Методика поверки «Фотометры Ф-005» (Код не указан!)

«ВНИИОФИ»

В.0. Иванов

2009 г.

Настоящие методические указания распространяются на фотометр Ф-005, предназначенный для измерения методом непосредственной оценки освещенности и световой экспозиции, создаваемых источниками излучения типа «А» с цветовой температурой (Т_С=2856К), «С» с цветовой температурой (Т_с=6500К) и газоразрядными источниками оптического излучения непрерывного и импульсного действия, в диапазонах (10’'-10'⁴) лк и (10’¹ -10‘³) лк с соответственно с основной относительной погрешностью ±5%, в диапазоне (Ю’МО’¹) лк - ±15%, и устанавливают методы и средства их первичной и периодической поверок.

• I. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

LI. При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в табл.L

Таблица I

• 2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в табл. 2.

Таблица 2

• 3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

  • 3.1. При поведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - освещенность на входном окне фотометрической головки от посторонних источников света, (в том числе от рассеянного света) не должна превышать 1% от измеряемого значения;

• - рабочее расстояние фотометрирования должно превышать не менее, чем в 10 раз наибольшие размеры тела накала светоизмерительной лампы -0,35 м. для лампы СИС 107-500 и 0,4 м. для лампы СИС 107-1000;

• - температура окружающего воздуха (293±2)К и (20±2)°С;

• - относительная влажность воздуха (65±15)%;

• - атмосферное давление ( 100±4)кПа (750±30) мм РТ.ст;

• - напряжение питающей сети (220±11)В;

• - частота питающей сети50 Гц отклонение частоты по ГОСТ 13109-67.

• 4. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

  • 4.1. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - заземлить измерительный блок фотометра и металлические корпуса всех средств поверки;

• - включить фотометр и средства поверки в сеть и прогреть фотометр в точении 5 мин, средства поверки - в течении времени, указанного в эксплуатационных документах на них;

• - протереть белой салфеткой, смоченной спиртом по ГОСТ 5962-67 корригирующий фильтр и дополнительные ослабители фотометрической головки.

• 5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ:

  • 5.1. Внешний осмотр

    • 5.1.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие фотометра следующим требованиям:

      • 5.1.1.1.   Комплектность фотометра должна соответствовать эксплуатационной документации на него.

      • 5.1.1.2.  Маркировка составных частей фотометра, гравировка назначения органов управления должны быть четкими.

      • 5.1.1.3.  Корригирующие фильтры и нейтральные ослабители не должны иметь сколов и царапин.

      • 5.1.1.4. Кабели для соединения составных частей фотометра не должны иметь надломов, повреждений оплетки и изоляции.

  • 5.2. Опробование

    • 5.2.1.   Проверить работоспособность поверяемого фотометра следующим образом:

      • 5.2.1.1. Соединить измерительный блок (БИ) и фотометрическую головку (ФГ) фотометра в соответствии с блок-схемой, изображенной на рис. 1.

        

Рис. 1. Блок-схема соединения фотометра при измерении освещенности

• 5.2.1.2.  Проверить возможность работы фотометра в режиме автоматического и ручного выбора пределов измерения при помощи переключателя «РУЧНОЙ/АВТОМАТИЧЕСКИЙ» и переключателя пределов измерения «БОЛЬШЕ», «МЕНЬШЕ».

• 5.2.1.3. Проверить возможность установки нуля фотометра при помощи регулятора «КОМПЕНСАЦИЯ».

• 5.2.1.4. Соединить измерительный блок, фотометрическую головку и модуль интегратора (МИ) в соответствии с блок-схемой, изображенной на рис.2.

  

Рис.2. Блок-схема соединения фотометра при измерении световой экспозиции

• 5.2.1.5. Проверить возможность перевода фотометра в состояние готовности при нажатии кнопки «ГОТОВ».

• 5.2.1.6. Проверить возможность установки нуля фотометра при помощи регулятора «КОМПЕНСАЦИЯ».

5.3.Определение метрологических параметров.

• 5.3.1. Определить коэффициент преобразования фотометрической головки следующим образом:

• 5.3.1.1. Установить фотометрическую головку поверяемого фотометра и образцовую III разряда светоизмерительную лампу накаливания типа СИС 107-500 или СИС 107-1000, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К, на фотометрическую скамью.

• 5.3.1.2.  Подключить светоизмерительную лампу накаливания к источнику постоянного напряжения и вольтметру.

• 5.3.1.3. Подключить к выходу фотометрической головки прибор для измерения электрического тока.

