Методика поверки «ГСОЕИ. Спектрорадиометр Specbos 1211UV» (МП 052.М4-20)

СОГЛАСОВАНО

директора по инновациям

ФГУП «ВНИИОФИ»

И.С. Филимонов «01» декабря 2020 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Методика поверки

МП 052.М4-20

Главный метролог ФГУП «ВНИИОФИ»

'//7

'_________С.Н. Негода

«01» декабря 2020 г.

Главный научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

В.Н. Крутиков «01» декабря 2020 г.

Москва 2020 г.

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на спектрорадиометр Specbos 1211UV (далее - спектрорадиометр), изготовленный Фирмой «JETI Technische Instrumente GmbH». Спектрорадиометр предназначен для измерения спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ), измерения спектральной плотности энергетической освещённости (СПЭО), определения индекса цветопередачи (общий и частные), оценки координат цветности (в различных цветовых пространствах), и оценки коррелированной цветовой температуры в соответствии с аттестованными методиками измерений (при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений), и устанавливает порядок, методы и средства проведения первичной и периодической поверок. По итогам проведения поверки должна обеспечиваться прослеживаемость к ГЭТ 5-2012, ГЭТ 81-2009, ГЭТ 86-2017. Поверка спектрорадиометра выполняется методом прямых измерений.

• 1.2 Интервал между поверками 1 год.

• 1.3 Метрологические характеристики спектрорадиометра указаны в таблице 1.

Таблица 1 - Метрологические характеристики

• 2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены операции, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Операции поверки

• 2.2 Поверка спектрорадиометра прекращается в случае получения отрицательного результата при проведении хотя бы одной из операции, а спектрорадиометр признают не прошедшим поверку.

• 2.3 Поверку средства измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

3 Требования к условиям проведения поверки

3.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

3.2 Помещение, где проводится поверка, должно быть чистым и сухим. В помещение не должно быть кислотных, щелочных и других газов, способных вызвать

значительную коррозию металлов, а также газообразных органических растворителей (бензина и разбавителя), способных вызвать коррозию краски.

К проведению поверки допускаются лица:

• - изучившие настоящую методику поверки и руководство по эксплуатации спектрорадиометров;

• - имеющие квалификационную группу не ниже III в соответствии с правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 15.12.2020 № 903н и прошедшие полный инструктаж по технике безопасности;

• - прошедшие обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.

• 5.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть применены средства, указанные в таблице 3.

Таблица 3 - Средства поверки

• 5.2 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых профилемеров с требуемой точностью.

• 5.3 Средства поверки должны быть аттестованы (поверены) в установленном порядке.

• - наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер спектрадиометра;

• - отсутствие механических повреждений на наружных поверхностях спектрорадиометра, влияющих на его работоспособность;

• - чистота гнезд, разъемов, целостность соединительных кабелей;

• - соответствие комплектности спектрарадиометра требованиям нормативнотехнической документации (руководство по эксплуатации и описание типа).

• 7.1.2  Спектрорадиометр считается прошедшими операцию поверки с положительным результатом, если выполняются вышеописанные требования.

• 7.2.1 Перед началом работы со спектрорадиометром необходимо внимательно изучить его руководство по эксплуатации.

• 7.2.2 Установить эталонный источник на юстировочный стол для исследования ламп из состава РЭ единиц СПЭЯ, СПСИ, СПЭО, включить режим питания, предусмотренный для данного эталонного источника.

• 7.2.3 Подключить спектрорадиометр к ПК через USB кабель. Включить спектрорадиометр.

• 7.2.4 Включить персональный компьютер и запустить программное обеспечение нажатием кнопок «Start» —> «Programme» —» «JETI Li Vai». На мониторе появится главный экран управления спектрорадиометром (рисунок 1).

  JEU UVal | offline

  Fie Preset Options Extra Cafbrstion Jnfo

  Preset custom 2 Ufa

  

  Г Cont-flntenrelO»)

  !Г" ОикЛтойе ...

  

№кАп«е-

Corr. Color Temp CCT | О К

amMgtf x r’j о wo у jo oom

, - _____

CWrafitSy if j COOOO v | 0 oooc

Рисунок 1 - Вид главного экрана программы JETI Li Vai

• 7.2.5 В режиме главного экрана на клавиатуре нажать клавишу «F2». Откроется окно «Spectrum» (рисунок 2).

