JJG512-2002白度计检定规程.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 5 1 2 -2 0 0 2白度计W hi t e ne s s M e t e r? 0 0 2一 1 1 一 0 4 发布2 0 0 3 一 0 5 一 0 4实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布J J G 5 1 2 - 2 0 0 2白度计检定规程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o no f t h e W h i t e n e s s Me t e r产。. O . O. 口 . 口. O . O . O . O . O. ， . 、 ， . O. 、 、 J J G 5 1 2 -2 0 0 2代替 J J G 5 1 2 -1 9 8 7.六.去J.价J.六J.凡 本规程经 国家质量监督检验检疫总局 2 0 0 2 年 1 1 月 0 4日批准，并 自2 0 0 3 年 0 5月 0 4日起施行。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 中国测试技术研究院本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释J J G 5 1 2 -2 0 0 2本规程主要起草人: 黄廷茂 彭志霞 参加起草人: 袁渤信 谷蓉 余德萍( 湖北省计量测试技术研究院)( 湖北省计量测试技术研究院)( 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)J J G 5 1 2 -2 0 0 2目录1 范围 ( 1 )2 引用文献 ( 1 )3 术语和计量单位 ， ( 1 )4概述 ， (1)4 . 1 白度计 ( 1 )4 . 2 白度计照明和探测条件 ( 1 )5 计量性能要求 ( 2 )5 . 1 工作标准白 板 ( 2 )5 . 2 白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 几种常用的白度表示法 ， ( 6 )附录B 检定记录 格式 ， ( 1 0 )附录 C 白度计检定证书 ( 内页)格式 ( 1 1 )附录 D 不确定度评定与表示 ， ( 1 2 )J J G 5 1 2 - 2 0 0 2白度计检定规程范 围 本规程适用于白度计计量器具的首次检定、后续检定和使用中检验。白度计的定型鉴定 、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G B / T 5 9 5 0 -1 9 9 6 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法G B / T 3 9 7 7 -1 9 9 7 颜色的表示方法G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 标准照明 体及照明观测条件G B / T 3 9 7 9 -1 9 9 7 物体色的测量方法J B / T 9 3 2 7 -1 9 9 9 白度计使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术语 和计且单位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 的理想表面的白度值为 1 0 0 . 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，1 0 m i n内零度的最大漂移量之绝对值。3 . 3 示值稳定性 白度计示值为高白度标准值时，1 0 m i n内白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漫反射 ( 或透射)体的辐 亮度之比。它的符号是R e ， 单位为t o4 概述4 . 1 白度计 白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 1 所示。 白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 符合G B / T 3 9 7 8 -1 9 9 4 标准照明体及照明观测条件中的 规定。J J G 5 1 2 - 2 0 0 2光源隔 热 玻璃滤 色 片吸 收 阱探 测 系统调焦 光路积分 球样品图 I光学 原理图4 . 2 . 1 漫射照明垂直探测 ( d / 0 )4 . 2 . 2 垂直照明漫射探测 ( 0 / d )4 . 2 . 3 4 5 0 照Niq垂直探测 ( 4 5 / 0 )4 . 2 . 4 垂直照明 4 5 0 探测 ( 0 / 4 5 )计 量性能要求5 . 1 - L 作标准白板 仪器应配备不含荧光材料制成的工作标准白板，并须经国家计量部门检定出证。其白度值应大于 8 0 ，白度值的测量标准不确定度不应超过 1 . 0 05 . 2 白度计的计量性能要求 白度计分成二个级别，各级白度计的计量性能应满足表 1 的要求。 表 1 计量性能要求项目一 零 4 漂 移一示 值 稳 定 性 一 示 值 误 差重 复性级 别0 . 