1、G 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 512-2002 自度计Whiteness Meter 2002 - 11 -04发布2003 - 05 -04实施国家质量监督检验检疫总局发布JJG 512-2002 臼度计检定规程JJG 512-2002 Verification Regulation of the Whiteness Meter j代替JJG512-1987;本规程经国家质量监督检验检疫总局2002年11月04日批准，并自2003年05月04日起施行o归口单位:全国光学计量技术委员会主要起草单位:湖北省计量测试技术研究院参加起草单位:北京康光仪器有限公司温州仪器仪表有限公司中国测
2、试技术研究院JJG 512-2002 目录l 范围(1 ) 2 引用文献.( 1 ) 3 术语和计量单位.( 1 ) 4 概述(1 ) 4.1 白皮计(1 ) 4.2 白度计照明和探测条件(1 ) 5 计量性能要求(2 ) 5.1 工作标准自板(2 ) 5.2 臼度计的计量性能要求(2 ) 6 通用技术要求.(2) 6.1 外观(2 ) 6.2 光源.(3) 7 计量器具控制.(3) 7.1 检定条件(3 ) 7.2 检定项目(3 ) 7.3 检定方法(4 ) 7.4 检定结果处理.(5) 7.5 检定周期(5 ) 附录A几种常用的白皮表示法(6 ) 附录B检定记录格式(10) 附录C臼度计检
3、定证书(内页)格式(11 ) 附录D不确定度评定与表示(12) JJG 512-2002 人茂霞人信蓉萍草廷志草渤德起黄彭起袁谷余要加主参程日品4t 本(湖北省计量测试技术研究院)(湖北省汁量测试技术研究院)(北京康光仪器有限公司)(温州仪器仪表有限公司)(中国测试技术研究院)JJG 512-2002 白度计检定规程1范围本规程适用于自度计计量器具的首次检定、后续检定和使用中检验。白皮汁的定型鉴定、样机试验中对计量性能的要求可参照本规程执行。2 引用文献GB/T 5950- 1996 (建筑材料与非金属矿产品臼度测量方法GB/T 3977-1997 (颜色的表示方法GB/T 3978一1994
4、(标准照明体及照明观测条件GB/T 3979-1997 物体色的测量方法JB/T 9327-1999 白度汁使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本03 术语和计量单位3.1 白度值完全漫反射体在可见光谱范围内的漫反射比均为1的理想表面的自度值为100。根据白度计使用领域的不同特点，可采用不同的白度评价公式，获得不同的白度量值。3.2 零点漂移白度计示值为零度时，10 min内零度的最大漂移量之绝对值。3.3 示值稳定性自度计示值为高白度标准值时，10 min内自度值的最大变化量之绝对值。3.4 辐亮度因数非自发辐射体面元在给定方向上的辐亮度与相同照射条件下理想设反射(或透射)体的辐
5、亮度之比。它的符号是乱，单位为I。4概述4.1 白度计自度计用于测量白色和近白色物体表面的白度值。白度计是由光源、光学系统、探测系统、数据处理与显示系统等组成。其光学原理图如图l所示。自度计利用光电转换原理，采用模数转换电路，将测量样品表面反射的辐亮度与同一辐照条件下完全漫反射体的辐亮度相比，其信号经放大、A/D转换，计算机数据处理，最后显示出相应的白度值。4.2 白度计照明和探测条件应4.2.1 ;说射照明垂直探测(d/O) 4.2.2 垂直!在明设射探测(O/d)4.2.3 45。照明垂直探测(45/0) 4.2.4垂直照明45。探测(0/45)5 计量性能要求5. 1 工作标准白板JJG
6、 512-2002 |组l光学jJji现|主l1反11刻钟机I;则系统JJ:t;光i踹lH1)-hP-样RI仪器应配备不含荧光材料制成的工作标准自板，并须经国家计量部门检定出证。其白皮值应大于80、白度值的测量标准不确定度不应超过l.0。5.2 白皮计的计盘性能要求白度计分成二个级别，各级自度计的计量性能应满足表l的要小。6 通用技术要求6.1 外观6.1. J 仪器应有如下标记:仪器名称、型号、编号、制造厂及生产日期，计量器具生J.TG 512-2002 6. 1. 4 仪器的电气零部件应接触良好，牢固可靠，显示数字清晰完整c6. 1. 5 仪器的测头与平台接触面应平整严密，元漏光现象，有多