Строка меню

/___

. fle^resd fipaons Extra Cajbntton Jnto Preset: spectrum

|| ^m tofteoMncla |^|Г~            I

Выбор режима измерения и отображение / выбор калибровочного файла

<Ш0ПЮМН№

^:>3 OL485

5.00 Б-2-

1.В0&1-:

1.<ЮЕИ 4

itavf--Г® РГГнг

Г Cont

сй&тидгаиоп tme

Г Quick mode

Luminance

Chromaticity

Ratfiance; {»B4960Rto-

I I I I I I t I г

«40 еео еао too 730

Выполнить

измерения

Передача данных в таблицуЕхсе!

Отображение результатов измерений (настраиваемый}

• 7.2.6 Нажать клавишу «Target» для включения лазерного целеуказатель в виде круга с точкой. Установить спектрорадиометр таким образом, чтобы целеуказатель попал на эталонный источник.

• 7.2.7 В поле спектральный диапазон задать от 350 до 1000 нм.

• 7.2.8 Проверить в поле «Measurement Mode» установку режима «Radiance», в случае отсутствия установки перезагрузить программу.

• 7.2.9 Нажать клавишу «Measurement», чтобы начать измерение.

• 7.2.10 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки с положительным результатом, если включение всех его компонентов прошло успешно и все органы управления работают исправно, а на мониторе компьютера отображаются значения измеренных параметров (рисунок 3).

  

  S .И )11 ГЛ:1 i S/tfc 201?^г.Г>0 J B-ttlvry Status:

  

  Рисунок 3 - Вид окна «Spectrum» после проведения измерений

• 7.3.1 Проверяют соответствие заявленных идентификационных данных программного обеспечения сведениям, приведенным в описании типа на спектрорадиометр.

Версия программного обеспечения «JETI Li Vai» отображается на экране монитора персонального компьютера при нажатии кнопок «F1» —► «About» в окне справки (рисунок 4).

About

Light Values Measuring System

Created by

JETI Technische Instruments GmbH

Tatendpromenacte 2

007745 Jens

Tel.: +4S 3641-225680

Fax: +4Э 3641-225681

E-mail: safes@jati.com

Internet: www.jati.cam

Device Type: Serial number: Firmware: Connection Type: ...

Рисунок 4 - Версия программного обеспечения

• 7.3.2 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки с положительным результатом, если идентификационные данные программного обеспечения соответствуют значениям, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

• 7.4 Определение метрологических характеристик средства измерений

• 7.4.1.1 Для измерения СПЭЯ в диапазоне длин волн от 350 до 1000 нм установить эталонный источник СПЭЯ на юстировочный стол оптического стенда из состава РЭ единиц СПЭЯ, СПСИ, СПЭО.

• 7.4.1.2 Провести установку спектрорадиометра напротив эталонного источника СПЭЯ.

• 7.4.1.3 Установить спектрорадиометр на одной оптической оси с эталонным источником СПЭЯ. Спектрорадиометр освещают в направлении перпендикулярном к его приемной поверхности на расстоянии от эталонного источника СПЭЯ не менее чем 1 м, контролируя расстояние с помощью нутромера из состава РЭ единиц СПЭЯ, СПСИ, СПЭО.

• 7.4.1.4 Открыть окно «Spectrum», выполнить операции по 7.2.5 - 7.2.9. Провести по пять измерений СПЭЯ для длин волн 350,400,450,550, 600, 800,1000 нм в соответствии с руководством по эксплуатации спектрорадиометра.

• 7.4.1.5 Сохранить результат измерений нажав кнопку «Transfer data to table» (рисунок 2). Указать путь сохранения и имя файла.

• 7.4.1.6 Обработку результатов измерений СПЭЯ провести в соответствии с 8.1.

• 7.4.2.1 Для измерения СПЭО в диапазоне длин волн от 350 до 1000 нм установить источник излучения СПЭО на юстировочный стол оптического стенда из состава РЭ единиц СПЭЯ, СПСИ, СПЭО.

• 7.4.2.2 Установить спектрорадиометр на одной оптической оси с источником излучения на расстоянии 500 мм от приёмной головки спектрорадиометра, контролируя расстояние с помощью нутромера из состава РЭ единиц СПЭЯ, СПСИ, СПЭО.

• 7.4.2.3  Провести юстировку источника излучения и приемной головки спектрорадиометра. Для этого включить юстированный лазер и установить на место специальное юстировочное приспособление, являющиеся неотъемлемой принадлежностью источника излучения. Приёмная поверхность головки и поверхность стекла юстировочного приспособления должны располагаться в плоскостях, перпендикулярных оптической оси. При этом оптическая ось должна проходить через центр приемной поверхности головки и перекрестие на стекле юстировочного приспособления. Проверить с помощью нутромера, что расстояние от источника излучения до приемной головки составляет 500 мм.

