安装在夹具上,使其接收面处于与标准探测器接收面相同的位置上进行测量。每台被校仪器重复测量 3 遍,取平均值。仪器校验过程中,用一台稳定的紫外辐射照度计监测辐射源,如发现变化,应及时对标准值进行修正。按式 ( 2) 计算被校紫外辐照度的相对示值误差。
仪器校验
式中: ΔH 为相对示值误差; Hm 为被校仪器紫外辐照度的测量平均值,μW /cm2 ( 或 mW /cm2 等) ;Hs 为紫外辐射照度标准器的测量平均值,μW /cm2( 或 mW /cm2 等) 。仪器校验结果也可以用修正因子表示,按式 ( 3)计算被校仪器紫外辐照度的修正因子。
仪器校验
式中: k 为修正因子; Hm 为被校仪器紫外辐照度的测量平均值,μW /cm2 ( 或 mW /cm2 等) ; Hs 为紫外辐射照度标准器的测量平均值,μW /cm2 ( 或mW /cm2 等) 。
 
4. 6 波长示值误差
波长示值误差的校验,参照 JJG( 浙) 85—2006《光谱辐射分析仪检定规 程》 中 7. 3. 3 条 进 行校验。
 
4. 7 波长重复性
波长重复性的校验,参照 JJG ( 浙) 85—2006《光谱辐射分析仪检定 规 程》 中 7. 3. 4 条 进 行校验。
 
4. 8 相关色温示值误差
标准灯安装在光生物安全测试仪上,接通电源,加在标准灯上的电流或电压低于额定值的10% ,然后缓慢升到额定值,预热 7 ~ 10 min 后开始测量。测量完毕,在 10 ~ 20 s 内平缓地将电压或电流降低到标准灯额定值的 10% 以下,才断开电源。按式 ( 4) 计算相关色温示值误差:
ΔCCT = CCTv - CCTs ( 4)
 
式中,ΔCCT 为相关色温示值误差,K; CCTv 为被校仪器显示值,K; CCTs 为分布 ( 颜色) 温度标准灯标准值,K。
 
4. 9 色品坐标示值误差及重复性
4. 9. 1 色品坐标示值误差
色品坐标示值误差的校验,参照 JJG( 浙) 85—2006 《光谱辐射分析仪检定规程》中 7. 3. 8 条进行校验。
4. 9. 2 色品坐标重复性
色品坐标重复性的校验,参照 JJG ( 浙) 85—2006 《光谱辐射分析仪检定规程》中 7. 3. 9 条进行校验。
 
5 结束语
通过对光生物安全测试系统的结构、计量特性等进行研究,并针对市场上广泛使用的典型仪器的主要功能和技术参数,确定仪器校验参数为光谱辐射照度、照度、亮度、照度非线性、紫外辐照度、波长准确度及重复性、相关色温、色品坐标。系统分析每个参数与仪器设备性能的联系,给出了每个参数的校验方法。经过大量试验验证,证明这种仪器校验方法合理,能够较全面的评价光生物安全测试系统的计量特性。

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