• 5.3.1.4. Установить последовательно фотометрическую головку на фотометрической скамье так, чтобы расстояние L , между плоскостью тела накала лампы и приемной поверхностью фотометрической головки (риска на корпусе), составляло 2,828; 2,000; 1,414; 1,000; 0,707; 0,500 м.

• 5.3.1.5. Включить светоизмерительную лампу накаливания и измерить пять раз ток i, А на выходе фотометрической головки на каждом расстоянии L. Рассчитать среднее значение тока i_cp, А на каждом расстоянии.

• 5.3.1.6. Рассчитать коэффициент преобразования фотометрической головки по формуле

S ₌ 0ср-'²)ср                                     ₍₁₎

Где S - коэффициент преобразования фотометрической головки, А/лк;

1_С - сила света светоизмерительной лампы, кд;

(4р*^²) ^_ среднее арифметическое значение поизведения, рассчитанного для каждого расстояния.

• 5.3.1.7. Записать значение коэффициента преобразования S , А/лк в паспорт на фотометр.

• 5.3.2. Определить относительную основную погрешность фотометра в диапазоне (1О’^? - 2*10⁴) лк в режиме освещенности следующим образом:

• 5.3.2.1. Установить на фотометрическую скамью ФС-М образцовую III разряда светоизмерительную лампу накаливания типа СИС 107-500 или СИС 107-1000, аттестованную в качестве источника типа «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.2.2. Рассчитать расстояние между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L_o , м по формуле:

L_o = 0.0316^7;                            (2)

где 1₀- сила света светоизмерительной лампы, кд.

• 5.3.2.4.  Установить фотометрическую головку на скамье на рассчитанном расстоянии L_o с точностью 1 мм.

• 5.3.2.5.  Измерить фотометром пять значений освещенности Е, создаваемой светоизмерительной лампой, по истечении 5 мин. С момента включения фотометра, на пределе «х10²» лк. Рассчитать среднее значение освещенности Е_ср, лк.

• 5.3.2.6. Рассчитать основную погрешность фотометра Д_Е, по формуле:

^ЛЕ⁼(Й^_1)^{,100%               (3)}

5.3.2.7 Установить на фотометрическую скамью рабочую светоизмерительную лампу накаливания типа СИС 107-500 или СИС 107-1000, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.2.8. Установить фотометрическую головку на таком расстоянии от светоизмерительной лампы накаливания L , м., чтобы среднее из пяти показаний фотометра соответствовало раннее измеренному заключению Е_ср (п.5.3.2.5.).

• 5.3.2.9. Рассчитать расстояние L] м. И L₂ м. по формулам:

L₁ = 0,725 L                               (4)

L₂ = 2,2941                              (5)

• 5.3.2.10. Измерить освещенности Ei_cp и Е_2ср при установке расстояний между светоизмерительной лампой накаливания и фотометрической головкой L] и L₂ соответственно на пределе «х10²» лк и показание Е’_2ср - на пределе «10¹» лк.

• 5.3.2.11. Рассчитать погрешности фотометра

  Aei— 1	Г Eicp		• 100%,	(6)
  	<19*102
  Aez= 1	Г Е2ср к.1,9*1О2		| • 100%,	(7)
  де£=	(	1А	|-100%	(8)

• 5.3.2.12.  Навинтить на фотометрическую головку обойму с поглотителем «х10».

• 5.3.2.13. Установить фотометрическую головку на таком расстоянии от светоизмерительной лампы L’₂ м., чтобы среднее показание фотометра соответствовало значению Е’_2ср, измеренному на пределе «хЮ¹» лк.

• 5.3.2.14. Измерить освещенности Е_3ср и Е_4ср по формулам:

£₃ = 1,378£'₂,                                  (9)

£₄ = ЗД62£'₂                                (10)

• 5.3.2.15. Измерить освещенности Е_3ср и Е_4ср при установке расстояний между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L₃ и L₄ соответственно на пределе «хЮ¹» лк и показание Е ₄ - на пределе «х10°» лк.

• 5.3.2.16. Рассчитать погрешности фотометра:

  1	г Езс₽	1)-100%,	(11)
  Ъ3~ 1	L10*10x
  Е4= 1		11-100%,	(12)
  ie;= 1		1*100%,	(13)

• 5.3.2.17. Повторить операции пп. 5.3.2.12.-5.3.2.16. с обоймой «хЮО», с сочетаниями обойм «хЮО» и «х10», обойм «хЮО», «х10» и дополнительного светофильтра с коэффициентом ослабления примерно 100, последовательно переключая предел измерения от «х10°» лк до «х10‘³» лк.