• 7.4.2.4 Установить на спектрорадиометр диффузную насадку из его комплекта, в поле «Measurement Mode» проверить установку режима «Iradiance», если режим не установился - перезагрузить программу.

• 7.4.2.5 Открыть окно «Spectrum», выполнить операции по 7.2.5 - 7.2.9. Провести по пять измерений СПЭО для длин волн 350, 400, 450, 550, 600, 800, 1000 нм в соответствии с руководством по эксплуатации спектрорадиометра.

7А2.6 Сохранить результат измерений нажав кнопку «Transfer data to table» (рисунок 2). Указать путь сохранения и имя файла.

• 7.4.2.7 Обработку результатов измерений СПЭО провести в соответствии с 8.2.

• 7.4.3 Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи.

• 7.4.3.1 Для измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи излучатель из набора полупроводниковых излучателей (далее - излучатель) устанавливают на юстировочный стол оптического стенда из состава РЭ КЦ.

• 7.4.3.2 Открыть окно «Spectrum», выполнить операции по 7.2.5 - 7.2.9. Провести пять измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи в соответствии с руководством по эксплуатации спектрорадиометра.

• 7.4.3.3 Повторить операции по 7.4.3.1 - 7.4.3.2 для каждого излучателя из состава РЭ КЦ.

• 7.4.3.4 Обработку результатов измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи провести в соответствии с 8.3.

• 7.4.4.1 Установить спектрорадиометр на столик из состава РЭ единицы яркости. Установить источник яркости из состава РЭ единицы яркости и столик со спектрорадиометром на фотометрическую скамью из состава РЭ единицы яркости. Источник яркости и спектрорадиометр должны находиться в вертикальных плоскостях, перпендикулярных оси скамьи, а их центры находиться на одной оси на расстоянии не менее 1 м. Расстояние контролировать с помощью средства измерения расстояния из состава РЭ единицы яркости.

• 7.4.4.2 Закрепить неподвижно источник яркости на фотометрической скамье и вывести на рабочий режим в соответствии с его руководством по эксплуатации.

• 7.4.4.3 Установить на источнике яркости значение яркости 0,2 кд/м² в соответствии с его руководством по эксплуатации.

• 7.4.4.4 Нацелить спектрорадиометр на источник яркости с помощью лазерного целеуказателя.

• 7.4.4.5 Провести измерения яркости спектрорадиометром в соответствии с его руководством по эксплуатации. Провести измерения яркости пять раз.

• 7.4.4.6 Повторить 7.4.4.4 - 7.4.4.5, установив на источнике яркости значения яркости 1,10, 500,1000, 5000,10000,30000,50000,70000,100000 кд/м².

• 7.4.4.7 Обработку результатов измерений яркости провести в соответствии с 8.4.

• 7.4.5.1 Установить источник излучения на оптический стенд РЭ единицы освещенности. Создать на источнике излучения освещенность около 1 лк в соответствии с его руководством по эксплуатации. Провести измерение освещенности эталонным фотометром из состава РЭ единицы освещенности в соответствии с его руководством по эксплуатации и зафиксировать результат измерения.

• 7.4.5.2 Установить на спектрорадиометр диффузную насадку из его комплекта.

• 7.4.5.2 Установить спектрорадиометр на одной оптической оси с источником излучения в одной плоскости с эталонным фотометром из состава РЭ единицы освещенности.

• 7.4.5.3 Нацелить спектрорадиометр на источник излучения с помощью лазерного целеуказателя.

• 7.4.5.4 Выполнить операции по 7.2.5 - 7.2.9 и произвести измерения освещенности пять раз в соответствии с его руководством по эксплуатации.

• 7.4.5.5 Повторить измерения по 7.4.5.1 - 7.4.5.4 для значений освещенности около 10,100, 8000,20000,100000 лк.

• 7.4.5.6 Обработку результатов измерений освещенности провести в соответствии с 8.5.

• 8 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

• 8.1.1 Рассчитать среднее арифметическое результатов измерений СПЭЯ, полученных на длинах волн 350,400,450,550,600, 800,1000 нм, по формуле (1):

£_Л(Я) ₌                                              (1)

где (А) - значения СПЭЯ, измеренные спектрорадиометром на длине волны А, Вт/(ср-м²-нм).

i - номер измерения;

п - количество измерений;

А - длина волны, нм.

