LED路灯总光通量不确定度评定报告

LED路灯总光通量 测量不确定度评定报告 1.试验部分1.1主要仪器全空间分布光度计GO-R5000、变频电源DPS1030、功率计PF210、2.0m传导光纤、标准灯D908S、温湿度测量仪等。1.2测定方法依据标准：GB/T 9468-2008 灯具分布光度测量的一般要求将被测LED灯具夹持在分布光度计上，使发光中心处于分布光度计的旋转中心。在足够多的发光平面上，以足够小的角度间隔测量以分布光度计的光度探测器到被测LED灯具发光中心之间的距离为半径的虚拟球面上的各点照度。采用数值积分法计算出LED灯具的总光通量：式中：tot为总光通量；r为虚拟球面半径；Stot为虚拟球上的表面面积；（,）为空间角。2.数学模型国家计量技术规范JJF 1059-2012测量不确定度评定与表示中规定：测量中，被测量Y（即输出量）由N个其他量，通过函数关系来确定，即：式中，是对测量结果Y产生影响的量，该式称为测量模型或数学模型。LED路灯的光通量是可以直接测量得到的，所以采用下面的数学模型：式中：为被测样品光通量，lm；为仪器光通量的读数值，lm。3.测量不确定度的来源（1）被测灯具测量的重复性造成的不确定度；（2）标准灯D908S测量不确定度造成的不确定度；（3）ID-1000线性探测器的波动造成的不确定度；（4）DPS1030变频交流电源电压波动造成的不确定度；（5）灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度（6）暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度；（7）光纤的传输偏差造成的不确定度；（8）杂散光造成的不确定度；（9）反射镜的灰尘造成的不确定度；4.不确定度分量的计算4.1标准不确定度A类的评定在JJF 1059-2012测量不确定度的评定与表示中，用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，称为不确定度的A类评定方法。对LED路灯随机重复测量6次，测量参数设置如下，测试结果见表1所示：C角度范围：0360，间隔：22.5；角度范围：0180，间隔：1；测试距离：远场30 m。表1 光通量测量数据表测量次数光通量(lm)平均值(lm)11001210053210036310065410069510031610102则标准不确定度为式中：为每次光通量的测量值，单位lm；为光通量测量的平均值，单位lm；n为测量次数。自由度4.2标准不确定度B类的评定JJF 1059-2012测量不确定度评定与表示规定，用不同于对观测量进行统计分析的方法，来评定标准不确定度，称为标准不确定度的B类评定方法。当输入量的估计量不是由重复观测得到时，其标准偏差可用对的有关信息或资料来评估。B类评估的信息来源可来自：校准证书、检定证书、生产厂的说明书、检测依据的标准、引用手册的参考数据、以前测量的数据、相关材料特性的知识等。（1）若资料（如校准证书）给出了的扩展不确定度和包含因子，则的标准不确定度为：（2）若由资料查得或判断的可能值分布区间半宽度为（通常为允许误差限的绝对值）则：此时与在此区间内的概率分布有关（参见JJF 1059-2012附录B“概率分布情况的估计”）。4.2.1标准灯D908S测量不确定度造成的不确定度查询标准的D908S的校准证书可以得到，标准灯的不确定度为urel=1.1%，=2；则4.2.2 ID-1000 线性探测器的波动造成的不确定度查询ID-1000线性探测器的校准证书可以得到，不确定度为urel=1.0%，=2；则4.2.3 DPS1030变频交流电源电压波动造成的不确定度查询DPS1030变频交流电源的校准证书可以得到，不确定度为urel=0.15%，=2，测试过程使用220V电压，则电压的标准不确定度为，根据经验，每变化1V电压引起的光通量变化为，则4.2.4灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度使用十字激光对准器对灯具的安装位置和转动中心位置校准，转角精度：c轴0.1，轴0.1。根据经验可知，这两项影响造成的光通量的误差1%，认为误差服从均匀分布，则，则4.2.5暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度暗室温度控制在(251)，温度准确度为0.2，灯具周围空气的运动速度应不超过0.2 m/s。根据检测数据统计，这两项影响造成光通量的极限误差1%，认为这两项造成的误差服从均匀分布，则，4.2.6对于光纤的传输偏差造成的不确定度、杂散光造成的不确定度、反射镜的灰尘造成的不确定度相较于其他分量而言，比较小，所以忽略不计。5.标准不确定一览表标准不确定度分量不确定度来源不确定度分量值(lm)灵敏系数重复测试13.231标准灯D908S的测量不确定度55.291ID-1000线性探测器的波动50.261DPS1030变频交流电源电压波动0.0471灯具的安装位置和移动转台的转动精度58.041暗室的环境温度和气流波动58.0416.合成标准不确定度7.扩展不确定度根据JJF 1059-2012测量不确定度评定与表示要求，扩展不确定度用下式计算：为以置信概率提供置信区间输出值的扩展不确定度；为给定置信概率的包含因子；为合成的标准不确定度。置信水平为95%时，=1.96，则扩展不确定度为：8.结论扩展不确定度，它是由合成标准不确定度乘以包含因子 =1.96而得到的。从全空间分布光度计对大功率LED路灯的光通量测量不确定度的评定可以看出，标准灯D908S引起的不确定度对测量不确定度、ID-1000线性探测器的波动、灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度造成的不确定度、暗室的环境温度和气流波动造成的不确定度对总不确定度的贡献比较大。因此要定期对光通量标准灯计量，尽量采用与样品光通量相接近、色温接近、外形尺寸相近的标准灯泡进行光通量标定；对ID-1000线性探测器进行计量校准，确保参数满足要求；对于灯具的安装位置和移动以及转台的转动精度，要定期对控制转台和安装位置