10. 30. 20 . 51 . 02 _ 50 . 20 . 56 通用技 术要求6 . 1 外观6 . 1 . 1 仪器应有如 下 标记 : 仪器名称、型号、编号、制造厂及生产 日期，计量器具生产许可证【 E C 标志。6 . 1 . 2 仪器不应有影响仪器正常使用的缺陷。6 . 1 . 3 仪器的调节部分应灵活可靠，无卡滞和松动现象。.L J G 5 1 2 - 2 0 0 26 . 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。6 . 1 . 5 仪器的测头与平台接触面应平整严密，无漏光现象，有多种滤光器插件的白度计，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 ( C I E )规定的I ) F : 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 . 卜幸 检定设备7 . 1 . 1 . 1 白 度计标准白 板 ( 以下 简称标准白板) 标准白 板由一组二块组成，其编号为 W l. , W Z ， 分别用于校准白 度计和检定示值误差有关指标。wa s IW Z 还分别用于检定重复性和示值稳定性。 在 3 8 0 - 7 8 0 n m范围内的平均辐亮度因数应分别为 ( 9 0 士 2 ) %, ( 7 3 士 4 ) %。标准白板的白度值测量标准不确定度为 。 . 8( 左 =1 ) 0 注:如有特殊需要，增加 ( 8 2= 4 ) % a , ( 6 5 t 4 ) %二块标准白板。7 . 1 . 2 环境条件7 . 1 . 2 . 1 温度 :( 2 3 士 5 ) 0 C7 . 1 . 2 . 2 相对湿度: , y ,o ( A ) , Z i o ( 劝-C I E 1 9 6 4 补充标准色度观察者色匹配函 数; S ( 劝D 6 5 照明 体的相对光谱功率分布; D A 可取成 1 0 n m的 等间隔。S ( A ) x , n ( A ) I S ( A ) Y in ( A ) I S ( A ) z , o ( A ) 的 1 0 n m间隔的数值见表 A. l oJJ G 5 1 2 一 2 以理表A. 1几 / n m5 ( 入 ) 无 】。 ( 入 )5 ( * )， 。 (* ) 15“” 】。(入)一一一5 ( 入 ) 无 。 ( 入 )、 (* ) ， 。 (* )15 ( 入 ) 云 1。 ( 久 )3 800 M ) 10 ( 洲 】 0。 00 3一一一8、 3 6 17 、 1 6 30 . 0 009 00 0 1 10 00 10 . 0 4 99 08. 5 3 75 . 9 3 40 0 叨 一4 oo一0 . 1 3 60 . 0 1 4 1一一8. 7 0 75 . 1 ( 洲 0.0 00l 00. 6 6 70. 0 6 93 o6 。一l 07. 9 4 64 . 0 7 10 . 0 002 01 . 6 4 40. 1 7 2 一6. 4 6 33 . 0 040 . 0 003 02. 3 4 80. 2 8 911.589 13 04 ， 6 4 12 . 0 3 10 . I n 4 03 . 4 6 30. 5 6 0 一4 O3. 1 0 91 . 2 9 50 0 005 03 . 7 3 30 . 9 0 12 。 .。 8 8一5 01 . 8 4 80. 7 4 10 . 0 006 03. 0 6 51 . 3 0 0 一6 01 .0 5 30 . 4 1 60 . 0 007 01 . 9 3 41 . 8 3 1，3 .o25一7 00. 5 7 70 . 2 2 5O 4 X 洲 )8 00. 8 0 32. 5 3 0 8 00 . 2 7 50 1 0 70 . 0 009 00. 1 5 13 . 1 7 63 .8 8。9 00. 1 2 00 . 04 60 . 洲 加 5 oo0. 03 64 3 3 72 .o5 。一一7000.0 5 90 倪 30 . 0 ( 拭 )l 00. 3 4 85. 6 2 9， ， 。一0 . 0 2 90 0 1 10 . 印卫 2 01 . 0 6 26. 8 7 0。 .54 ，1一0. 0 1 20 . 00 40 . 00 03 02 . 1 9 28 . 11 2 一3 00 . 00 60 . 0 0 20 . 0 004 03. 3 8 58. 64 4。 .，2 。一一0 . 洲 】30 0 0 10 . 0 005 04. 7 4 48. 8 8 1。 .o3 。一5 00 0 0 10 . 00 10 、 0 006 06 . 0 6 98. 5 8 30. 洲 洲 )6 00 . 00 10 . 0 以)0 . 0 007 07. 2 8 57 9 2 20. 00 0 一7 O一 0 . ( 洲 ) 00 . 0 000 . (卫 X )一一9 4. 8 2 81 0 0 . ( 卫 刃1 0 7 . (X) 0按式 A 3 计算标准白板的色坐标 : x ， 。 =X 。 / ( X l。 +Y l。 +2 1。 ) 了 ， 。 =Y 、 。 / ( x 。 +Y 、 。 +2 、 。 )( A 3 )A . 3 CI E86 白度 ( 又称为甘茨白 度) CI E 8 6 白 度是cl E白度 委员会1 9 86年正 式公布出版的白度公式。 