Примечание. При измерении освещенностей на пределах 10’² и 10’³ необходимо учитывать некомпенсированный темновой отсчет (положительный - вычитать из показаний при измерении, отрицательный - прибавлять).

• 5.3.2.18. Отвинтить обойму с корригирующим фильтром.

• 5.3.2.19.  Навинтить на фотометрическую головку нейтральный светофильтр с таким коэффициентом ослабления, чтобы среднее показание фотометра на пределе «х10²» лк соответствовало раннее измеренному значению Е_1ср (п. 5.3.2.10.) на расстоянии L _ь равном 1,3-3,0 м. Измерить значение освещенности Ei_3cp на пределе !х 10³» лк.

• 5.3.2.20. Рассчитать погрешность фотометра

⁽¹⁴⁾

• 5.3.2.21. Рассчитать расстояние Lu м. И Ь|₅ м. по формулам:

Z₁₄ = 0,436                              (15)

z_ls = 0.3162 l;

(16)

• 5.3.2.22. Измерить освещенности Е|_4ср и Ei_5cp при установке расстояний между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки Lj₄ и соответственно на пределе «х10³» лк.

• 5.3.2.23. Рассчитать погрешность фотометра:

Д_Е15=(^-1)-100%               (18)

• 5.3.2.24. Фотометр считается годным, если рассчитанные значения погрешностей Д_Е не превышают ±5% в диапазоне освещенности от 1,0* 10’² -20,00* 10³ лк и не превышают ± 15% в диапазоне 1,0*10’³ - 20,00* 10’² лк.

• 5.3.3. Определить относительную основную погрешность фотометра в режиме измерения световой экспозиции следующим образом:

• 5.3.3.1. Установить на фотометрическую скамью ФС-М образцовую III разряда светоизмерительную лампу накаливания типа СИС 107-500, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.3.2. Соединить составные части фотометра в соответствии со схемой рис. 2.

• 5.3.3.3. Установить перед фотометрической головкой модулятор и соединить его с разъемом дистанционного управления фотометра.

• 5.3.3.4. Рассчитать расстояние между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки - L_o м., по формуле

L_o = 0,229777^                       (19)

где 1₀ - сила света светоизмерительной лампы, кд;

t_u — длительность импульса, формируемого модулятором, с.

• 5.3.3.5. Измерить фотометром пять значений световой экспозиции Н на пределе «х10» лк-с, установив фотометрическую головку на расстоянии L_o и пять значений Н на пределе «х1» лк-с. Определить среднее значение световой экспозиции Н_ср и Н’_ср лк-с.

• 5.3.3.6. Рассчитать основную погрешность фотометра А_н по формуле:

• 5.3.3.7. Установить на фотометрическую скамью ФС-М рабочую светоизмерительную лампу накаливания СИС 107-500, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.3.8. Установить фотометрическую головку на таком расстоянии от светоизмерительной лампы L, чтобы среднее показание фотометра соответствовало раннее измеренному значению Н_ср (п. 5.3.3.5.).

• 5.3.3.9. Рассчитать расстояние Li м.

£₁₌ 1,378 £                              (22)

• 5.3.3.10. Измерить световую экспозицию при установке расстояния между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L| - Hi_cp на пределе «х1» лкс. Рассчитать погрешность фотометра

Д_Н1=(^-1)-100%                  (23)

• 5.3.3.11. Навинтить на фотометрическую головку обойму с

поглотителем «х 10».

• 5.3.3.12. Установить фотометрическую головку на таком расстоянии от светоизмерительной лампы L _ь чтобы среднее показание фотометра соответствовало раннее измеренному значению Н_1ср(п.53.3.310.).

• 5.3.3.13. Рассчитать расстояния L₂ м. и L₃ м.:

£₂ = 2,294£'₁»                                (24)

£₃ = 3,162£i                               (25)

• 5.3.3.14. Измерить световую экспозицию при установке расстояний

между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L₂ - Н_2ср на пределе «х1» лк-с и      на пределе

«х0,1» лк-с и Ьз-Нзср на пределе «х0,1» лк-с.

Рассчитать погрешности фотометра:

Д_Н2=(т?-1)-100% ,                   (26)

(27)

^Днз= Q5^-l)-Ю0%               (28)

• 5.3.3.15.  Навинтить на фотометрическую головку обойму с поглотителем «хЮО» (обойму «х10» отвинтить).