• 8.1.2 Относительное отклонение результатов измерений СПЭЯ бспэялЮ, вычисляют отдельно для каждой длины волны А (350, 400, 450, 550, 600, 800, 1000 нм) по формуле (2):

-W/W =          •¹⁰⁰                  (2)

где £_Л(А) - среднее арифметическое значение СПЭЯ, рассчитанное по формуле (1), Вт/(ср-м²нм);

1л_/ЭТ(А) - значение СПЭЯ эталонного источника СПЭЯ на длине волны А, указанное в сертификате калибровки, Вт/(ср-м²-нм).

• 8.1.3 Относительную погрешность измерений СПЭЯ Д_о, %, рассчитывают по формуле (3):

До ⁼ ± С|Дол,эт| ⁺ |£сиэя(Л)1),                        (3)

где Дол,эт ^_ относительная погрешность измерений СПЭЯ источника излучения из свидетельства о поверке на него, %.

• 8.1.4 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки по 7.4.1 с положительным результатом, если диапазон измерений СПЭЯ составляет от 0,001 до 0,3 Вт/(ср-м² нм) и относительная погрешность измерений СПЭЯ не превышает ± 5 % в диапазоне длин волн от 350 до 450 нм; ± 3 % в диапазоне длин волн св. 450 до 800 нм; ± 4 % в диапазоне длин волн св. 800 до 1000 нм.

• 8.2.1  Рассчитать среднее арифметическое результатов измерений СПЭО, полученных на длинах волн 350,400,450, 550,600, 800,1000 нм, по формуле (4):

Е^Х) =                                       (4)

где Е_Лд(2) - значение СПЭО, измеренное спектрорадиометром на длине волны А, Вт/(м²-нм);

i - номер измерения;

п - количество измерений.

• 8.2.2 Относительное отклонение результатов измерений СПЭО вычисляют отдельно для каждой длины волны 2 (350,400,450, 550, 600, 800,1000 нм) по формуле (5):

•!<*>%■                       (5)

где Я/(Л) - среднее значение СПЭО, рассчитанное по формуле (3), Вт/(м²-нм);

Бл,_эот(Я) - значение СПЭО источника излучения на длине волны 2, указанное в сертификате калибровки, Вт/(м²-нм).

• 8.2.3 Относительную погрешность измерений СПЭО Д_о, %, рассчитывают по формуле (6):

^до= ^±(1^ОЛэ1⁺        й)|,                      (6)

где Д_оЛэ - относительная погрешность измерений СПЭО источника излучения из свидетельства о поверке на него, %.

• 8.2.4 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки по 7.4.2 с положительным результатом, если диапазон измерений СПЭО составляет от 0,00015 до 0,2 Вт/(м² нм) и относительная погрешность измерений СПЭО не превышает ± 5 % в диапазоне длин волн от 350 до 450 нм; ± 3 % в диапазоне длин волн св. 450 до 600 нм; ± 5 % в диапазоне длин волн св. 600 до 800 нм; ± 6,5 % в диапазоне длин волн св. 800 до 1000 нм.

• 8.3.1 Рассчитать среднее арифметическое значение по пяти измерениям координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи для каждого излучателя формулам (7) - (10) соответственно:

  %к ~ n^ji=i^k.i’	(7)
  Ук = ~Е?=1Укл>	(8)
  т _  vn т*	(9)
  Rk = ^f=1Rk,i,	(Ю)

где х_кЛ, у_кЛ - координаты цветности, измеренные спектрорадиометром;

Tk,t - коррелированная цветовая температура, измеренная спектрорадиометром,

Rk,i - общий индекс цветопередачи, измеренный спектрорадиометром, абс. ед.;

i - номер измерения; п - число измерений; к- номер излучателя.

• 8.3.2 Отклонение результатов измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи определяется по формуле (11):

Аа/сизм^- l^k ^кэ I

где Акэ - значение координат цветности, коррелированной цветовой температуры, общего индекса цветопередачи излучателя в соответствии с сертификатом калибровки.

• 8.3.3 Абсолютная погрешности измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи рассчитывают по формуле (12):

&Ак~ — (|Д4к_э| ⁺ 1Ддизм1)>

где Длк_э - абсолютная погрешность измерений координат цветности, коррелированной цветовой температуры и общего индекса цветопередачи излучателя из свидетельства о поверке на него.