7、种滤光器插件的白皮计，其滤光器的插换应方便可靠，功能标记明确。6. 1. 6 工作标准白板应表面平整、清洁、干燥，不透明，无裂缝、皱纹、气泡等缺陷。6.2 光源6.2.1 光源发光应稳定，其相对光谱功率分布应符合国际照明委员会(CIE)规定的光源的要求。7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定以及使用中检验。7.1 检定条件7.1 . 检定设备7. 1.1. 1 白皮计标准出板(以下简称标准臼板)标准白板出一组二块组成，其编号为W1，.W分别用于校准白皮计和检定示值误差有关指标。1，W2，还分别用于检定重复性和示值稳定性。在380- 780 nm范围内的平均辐亮度因数应分别为(90土
8、2)%, (73士的%。标准白板的白度值测量标准不确定度为0.8(k:l)。注:如有特殊需要，增加(82士的%，(65士的%二块标准白板c7.1.2 环境条件7. .2.1 温度:(23士5)c 7 .1. 2. 2 相对湿度: 80%RH 将检定设备和被检白度计(以下简称仪器)置于无强电磁场干扰、元强烈振动、无直接阳光照射的屋内2h后方可进行检定。7.2检定项目如表2所示。3 JJG 512一20027.3 检定方法7.3 . 1 外观检查用目视观察与手动相结合，按6.1.1-6.1.6规定的各项内容进行检查。7.3.2 工作标准臼板仪器所配备的工作标准臼板按反射标准色板检定规程进行计量检定
9、，应符合5.1条的要求。7 .3.3 仪器的校准接通白皮计电源，按仪器说明书的规定预热，使仪器进入工作状态，同时，输入标准白摄的标称值。仪器预热后，把调零用的黑筒放在测量孔上校零，校零结束后，将黑筒取札换上1码标准自板进行白度校准，仪器校准完毕进入测量状态。7.3.4零点漂移将黑筒置于已预热和校准的白度计上，对准光孔压住，每间隔2min按动测试键测量一次，并记录10min内每次测得的零点值，其读数最大漂移量即为零点漂移。7.3.5 示值稳定性将吭，标准板置于预热和校准的白度计上，对准光孔压住，每间隔2min按动测试键测量一次，并记录10min内每次测得的白度值，其i卖数最大与最小值之差即为示值
10、稳定性。7.3.6 示值误差7.3.6.1 用黑筒和贱，标准自板校准己预热的白度计后，对W2s标准白板重复测量6次白度值，并用标准臼板的方位标记使标准白板受测方向和位置基本保持不变，求6次测得的平均值。7.3.6.2 用黑筒和W2标准自板校准巳预热的自度计后，对WJs标准自板重复测量6次自度值，并用标准自板的方位标记使标准白板受测方向和位置基本保持不变，求6次测得的平均值。毗=拉风平均值与标准白板标准值之差为、，-az- ，、6. Wj = Wj - Wj s (2) 式(1)，(2)中:Wj-第i块标准白板6次测得平均值;Wi，-第i块标准白板的自度标准值;6.Wj-第i块标准白板测得平均值
11、与其标准值之差;i一一一被测标准臼板序列，1 , 2; j一一各标准自板的测量序列，1, 2 , 60 自度计的示值误差表示为任意一块标准自板测量平均值与其标准值之差的绝对最大f古叶tl.1主寺1rh r.h西南JJG 512- 2002 俨J拉(Wij一Wj)2(3) 7.4 检定结果处理按本规程要求检定，把所得各项数据参照附录B中的表格记录下来，计算结果。合格的仪器根据表1的要求定级，发给相应等级的检定证书。不合格的发给检定结果通知书，并注明不合格项。7.5 检定周期白度计的检定周期一般不超过1年。JJG 512-2002 附录A几种常用的自度表示法臼度是颜色的一种特殊属性，其特点是具有高
12、的光亮度和低的彩度，对自度的定量和评价是一个广泛遇到的问题。A.l 照明和观测条件的规定仪器的照明和观测条件用照明/观测表示。有如下4种:1) 45。垂直(缩写成45/0): 样品被一束或多束光照明，照明光束的轴线与样品表面的法线成45。土20夹角;观J!方向和样品的法线间的夹角不应超过100，照明光束的轴线和任一条光线间的夹角不应超过护。在观测光束方面也应遵守同样的限制。2)垂直145(缩写成0/45): 样品被一柬光照明，该光束的有效轴线与样品的法线之间的夹角不应超过100;在与法线成的。:t20的角度下观测样品;照明光束的轴线和任一光线间的夹角不应超过80。在观测光束方面也应遵守同样的限
13、制。3)漫射/垂直(缩写成d/O): 样品被积分球漫射照明，样品的法线和观iW光束的轴线之间的夹角不应超过100;当积分球开孔部分的总面积不超过球内反射整球面积的10%时，其直径可以是任意的;观测轴线和任一观测光线间的夹角不应超过50c的垂直/搜身才(缩写成O/d): 样品被一束光线照明，该光束的轴线与样品法线的夹角不应超过10气用积分球收集反射通量;照明光束的轴线和任一光线的夹角不应超过50;当积分球开孔部分的总面积不超过球内反射整球面积的10%时，其直径是任意的。A.2 标准白板的二剌激值标准白饭的三刺激值和自度标准值是由其光谱辐亮度因数卢(;.)在D6S照明体10。视场下计算得到的。JJ
14、G 512-2002 表A.l/nm S()Xm( ) S() ,o () 5 ( )z lO () /nm 5()呈阳0)380 0.001 0.000 0.003 80 8.361 90 0.011 0.001 0.049 90 8.537 400 0.136 0.014 0.613 600 8.707 10 0.667 0.069 3.066 10 7.946 20 1.644 0.172 7.820 20 6.463 30 2.348 0.289 11.589 30 4.641 40 3.463 0.560 17.754 40 3.109 50 3.733 0.901 20.088 5
15、0 1.848 60 3.065 1.300 17.697 60 1.053 70 1.934 1.831 13.025 70 0.577 80 0.803 2.530 7.703 80 0.275 90 0.151 3.176 3.889 90 0.120 500 0.036 4.337 2.056 700 0.059 10 0.348 5.629 1. 040 10 0.029 20 1.062 6.870 0.548 t 20 0.012 30 2.192 8.112 0.282 30 0.006 40 3.385 8.644 0.123 40 0.003 50 4.744 8.881
16、0.036 50 0.001 60 6.069 8.583 O.o 60 0.001 70 7.285 7.922 0.000 70 0.000 94.828 按式A3计算标准臼板的色坐标:XIO = X ,o/(X,o + Y,O + Z ,o)l YIO = YIO/( X,o + Y,O + Z ,o) J 50)仇。()50 )zIOO) 7.163 0.000 5.934 0.000 5.100 0.000 4.071 0.000 3.004 0.000 2.031 0.000 1.295 0.000 0.741 0.000 0 .416 0.000 0.225 0.000 0.10
17、7 0.000 0.046 0.000 0.023 0.000 0.011 0.000 0.004 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 100.000 107.000 (A3) JJG 512- 2002 Wr. .IO = YIO -800元10- 1700 Y 10 + 813 . 71 Tw,o = 650y,o -900元10+ 67.3 J 式中:WCIO一一臼度值;Tw.，o一一淡色调指数;儿，儿，ZIO一一样品的三剌激值。自度公式提供的WC10值和Tw.，o值适用条件为:40 W c
18、.10 (5 Y一280)A .4 R457白度(又称为蓝光臼度)- 3 Tw.1o 3 (A4) ( A5 ) R457白度是一种利用近似的A光源照明，臼度仪器的总体有效光谱响应曲线的峰值波长在457nm处，半宽度为44nm，臼度计光源的相对光谱功率分布特性见表A.2。表A.2蓝光自度测量仪总有效光谱特性波长)./nmF() 波长)./nmF(). ) 395 0.0 460 100.0 400 1. 0 465 99.3 405 2.9 470 88.7 410 6.7 475 72.5 415 12.1 480 53.1 420 18.2 485 34.0 425 25.8 490 20
19、.3 430 34.5 495 11. 1 435 44.9 500 5.6 440 57.6 505 2.2 445 70.0 510 0.3 450 82.5 515 0.0 455 94.1 520 0.0 定义蓝光白度为:Wb = kbL:卢()F (. )t. (A6) 式中:kb=100/ L: FO)t. (A7) 的)一-与标准白板的蓝光自度仪器相同照明观察条件下的光谱辐亮度因数。JJG 512-22 =17.2(1.0547Xlo-Y10)/YIOln b=6.7 (YIO-O.9318ZIO) /YIOI /2 WH一一试验样品的亨特(Hunter)白度;， b一一亨特(H
20、unter)色品指数;L一一亨特(Hunter)明度指数;XIO YIO Zw一一试验样品三刺激值。(AI0) (All ) JJG 512-2002 附录B检定记录格式证书号:送检单位仪器名称制造厂型号、编号柿im技术依据温度: %HH 标准自板编号及其标准值:No X,o YIO ZIO W N 口一一一一一X，oYIO ZIO W No XID YIO Z咀W主集1.外观检查:光源检查:项!3之数2 3 4 5 最大漂移之绝对值2零点漂移3.示值稳定性4.示值检定结果J卜斗士W W1 W) W4 W1, W6 平均值标准值误差2 ._.-5.示值误差6.测盘重复性7.测量不确定度被测板被
21、测量2 3 4 平均被WJ板被测盘2 3 4 平均W,. W W X 校准仪Y 用板Z W W Y 零板_._._，.-啕.叫W 8.结论:级白皮计合格检定日期年月日有效日期年月日JJG 512- 2002 附录C自度计检定证书(内页)格式1.外观检查:2.仪器所自己工作标准板的白度值:3.零点漂移:4.示值稳定性:5.示值误差:6.重复性:JJG 512-2002 附录D不确定度评定与表示根据检定规程的检定方法，对温州l仪器仪表有限公司生产的WSB-II型，北京康光仪器有限公司生产的WSD-ill型自度计进行了检定。D.l 标准不确定度分量的估计和数学模型的建立通过分析白度计的检定规程，根据
22、实验报告结果，其测量不确定度的来源主要有以下几个方面:1 )被检白度计测量重复性所引人的标准不确定度分量IJ离A类评定，其数学模型:Wi=拉Wij1 6. W; = W; - Wi J 式中:W;一-6次测量自度值的平均值;W;，-一第i标准白板的自度值;W一一第i标准白板的第j次被测白板的白度值;6.W一一示值误差。2)在检定规程规定的环境条件下工作，标准白板的标准自度值引人的测量结果不确定度属B类标准不确定度分量，由上一级标准检定结果给出u2=0.8，k=1 (引人值)。3)在正常工作状态下，自度计10min内(白度)零点的最大漂移量均。4)在正常工作状态下，臼度计10min内白度值的最大
23、变化之绝对值句。根据以上测量结果不确定度的来源分析，可以列出被检白度计的合成标准不确定度公式:D I、I ? ? ILC=气/i+ ui + uj + u:j D.2 各标准不确定度分量的分析计算0.2.1 A类评定u1是由测量人员从重复性测量中引人标准不确定度分量。142(Wf Wi)2/n(卜1) 实验结果如表D.l。根据实验结果，其标准不确定度1=0.05。n ? H韭评宫JJG 512-2002 表D.l实验结果lJi WiI IVt2 W,l Wi4 W W6 平均值Ui ( W,) Wi 990 - 2 79.27 79.34 79 .47 79.30 79.27 79.27 79
24、.32 0.03 990 - 3 74.60 74.67 74.69 74.71 74.66 74.60 74.66 0.02 990 - 4 59.70 60.03 60.05 60.04 59.98 59.97 59.96 0.05 的是由仪器本身的零点漂移量引人的标准不确定度。其零点漂移量最大估算绝对值为0.1，故:0.1 u、=一二=0.03 2./3 h是由正常工作中，示值稳定性引人的标准不确定度。其示值稳定性最大变化量之绝对值为0.3，故:0.2 -工=0.06 2./3 D.3 根据以上的分析，上述结果分量都相互独立，故合成标准不确定度uc:D.4 扩展不确定度I 2 2 2 2
25、 14e=气Iuj + u + U3 +4 = ;0.052 + 0.82 + 0.032 + 0.062 = 0.804 扩展不确定度U由合成标准不确定度比以及包含因子k=2之乘积。U = k x u_ = 2 x 0.804臼1.6D.5 测量结果表示该自度计的测量结果扩展不确定度表示为U=1.6，k=2。说明本规程检定方法合理，实验数据准确可靠。中华人民共和国国家计量检定规程自度计JJG 512-2002 国家质量监督检验检查总局发布 叫因tlj丘出版社出版北京和平盟副i好吁12号邮政编码1013 电话(010)275360E-mall jllX 北京市池鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行极权所有不得翻印锵
