逆反射测量仪校准规范

JJF1809—20201逆反射测量仪校准规范1范围本规范适用于逆反射测量仪的校准。2引用文件本规范引用了下列文件:JJF1059.1测量不确定度评定与表示JJF1796逆反射标准器JT/T688—2007逆反射术语JT/T690逆反射体光度性能测试方法凡是注日期的引用文件,仅注日期版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和定义JT/T688—2007界定的以及下术语和定义适用于本规范。3.1逆反射retroreflection反射光从接近入射光的反方向返回的一种反射。[JT/T688—2007,2.1]3.2发光强度系数RIcoefficientofluminousintensity逆反射体在观测方向的发光强度(I)与逆反射体垂直于入射光方向的平面上的光照度(E┴)之比,单位为坎德拉每勒克斯(cd·lx-1)。[JT/T688—2007,2.34]3.3逆反射系数RAcoefficientofretroreflection发光强度系数与逆反射体的表面积之比,单位为坎德拉每勒克斯平方米(cd·lx-1·m-2)。[JT/T688—2007,2.35]3.4逆反射亮度系数RLcoefficientofretroreflectedluminance观测方向的光亮度L与垂直于入射光方向的平面上的法向照度之比,单位为坎德拉每平方米勒克斯(cd·m-2·lx-1)。[JT/T688—2007,2.37]4概述逆反射测量仪是用来测量交通标志板及反光膜、道路交通标线、突起路标等交通安全设施光度性能的一种便携式光学设备,与逆反射标准器配套使用。其测量原理为JT/T690规定的替代法,既可用于实验室测量也可用于工程现场测量。JJF1809—20202逆反射测量仪一般由光源、接收器、光学系统、数据处理与指示单元、电源、机壳等部分组成,按测量对象分为逆反射标志测量仪、逆反射标线测量仪和突起路标测量仪三类。5计量特性5.1示值误差逆反射测量仪的示值误差应符合表1的要求。表1逆反射测量仪的最大允许误差逆反射测量仪校准参数几何条件测量范围最大允许误差观测角入射角逆反射标志测量仪逆反射系数0.2°-4°/15°/30°(0.1~1.9)cd·lx-1·m-2±0.1cd·lx-1·m-20.5°(2.0~199.9)cd·lx-1·m-2±5%1.0°(200.0~1999)cd·lx-1·m-2±3%逆反射标线测量仪逆反射亮度系数1.05°88.76°(0.1~1999)mcd·m-2·lx-1±5%突起路标测量仪发光强度系数0.2°0°/±20°(0.1~1999)mcd·lx-1±10%0.33°±5°1.0°±10°2.0°±15°注:逆反射标志测量仪和逆反射标线测量仪的入射角为垂直入射角,校准时水平入射角为0°;突起路标测量仪的入射角为水平入射角,校准时垂直入射角为0°。5.2测量重复性逆反射测量仪的测量重复性应符合表2的要求。表2逆反射测量仪的变差系数要求逆反射测量仪校准参数几何条件测量范围变差系数观测角入射角逆反射标志测量仪逆反射系数0.2°-4°(0.1~1999)cd·lx-1·m-2≤2%逆反射标线测量仪逆反射亮度系数1.05°88.76°(0.1~1999)mcd·m-2·lx-1≤5%突起路标测量仪发光强度系数0.2°0°(0.1~1999)mcd·lx-1≤8%注:逆反射标志测量仪和逆反射标线测量仪的入射角为垂直入射角,校准时水平入射角为0°;突起路标测量仪的入射角为水平入射角,校准时垂直入射角为0°。JJF1809—202036校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度为(23±5)℃,相对湿度不大于75%。6.1.2校准时工作台应保持水平,无振动冲击。6.2校准设备参考标准应满足JJF1796中参考标准器的要求,并与被校逆反射测量仪自带工作标准板的类型、颜色等逆反射性能相近。7校准项目和校准方法7.1示值误差校准逆反射测量仪示值误差的步骤如下:a)按使用说明书要求对逆反射测量仪进行加电、预热。b)用与工作标准板逆反射性能相近的参考标准,按JJF1796规定的方法,沿基准方向校准逆反射测量仪自带的工作标准板。c)调整逆反射测量仪的零位。d)使用已校准的工作标准板对逆反射测量仪进行自校准。e)按表1规定的几何条件,用自校准后的逆反射测量仪沿基准方向测量参考标准的量值。f)重复步骤c)~e)3次,取3次测量结果的平均值为被校逆反射测量仪示值。g)按公式(1)计算逆反射测量仪的示值误差; Δ=×100%(1)式中:Δ—被校逆反射测量仪的示值误差; R—被校逆反射测量仪示值,cd·lx-1·m-2(或mcd·m-2·lx-1、mcd·lx-1);Rs—参考标准的量值,cd·lx-1·m-2(或mcd·m-2·lx-1、mcd·lx-1)。h)当被校逆反射标志测量仪的示值不大于1.9cd·lx-1·m-2时,则按公式(2)计算示值误差。