• 5.3.3.16. Установить фотометрическую головку на таком расстоянии от светоизмерительной лампы L ₃, чтобы среднее показание фотометра соответствовало раннее измеренному значению Н_3ср(п.5.3.3.14).

• 5.3.3.17. Рассчитать расстояние L₄ м.:

L₄=2,294 L ₃                                 (29)

• 5.3.3.18. Измерить световую экспозицию при установке расстояния между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L₄ - Н_4ср на пределе «х0,1» лк-с. Рассчитать погрешность фотометра:

^^(тй^- ¹)-^{100070                (30)}

• 5.3.3.19. Отвинтить обойму с корригирующим фильтром.

• 5.3.3.20.  Навинтить на фотометрическую головку нейтральный светофильтр с таким коэффициентом ослабления, чтобы среднее показание фотометра на пределе «х1» лк-с соответствовало раннее измеренному значению Н_ср (п. 5.3.3.5.) на расстоянии L' м., равной 1,3-3,0 м. Измерить значение Н_5ср на пределе «х10» лк-с.

• 5.3.3.21. Рассчитать расстояние L₆ м. И L₇ м.:

L₆ = 0,436 Г,                               (31)

L₇ = 0,3162 Г                             (32)

5/3/3/22/ Измерить световую экспозицию при установке расстояния между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L₆ м. - Н_6ср и L₇ м. - Н_7ср на пределе «хЮ» лк-с.

Рассчитать погрешности фотометра

Д_Н5 =      - 1) • 100%,

41.9-10

д =Р“Е._1).Ю0% ,

^Пб 4ю-ю

A_H7=pi£₽ _ 1). _100%

^п/ 419-10

5.3.3.23. Фотометр считается годным, если все рассчитанные значения погрешности Д_ш - Д_Н4 не превышают ±5%, и значения Д_Н5- Д_Н7 - ±3%.

• 5.3.4. Определить дополнительную погрешность фотометра для источника «С» с цветовой температурой Т_с=6500К следующим образом:

• 5.3.4.1. Установить на фотометрическую скамью ФС-М рабочую

светоизмерительную лампу накаливания СИС 107-500, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.4.2. Рассчитать расстояние L_o м.:

  (36)

io =0.1 Л

где 1_о - сила света светоизмерительной лампы, кд.

• 5.3.4.3.  Измерить пять значений освещенности при установке расстояния между светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L_ocp - Е_о лк. Рассчитать среднее значение освещенности Е_осрлк.

• 5.3.4.4. Рассчитать расстояние Lo_M:

  

(37)

где т - интегральный коэффициент пропускания светофильтра, служащего для преобразования спектрального распределения источника с цветовой температурой 2856К в спектральное распределение источника с цветовой температурой 6500К, рассчитанный по значениям спектрального коэффициента пропускания, измеренным на КСВУ.

• 5.3.4.5.  Измерить пять значений освещенности при установке расстояния светоизмерительной лампой накаливания и приемной поверхностью фотометрической головки L_o и светофильтра - Е_о лк. Рассчитать среднее значение освещенности Е_ссрлк.

• 5.3.4.6. Рассчитать дополнительную погрешность фотометра

  

  д_с=(^Е-1). 100%,

  (38)

• 5.3.4.7. Фотометр считается годным, если А_с не превышает ±5%.

• 5.3.5. Определить дополнительную погрешность фотометра для источников, распределение спектральной плотности потока излучения которых аналогичны приведенным в приложении 1, следующим образом:

• 5.3.5.1. Измерить относительную спектральную чувствительность фотометра S(X) в диапазоне 400-750 нм с шагом 10 нм по ГОСТ 17333-80.

• 5.3.5.2. Рассчитать погрешности фотометра для контрольных источников по программа приложения 2 или по формуле:

^KJ

где <p(2) - спектральная плотность потока излучения источника «А» с цветовой температурой 2856К в диапазоне 400-750 нм с шагом 10 нм;

1/(2) - относительная спектральная световая эффективность излучения по ГОСТ 8.332-78 в диапазоне 400-750 нм с шагом 10 нм;

(р_?(Л) - спектральная плотность потока излучения контрольных источников света, приведенная в приложении 1, в диапазоне 400-750 нм с шагом 10 нм.

• 5.3.5.3. Фотометр считается годным, если A_Kj для каждого контрольного источника не превышает ±5%.

• 5.3.6. Определить коэффициент ослабления дополнительных поглотителей следующих образом:

• 5.3.6.1. Установить на фотометрическую скамью ФС-М рабочую светоизмерительную лампу накаливания СИС 107-500, аттестованную в качестве источника «А» с цветовой температурой 2856К.