• 8.3.4 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки по 7.4.3 с положительным результатом, если диапазон измерений координат цветности составляет для х: от 0,0039 до 0,7347, для у: . от 0,0048 до 0,8338, диапазон измерений коррелированной цветовой температуры составляет от 2000 до 8000 К, диапазон измерений общего индекса цветопередачи составляет от 1 до 100 абс. ед.; абсолютная погрешность измерений координат цветности х и у не превышает ± 0,006 для координаты х и ± 0,008 для координаты у, коррелированной цветовой температуры не превышает

± 100 К, общего индекса цветопередачи не превышает ±1,9 абс. ед.

• 8.4.1 Рассчитать среднее арифметическое результатов измерений для А:-го значения яркости по формуле (13):

(13)

где Lki - яркость, измеренная спектрорадиометром, кд/м²;

i - номер измерения;

п - число измерений.

• 8.4.2 Относительное отклонение результатов измерений яркости определяется по формуле (14):

6_Lik = 100%,

где - значение яркости источника яркости, кд/м², в соответствии с сертификатом калибровки.

• 8.4.3 Относительную погрешность измерений яркости рассчитывают по формуле (15):

До^{= ±}(|ДоЬэк1⁺ I^Lkl)>                            (15)

где Доьэк - относительная погрешность измерений яркости источника яркости, %, из свидетельства о поверке на него.

• 8.4.4 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки по 7.4.4 с положительным результатом, если диапазон измерений яркости составляет от 0,2 до 100000 кд/м², а относительная погрешность измерений яркости не превышает ± 6 %.

• 8.5.1 Рассчитать среднее арифметическое результатов измерений освещенности по формуле (16):

(16)

где E_vt - освещенность, измеренная спектрорадиометром, лк;

i - номер измерения.

• 8.5.2 Относительное отклонение результатов измерений освещенности определяется по формуле (17):

^„=^^■100%,                 (17)

где E_V3 - значение освещенности от источника излучения, лк, измеренное эталонным фотометром.

• 8.5.3 Относительную погрешность измерений освещенности рассчитывают по формуле (18):

Ао= ± (|До»1 + |««,|),                         (18)

где Д₀£_Э - относительная погрешность измерений освещенности эталонного фотометра, %, из свидетельства о поверке на него.

• 8.5.4 Спектрорадиометр считается прошедшим операцию поверки по 7.4.5 с положительным результатом, если диапазон измерений освещенности составляет от 1 до 100000 лк, а относительная погрешность измерений освещенности не превышает ± 3,5 %.

• 8.6  Спектрорадиометр считается прошедшим поверку с положительным результатом и допускается к применению, если все операции поверки пройдены с положительным результатом. В ином случае спектрорадиометр считается прошедшим поверку с отрицательным результатом и не допускается к применению.

• 9 Оформление результатов поверки

  • 9.1 Результаты поверки оформляются протоколом (Приложение А). Сведения о результатах поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

Начальник лаборатории ФГУП «ВНИИОФИ»

Ведущий инженер ФГУП «ВНИИОФИ»

Б.Б. Хлевной

М.В. Солодилов

(Рекомендуемое) К Методике поверки МП 052.М4-20 «ГСИ. СпектрорадиометрБресЬоБ 1211UV. Методика поверки»

ПРОТОКОЛ первичной (периодической) поверки от «________»_______________20__г.

Средство измерений: СпектрорадиометрЗресЬоз 1211UV наименование средства измерений, тип

Заводской номер№ 2191275_________________________________________________________

заводской номер средства измерений

Принадлежащее_____________________________________________________________

наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки МП 052.М4-20 «ГСИ. Спектрорадиометр Specbos 1211UV. Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» «   »_____________20 г.

наименование документа на поверку, кем утвержден (согласован), дата

С применением эталонов___________________________________________________________

наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность

При следующих значениях влияющих факторов:_____________________________________

приводят перечень и значения влияющих факторов

• - температура окружающей среды, °C             ___________

• - относительная влажность воздуха, %             ___________

• - атмосферное давление, кПа                      ___________

Внешний

осмотр:________________________________________________________________

Проверка идентификации программного обеспечения:

Таблица А.1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Опробование:________________________________________________________

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Таблица А.2 - Метрологические характеристики

Рекомендации_________________________________________

средство измерений признать пригодным (или непригодным) к применению

Исполнители:______________________ _____________

должность          подпись           фамилия, инициалы

16

¹

Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6.1 Работа со спектрорадиометром и средствами поверки должна проводиться согласно требованиям безопасности, указанным в нормативно-технической и эксплуатационной документации на спектрорадиометр и средства поверки.

²

Проведение поверки

• 7.1 Внешний осмотр средства измерений

• 7.1.1 Внешним осмотром спектрорадиометра должно быть установлено: