檢定、校準(zhǔn)紫外輻射照度計(jì)*誤差偏大等原因的探討

檢定、校準(zhǔn)紫外輻射照度計(jì)數(shù)值不一致、誤差偏大等原因的探討

葉軍安  尹德金

    影響紫外輻射照度計(jì)準(zhǔn)確的因素很多且復(fù)雜，要想準(zhǔn)確地檢定、校準(zhǔn)這類儀器，一定要注意以下方面，才能給出科學(xué)、準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
    1.按JJG879-2002《紫外輻射照度計(jì)》檢定規(guī)程，操作過程調(diào)整汞燈發(fā)光平面和輻射照度計(jì)接收器的受光平面，使其垂直于光軸，且中心位于測(cè)量光軸上。調(diào)整汞燈與接收器各光闌位置，使汞燈發(fā)出的光束全部照射在接收器的受光面上。
    2.汞燈的電源電壓和頻率的變化對(duì)其輻照度有較大影響。應(yīng)該選用穩(wěn)壓性能好的穩(wěn)壓電源，以將影響降至最低。
    點(diǎn)燃汞燈并預(yù)熱30min甚至更長(zhǎng)時(shí)間(尤其是高壓汞燈)，直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定才能開始檢定，否則測(cè)量誤差很大、不準(zhǔn)確。
    3.目前，紫外輻射照度計(jì)國(guó)內(nèi)外各型儀器很多，即探頭種類繁多，探頭形狀不一，受光面大小不一。汞燈發(fā)出的光不可能是絕對(duì)均勻的，所以當(dāng)被測(cè)探頭與標(biāo)準(zhǔn)探頭受光面積不同時(shí)，一定要調(diào)整夾具，使光斑照射到被測(cè)探頭中心，盡量做到與標(biāo)準(zhǔn)探頭所受到的輻射照度相同，以減少輻照?qǐng)霾痪鶆蛟斐傻恼`差。
    4.大多紫外輻射照度計(jì)是使用電池的，檢定時(shí)，一定要注意，當(dāng)電池電壓不足時(shí)，輻照度值會(huì)產(chǎn)生較大偏差，如果不注意這一點(diǎn)，很可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。更換新電池后，輻照度值就會(huì)準(zhǔn)確了。
    5.紫外輻射照度計(jì)探頭濾光片材料在空氣中受潮霉變或被污染，會(huì)使光譜透過率發(fā)生變化，影響測(cè)量結(jié)果。濾光片受潮后，峰值波長(zhǎng)會(huì)偏移，有時(shí)偏移較多，使得輻照度值發(fā)生變化。所以，探頭若較長(zhǎng)時(shí)間不用，應(yīng)放置于干燥器中保存。
    6.雜散輻射的干擾:汞燈以外的光線對(duì)紫外輻射照度計(jì)會(huì)產(chǎn)生干擾，尤其是探頭中的濾光片光譜帶寬較寬的儀器，檢定時(shí)一定要遮擋住雜散光，數(shù)據(jù)才會(huì)準(zhǔn)確、真實(shí)。
    7.大功率測(cè)量時(shí)，探頭被光照射的時(shí)間不宜長(zhǎng)，溫度升高，儀器的輻照度值會(huì)發(fā)生變化。濾光片的峰值波長(zhǎng)也會(huì)隨著溫度的明顯改變而發(fā)生變化。光電池的靈敏度也有隨溫度變化而改變的特性。此外，連接探頭的塑料線也會(huì)被烤壞。
    8.測(cè)量中入射光線與接收器法線夾角會(huì)有角度響應(yīng)值誤差，應(yīng)盡量保持垂直照射、接收。
    9.一臺(tái)紫外輻射照度計(jì)測(cè)量時(shí)的示值除由光電接收器自身的光譜靈敏度、濾光片的光譜透射比決定外，還與被測(cè)光源的光譜能量分布有關(guān)，采用不同類型的光源，由于不同的光譜分布，所得結(jié)果不一致，有很大誤差。根據(jù)使用情況，每臺(tái)紫外輻射照度計(jì)的標(biāo)定必須針對(duì)某一種光源進(jìn)行，下面舉一例說明:
    一臺(tái)B波段儀器，用黑光高壓汞燈測(cè)量，其結(jié)果如表1所示。
   

<CTSM>    表1  用黑光高壓汞燈測(cè)量的結(jié)果</CTSM>
    同一臺(tái)B波段儀器，用白光高壓汞燈測(cè)量，其結(jié)果如表2所示。
   

<CTSM>    表2  用白光高壓汞燈測(cè)量的結(jié)果</CTSM>
    同一臺(tái)儀器用不同的高壓汞燈測(cè)量，結(jié)果相差很大，有時(shí)國(guó)外儀器用國(guó)內(nèi)的量傳數(shù)值檢測(cè)也會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
    另外還要說明的一點(diǎn)是，雖然是同一光源，但接收器光譜范圍不同，也有很大的誤差。如探測(cè)器波長(zhǎng)范圍為(420±20)nm的一臺(tái)儀器和探測(cè)器波長(zhǎng)范圍為(400～500)nm的一臺(tái)儀器，在同一位置，對(duì)同一光源，所測(cè)得的結(jié)果相差近2倍。
    作者單位【上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院】