其特点是:以 物体色三刺激值为依据计算 ，三刺值性质决定了对白度的贡献，它们的等白度表面是色空间的同一平面，其公式是线性的。 标准白板在 10 “ 视场下的甘茨白度为:J J G 5 1 2 - 2 0 0 21 0 =Y i n 一 8 0 0 x , 一 1 7 0 0 y +8 1 3 . 7In = 6 5 0 y , n 一 9 0 0 x , , + 6 7 . 3( A 4 )叭踢式中:W G , 1 0 白 度值; T w , lo 淡 色 调指 数; 几 。 ，玖 。 ，Z in 样品的三刺激值。 白 度公式提供的 W G , i 。 值和 T w , 1。 值适用条件为: 4 0 W c . 1 0 ( 5 Y 一 2 8 0 )一 3 T w , i o 3 ( A 5 )A . 4 R 4 5 7 白 度 ( 又称为蓝光白度) R 4 5 7 白度是一种利用近似的A光源照明，白度仪器的总体有效光谱响应曲线的峰值波长在 4 5 7 n m处，半宽度为 4 4 n m ，白度计光源的相对光谱功率分布特性见表 A . 2 o 裹A. 2 蓝光白度测f仪总有效光谱特性 定义蓝光 白度为: W , = k , 艺 月 ( A ) F ( A ) A A ( A 6 )式中:k , = 1 0 0 / EF ( A ) A A ( A 7 ) # ( A ) 与标准白 板的蓝光白 度仪器相同照明观察条件下的光谱辐亮度因数。A . 5 亨特 ( H u n t e r )白度 根据 G B / T 5 9 5 0 -1 9 9 6 建筑材料与非金属矿产品白度测量方法提出的亨特 白度公 式为 :式 中 :W = 1 0 0 一 ( 1 0 0 一 L ) 2 + a 2a+ b 2 J m L =l 0 Y J 。 1 2m( A 8 )( A 9 )J J G 5 1 2 -2 0 0 2 a = 1 7 . 2 ( 1 . 0 5 4 7 X ,。 一Y . ) / Y , o i n b = 6 . 7( Y , 。 一 0 . 9 3 1 8 Z , o ) / Y ,o 1 12 W 试验样品的亨特 ( H u n t e r )白 度; a , b 亨特 ( H u n t e r )色品指数 ; L 亨特 ( H u n t e r )明度指数;凡 。 ，Y io I2 1 。 试验样品三刺激值。( A 1 0 )( A l l )J J G 5 1 2 - 2 0 0 2附录 B检定记录格式证书号 :送 检单位仪器名称型号 、编号制造厂检测技术依据温度 :湿度 :%RH标准白板编号及其标准值:N o - X, 0 Y I O ZIo_。 _N o - X,o玖 。Z .】 _N o - X m Y m Z oo W z _1 . 外观检查:光源检查:猛 子一一 一 梦12345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，蠕 青 一之 几W, WW,W;,WasWs平均值标准值误差125 . 示值误差6 . 测量重复性7 . 测量不确定度被测 板被 测量1234平均被测板被测量1234平均WbWb校准仪用板XWbYZWbWb零板YWb8 . 结论:级白度计合格检定 日期年月日有效 日 期年月日检定员 :核验员 :记录号共页第页.1 J G 5 1 2 - 2 0 0 2附 录 C白度计检定证书 ( 内页)格式1 ， 外观检查:2 . 仪器所配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:J J G 5 1 2 - 2 0 0 2附录 D不确 定度 评定 与表 示 根据检定规程的检定方法，对温州仪器仪表有限公司生产的WS B - n型，北京康光仪器有限公司生产的 W S D - m型白度计进行了检定。D . 1 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 n , 属 A类评定，其数学模型 :二 = 言 66 j lw ( Dl ) A w i =w i 一w i , J式中:w i -6 次测量白度值的平均值; w i , 第 i 标准白板的白度值; 叭第 i 标准白 板的 第J 次被测白 板的白度值; A w i 示值误差。 2 )在检定规程规定的环境条件下工作，标准白板的标准白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 u 2 = 0 . 8 , k =1( 引人值) 。 3 )在正常工作状态下，白度计1 0 m i n 内 ( 白 度) 零点的最大漂移量 u 3 0 4 )在正常工作状态下，白度计 1 0 m i n 内白度值的最大变化之绝对值 u 4 o 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 : u , = 丫 u 卜 。 ; + 。 ; + 。 聋D . 2 各标准不确定度分量的分析计算D . 2 . 1 A类评定 u ， 是由测量人员从重复性测量中引人标准不确定度分量。 u , = .1实验结果如表 D . 1 .根据实验结果，其标准不确定度( 叭 一w , ) 2 / n ( n 一 1 )u ,=0. 0 50D . 2. 2B 类评定是由上一级标准 白板引人的标准不确定度，上一级检定给