式中:Δ=R-Rs(2)Δ—被校逆反射标志测量仪的示值误差,cd·lx-1·m-2; R—被校逆反射标志测量仪示值,cd·lx-1·m-2;Rs—参考标准的量值,cd·lx-1·m-2。7.2测量重复性按7.1中规定的方法和表2要求的几何条件,重复7.1的步骤c)~e)3次,计算6次测量结果的平均值,按公式(3)和公式(4)计算其变差系数,即为其测量重复性。JJF1809—20204 (Ri-R(Ri-R)2δ×100%式中:(3)(4)s—被校逆反射测量仪的样本标准偏差,cd·lx-1·m-2(或mcd·m-2·lx-1,mcd·lx-1);Ri—逆第l示值(i=1,2,3…,n),cd·lx-1·m-2(或mcd·x-测量的平均值(n=6),cd·lx-1·m-2(或mcd·δ—被校逆反射测量仪的变差系数。8校准结果8.1校准记录逆反射测量仪的校准记录应信息齐全、内容完整,校准记录式样见附录A。8.2校准证书逆反射测量仪的校准结果以校准证书的形式表达,校准证书包含的信息及内页式样见附录B。8.3校准结果不确定度评定逆反射测量仪校准结果的不确定度评定按照JJF1059.1进行,不确定度评定示例见附录C。9复校时间间隔逆反射测量仪的复校时间间隔建议为6个月。由于复校时间间隔的长短是由逆反射测量仪的使用情况、使用者等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF1809—20205附录A逆反射测量仪校准记录表式样A.1逆反射测量仪校准记录表首页逆反射测量仪校准记录表首页式样见表A.1。表A.1记录表首页表格编号:第页共页样品名称样品编号型号规格出厂编号制造单位校准依据校准地点校准前样品状态校准后样品状态校准环境温度:℃湿度:%RH所用测量标准或主要设备名称编号主要技术参数溯源证书有效期使用前情况使用后情况备注校准人:核验人:校准时间:A.2逆反射测量仪校准记录表内页A.2.1逆反射标志测量仪校准记录表内页式样见表A.2。6表A.2逆反射标志测量仪校准记录表表格编号:第页共页颜色测量几何条件逆反射系数cd·lx-1·m-2示值误差逆反射系数cd·lx-1·m-2变差系数观测角入射角标准值测量值平均值测量值平均值1234560.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°黄色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°7表A.2(续)表格编号:第页共页颜色测量几何条件逆反射系数cd·lx-1·m-2示值误差逆反射系数cd·lx-1·m-2变差系数观测角入射角标准值测量值平均值测量值平均值123456红色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°绿色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°8表A.2(续)表格编号:第页共页颜色测量几何条件逆反射系数cd·lx-1·m-2示值误差逆反射系数cd·lx-1·m-2变差系数观测角入射角标准值测量值平均值测量值平均值123456蓝色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°逆反射系数校准不确定度描述A.2.2逆反射标线测量仪校准记录表内页式样见表A.3。表A.3逆反射标线测量仪校准记录表表格编号:第页共页颜色测量几何条件逆反射亮度系数mcd·m-2·lx-1示值误差逆反射亮度系数mcd·m-2·lx-1变差系数观测角入射角标准值测量值平均值测量值平均值1234561.05°88.76°黄色1.05°88.76°逆反射亮度系数校准不确定度描述9A.2.3突起路标测量仪校准记录表内页式样见表A.4。表A.4突起路标测量仪校准记录表表格编号:第页共页颜色测量几何条件发光强度系数cd·lx-1示值误差发光强度系数cd·lx-1变差系数观测角入射角标准值测量值平均值测量值平均值1234560.2°0°20°20°0.33°5°-5°1.0°10°-10°2.0°15°-15°黄色0.2°0°20°20°0.33°5°-5°1.0°10°-10°2.0°15°-15°发光强度系数校准不确定度描述JJF1809—202010附录B逆反射测量仪校准证书信息及内页式样B.1校准证书信息逆反射测量仪校准证书应至少包括以下信息:a)标题:“校准证书”;b)校准实验室名称和地址;c)进行校准的地点;d)证书编号、页码及总页数;e)委托单位的名称和地址;f)被校准仪器的信息;g)进行校准的日期;h)校准所依据的技术规范名称和代号;i)所用测量标准或主要设备的名称、编号、主要技术参数及溯源证书有效期;j)校准时的环境条件;k)校准结果及其测量不确定度的说明;l)校准报告批准人的签名或识别;m)校准结果仅对校准对象有效的声明;n)未经校准实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明;o)如可获得,任何调整或修理前后的结果;p)相关时,与要求或规范的符合性声明;q)已与客户达成协议时,给出复校时间间隔的建议。