• 5.3.6.2. Установить фотометрическую головку на расстояние Ь=2,0м от светоизмерительной лампы накаливания, считать показания фотометра - Е лк. Измерения повторить пять раз. Определить среднее значение Е_ср лк.

• 5.3.6.3.  Навинтить на фотометрическую головку обойму с поглотителем «х10».

• 5.3.6.4. Установить фотометрическую головку на расстояние Liq⁼0,632m. от светоизмерительной лампы накаливания, считать показания фотометра - Ею лк. Измерения повторить пять раз. Определить среднее значение Ею_Ср лк.

5.3.6.5 Рассчитать коэффициент ослабления обоймы с поглотителем

от светоизмерительной лампы накаливания, считать показания фотометра -Е' лк. (без обоймы с поглотителем «х10»). Измерения повторить пять раз. Определить среднее значение Е'_ср лк.

• 5.3.6.8.  Навинтить на фотометрическую головку обойму с поглотителем «хЮО».

• 5.3.6.9. Установить фотометрическую головку на расстояние L=0,354 м. от светоизмерительной лампы, считать показания фотометра - Е_1Оо лк. Измерения повторить пять раз. Определить среднее значение Еюоср лк.

• 5.3.6.10. Рассчитать коэффициент ослабления обоймы с поглотителем

  «хЮО» по формуле:
  Ez К   — 49 Q . пюо —     г сюоер		(42) обоймы
  5.3.6.11 .Рассчитать	погрешность коэффициента ослабления
  поглотителя «хЮО»:
  	Дюо= (0,01К1оо - 1) • 100%	(43)

5.3.6.12. Фотометр считается годным, если погрешности A_]0 и Д_1Оо не превышают ±3%.

6. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 6.1. На фотометры, признанные годными при поверке, наклеивают бирку на измерительный блок с указанием пригодности и даты очередной поверки;

записывают в паспорт и заверяют подписью дату поверки, а также заключение о пригодности фотометра;

записывают при первичной поверке фотометра в паспорт коэффициент преобразования фотометрической головки.

• 6.2. На фотометры, не удовлетворяющие требованиям методики, записывают в эксплуатационном документе заключение о непригодности фотометра.

• 6.3. Запрещается эксплуатация фотометров, не прошедших поверку.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Спектральные характеристики контрольных

источников света

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Программа расчета дополнительной погрешности фотометра для контрольных источников света

DIMENSION F (8, 36), S (36), Р(8), Q(8)

INTEGER А

READ 1, ((F (I, J ), J=l, 36), 1=1,8)

• 1   FORMAT ( 12E6.4)

PRINT 15,((F(I,J), 1=1,8), J=l,36)

• 15  FORMAT ( “ , 8F19.4)

READ 2, NT

• 2  FORMAT (14)

PRINT 3, NT

• 3  FORMAT (‘ ДЛЯ ФОТОМЕТРА НМЕР ‘, 14)

READ 4, (S (J), J=1,36)

• 4   FORMAT (12F3.3)

PRINT 16,(S(J), J=I,36

• 16  FORMAT (“, 5F6.3)

DO 8J=2,8

P(J)=O

Q(J)=O

DO 91=1,36

P(J)=P(J)+S(I)*F(J,1)

9   Q(J)=Q(J)+F(1, I)*F(J,I)

IF (J.EQ.2) GOTO 8

P(J)=P(J)/P(2)*Q(2)/Q(J)-1

PRINT 37,J,P(J)

37 FORMAT (“, 15, E12.3)

IF (J.LT.8) GOTO 8

STOP

8 CONTINUE

END

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОГРАММЫ

• 1. Данные набиваются в следующем порядке:

Е1. Массив F (8,36) спектральных характеристик образцовых приемника и источника, и контрольных источнипков набивается последовательно (по столбцам) по 12 чисел на каждой перфокарте — FORMAT Е6.4). Число л в формате Е6.4 запишется так: 3142+ 1.

• 1.2.  Число NT - номер фотометра - FORMAT (14). Число 757 в формате I 4 запишется так: 0757.

• 1.3.  Массив S (36) спектральной чувствительности фотометра -записывается по 12 чисел на перфокарте - FORMAT (12F 3.3). Число 0785 в формате А 3.3 запишется так: 785.

• 2. Выводятся данные в следующем порядке:

• 2.1. Номер фотометра N Т.

Продолжение приложения 2

• 2.2. Массив S (36).

• 2.3. Значения погрешностей фотометра для контрольных источников.

Лист регистрации изменений

23