B.2逆反射标志测量仪校准结果内页式样逆反射标志测量仪校准结果内页式样见表B.1。JJF1809—202011表B.1逆反射标志测量仪校准结果颜色测量几何条件示值误差变差系数观测角入射角0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°黄色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°12表B.1(续)颜色测量几何条件示值误差变差系数观测角入射角红色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°绿色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°13表B.1(续)颜色测量几何条件示值误差变差系数观测角入射角蓝色0.2°-4°15°30°0.5°-4°15°30°1.0°-4°15°30°逆反射系数校准不确定度描述B.3逆反射标线测量仪校准结果内页式样逆反射标志测量仪校准结果内页式样见表B.2。表B.2逆反射标线测量仪校准结果颜色测量几何条件观测角入射角示值误差变差系数1.05°88.76°黄色1.05°88.76°逆反射亮度系数校准不确定度描述B.4突起路标测量仪校准结果内页式样突起路标测量仪校准结果内页式样见表B.3。14表B.3突起路标测量仪校准结果颜色测量几何条件示值误差变差系数观测角入射角0.2°0°20°-20°0.33°5°-5°1.0°10°-10°2.0°15°-15°黄色0.2°0°20°-20°0.33°5°-5°1.0°10°-10°2.0°15°-15°发光强度系数校准不确定度描述JJF1809—202015附录C逆反射测量仪校准不确定度评定示例C.1概述本附录对逆反射标志测量仪、逆反射标线测量仪和突起路标测量仪进行示值误差校准不确定度评定。C.2测量模型逆反射测量仪测量逆反射系数(或逆反射亮度系数、发光强度系数)的测量模型如下:式中:R=R0+Δ式中:Δ—被校逆反射测量仪的示值误差,当表示逆反射系数时单位为cd·lx-1·m-2、当表示逆反射亮度系数时单位为mcd·m-2·lx-1、当表示发光强度系数时单位为mcd·lx-1;R—被校逆反射测量仪示值,当表示逆反射系数时单位为cd·lx-1·m-2、当表示逆反射亮度系数时单位为mcd·m-2·lx-1、当表示发光强度系数时单位为mcd·lx-1;R0—参考标准的量值,当表示逆反射系数时单位为cd·lx-1·m-2,当表示逆反射亮度系数时单位为mcd·m-2·lx-1,当表示发光强度系数时单位为mcd·lx-1。由此得出:C.3不确定度分析Δ=R-R0C.3不确定度分析影响Δ的不确定度来源主要有:1)逆反射标准器量值引入的不确定度分量u(R0);2)被校准仪器示值重复性引入的不确定度分量u1(R);3)被校准仪器数字显示的分辨力引入的不确定度分量u2(R)。由u1(R)和u2(R)合成u(R),当其中一项远小于另一项时,忽略小项。不确定度分量u(R0)和u(R)不相关。C.4合成标准不确定度计算公式由测量模型可得,逆反射系数示值误差的合成标准不确定度:uc=u(Δ)=c2(R)u2(R)+c2(R0)u2(R0)(C.3)其中,c(R)=1,c(R0)。代入公式(C.3)得:uc=uuc=u2(R)+u2(R0)(C.4)JJF1809—202016三型白色逆反射标志标准器、白色逆反射标线标准器和白色突起路标标准器的相对扩展不确定度分别见表C.1、表C.2和表C.3。表C.1逆反射标志标准器的不确定度测量几何条件逆反射系数值观测角入射角量值/cd·lx-1·m-2量值的相对扩展不确定度(k=2)0.2°-4°134.43.1%15°110.93.1%30°52.23.1%0.5°-4°64.03.1%15°58.03.1%30°33.83.1%1°-4°27.03.1%15°23.73.1%30°16.03.1%表C.2逆反射标线标准器的不确定度测量几何条件逆反射亮度系数值观测角入射角量值/mcd·m-2·lx-1量值的相对扩展不确定度(k=2)1.05°88.76°245.23.1%表C.3突起路标标准器的不确定度测量几何条件发光强度系数值观测角入射角量值/mcd·lx-1量值的相对扩展不确定度(k=2)0.2°0°890.63.0%20°879.43.0%-20°747.53.0%C.6标准不确定度分量的评定C.6.1逆反射标准器量值引入的不确定度分量u(R0)C.6.1.1逆反射标志标准器量值的相对标准不确定度逆反射标志标准器量值的相对扩展不确定度为:逆反射标志标准器量值的相=2urel(R0)=1.55%JJF1809—202017C.6.1.2逆反射标线标准器量值的相对标准不确定度逆反射标线标准器量值的相对扩展不确定度为:Urel(R0)=3.1%,k=2逆反射标线标准器量值的相对标准不确定度为:urel(R0)=1.55%C.6.1.3突起路标标准器量值的相对标准不确定度突起路标标准器量值的相对扩展不确定度为:Urel(R0)=3.0%,k=2突起路标标准器量值的相对标准不确定度为:urel(R0)=1.5%C.6.1.4逆反射标准器量值引入的不确定度分量结果表C.5和表C.6。由逆反射标准器量值引入的不确定度分量u(R0)=urel(R0)·R0,表C.5和表C.6。表C.4逆反射标志标准器量值引入的不确定度分量测量几何条件逆反射系数值/cd·lx-1·m-2观测角入射角u(R0)引入的不确定度0.2°-4°2.0832015°1.7189530°0.809100.5°-4°0.9920015°0.8990030°0.523901°-4°0.4185015°0.3673530°0.24800表C.5逆反射标线标准器量值引入的不确定度分量测量几何条件逆反射亮度系数值/mcd·m-2·lx-1观测角入射角u(R0)引入的不确定度1.05°88.76°3.8006JJF1809—202018表C.6突起路标标准器量值引入的不确定度分量测量几何条件发光强度系数值/mcd·lx-1观测角入射角u(R0)引入的不确定度0.2°0°13.359020°13.1910-20°11.2125C.6.2被校准仪器示值重复性引入的不确定度分量u1(R)采用A类评定方法,在重复性条件下,根据校准方法,用某台典型逆反射标志测量仪、某台典型逆反射标线测量仪、某台典型突起路标测量仪分别进行6次重复性测量。得到示值重复性引入的不确定度分量u1(R),见表C.7、表C.8和表C.9。表C.7逆反射标志测量仪重复性测量的不确定度测量几何条件逆反射系数值/cd·lx-1·m-2观测角入射角重复性测量的平均值重复性测量引入的标准不确定度0.2°-4°134.470.015315°110.780.038930°52.600.06830.5°-4°64.560.026715°58.540.016730°33.780.10311°-4°27.120.013315°23.870.015330°16.170.0153表C.8逆反射标线测量仪重复性测量的不确定度测量几何条件逆反射亮度系数值/mcd·m-2·lx-1观测角入射角重复性测量的平均值重复性测量引入的标准不确定度1.05°88.76°245.710.118719表C.9突起路标测量仪重复性测量的不确定度测量几何条件发光强度系数值/mcd·lx-1观测角入射角重复性测量的平均值重复性测量引入的标准不确定度0.2°0°890.60020°689.785.8377-20°919.1717.0910C.6.3被校准仪器数字显示的分辨力引入的不确定度分量u2(R)C.6.3.1数字显示式测量仪器的标准不确定度对于数字显示式测量仪器,设其分辨力为δx,则由此带来的标准不确定度为0.289δx。C.6.3.2被校逆反射标志测量仪数字显示的分辨力引入的不确定度分量对于被校逆反射标志测量仪,当R<160cd·lx-1·m-2时,其分辨力为0.1cd·lx-1·m-2。C.6.量u定度分量对于被校逆反射标线测量仪,其分辨力为0.1mcd·m-2·lx-1。被校逆反射标线测量仪的u2(R)=0.0289mcd·m-2·lx-1。C.6.3.4被校突起路标测量仪数字显示的分辨力引入的不确定度分量对于被校突起路标测量仪,其分辨力为0.1mcd·lx-1。C.7u2(R)=0.0289mcd·lx-1。逆反射标志测量仪、逆反射标线测量仪、突起路标测量仪的不确定度分量汇总分别见表C.10、表C.11和表C.12。表C.10逆反射标志测量仪不确定度分量汇总测量几何条件逆反射系数值/cd·lx-1·m-2观测角入射角不确定度分量汇总u(R0)引入的不确定度u(R)引入的不确定度0.2°-4°2.083200.028915°1.718950.038930°0.809100.06830.5°-4°0.992000.028915°0.899000.028930°0.523900.103120表C.10(续)测量几何条件逆反射系数值/cd·lx-1·m-2观测角入射角不确定度分量汇总u(R0)引入的不确定度u(R)引入的不确定度1°-4°0.418500.028915°0.367350.028930°0.248000.0289表C.11逆反射标线测量仪不确定度分量汇总测量几何条件逆反射亮度系数值/mcd·m-2·lx-1观测角入射角不确定度分量汇总u(R0)引入的不确定度u(R)引入的不确定度1.05°88.76°3.80060.1187表C.12突起路标测量仪不确定度分量汇总测量几何条件发光强度系数值/mcd·lx-1观测角入射角不确定度分量汇总u(R0)引入的不确定度u(R)引入的不确定度0.2°0°13.35900.028920°13.19105.8377-20°11.212517.0910C.8合成标准不确定度和扩展不确定度C.8.1合成标准不确定度由测量模型可以得到合成标准不确定度:u