JJF(皖) 250-2026 高压电气设备电晕放电检测用日盲型紫外成像仪校准规范

安徽省地方计量技术规范2026—01—09发布2026安徽省市场监督管理局发布JJF（皖）250—2026高压电气设备电晕放电检测用日盲型紫外成像仪校准规范<><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><>JJF（皖）250—2026））JJF（皖）250—2026I JJF（皖）250—2026表示》、JJF1071－2010《国家计量校准JJF（皖）250—20261高压电气设备电晕放电检测用日盲型紫外成像仪校准规范本规范适用于高压电气设备电晕放电检测用日盲型紫外成像仪(以下简称紫外成像仪)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，3.2带外抑制out-of-ban3.3紫外线检测灵敏度UVdetecti3.4放电检测灵敏度thedischargedetecti3.5紫外／可见光图像叠加精确度superpositionaccuracyofUV/visibleimages电晕和其他形式的放电会在紫外波段发射出紫外线。日盲型紫外成像仪在日盲紫外波JJF（皖）250—20262段240nm～280nm区间工作，具有带外抑制能力，通过图像叠加的方式，将电晕放电图像叠加至可见光图像上，经图像处理模块进行的两路视频叠加、光子计数等运算处理，完成图像的显示、存储和输出，不受日光紫外线干扰，图1紫外成像仪工作原理示意图注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。JJF（皖）250—20263推荐使用表1所列测量标准及其他设备，允许使用满足测量不确定度要求的其他测量表1测量标准及其他设备序号测量标准及其他设备名称技术要求1局部放电仪示波器校准信号幅度误差不大于1%2可见光光源出光口80%面积的亮度不均匀性≤2.0%3日盲紫外单色光源波长范围：覆盖(240~280)nm，稳定时间＞15min4日盲紫外光、可见光混合光源波长范围：(240~800)nm，稳定时间＞15min5功率计MPE：±10%6衰减片组透过率≤10-107平行光管焦距相对误差不超过±0.1%8光照度计标准级9清晰度测试卡分辨率不低于500LW/PH，白线或黑线的宽度应不超过特征宽度的±5%注：局部放电测试回路应符合GB/T7354的要求。校准前首先进行外观和功能检查，确定没有影响计量特性因素后再进行校准。图2带外抑制校准方法示意图在实验室内无其他紫外光照条件的环境中，将紫外成像仪正对日盲紫外单色光源，记录紫外成像仪的响应光斑点数N，随后将光功率计放置在日盲紫外单色光源光轴处，测量光功率W。在240nm～280nm波段内改变日盲紫外单色光源输出波长，选取不少于波段范围内均匀分布的5个波长进行测量，记录不同波长下紫外成像仪的响应光斑点数N与光功JJF（皖）250—20264率W。按公式（1）计算输出光功率和紫外成像仪光子数计算成像仪的透过率：T=NhV/W（1）T——透过率；N——光斑点数，光子；W——光功率，W。拟合不同波长下的紫外成像仪透过率并得到透过率曲线。将透过率曲线T(λ)与地表夏天正午阳光光强理论值曲线Φ(λ)相乘积分，得到紫外成像仪带外抑制性能参数（SILA——镜头面积，cm2；T(λ)——透过率曲线；Φ(λ)——阳光光强理论值曲线，光子/cm2/nm/s；为防止可见光通道因聚焦强光损坏，测量时可在镜头前用一可见光衰减片防护（衰减％，％）图3紫外线检测灵敏度校准方法示意图紫外线检测灵敏度校准方法如图3所示，实验室内照明应小于0.0001lx。使用功率计在光轴处测量日盲紫外单色光源发光功率，随后放置紫外成像仪并调整，使光束落在紫外JJF（皖）250—2026的情况下，逐渐增大衰减片透过率直至紫外成像仪能够探测到紫外信号，记录此时衰减片Sen——紫外线检测灵敏度，W/cm2；W——光源发光功率，W；d——功率计感光面直径，cm；τ——衰减片透过率。在实验室环境中，开启紫外成像仪采集室内暗背景图像，紫外成像仪光斑点数为0时开始测量。此时将紫外成像仪增益设置为最大增益值的80％，积分时间设置为0，手动对放电紫外线光斑亮点。此时示波器测得的放电量即为紫外图4放电检测灵敏度校准方法示意图UVI－紫外成像仪；PDO－局部放电仪示波器；S－电晕放电针板间隙；T1，T2－无局部放电调压装置；Z－检测阻抗；d－观测距离；C1、C2－测量耦合电容；R－限流电阻JJF（皖）250—20266可见光光源直射清晰度测试卡，使紫外成像仪光轴与清晰度测试卡垂直，调节测试卡与成像仪距离，使镜头能够捕捉清晰度测试卡全部定点信息。对清晰度卡进行拍摄并使用在不变色温的情况下调节可见光光源发光强度，当成像仪输出图像的亮度水平分解力下降到一半时，将光照度计放置在清晰度测试卡正前方进行测量，此时光照度计显示的照将紫外成像仪放置在平行光管出口位置对信号成像，设置可见光通道和紫外通道的放外光、可见光混合光源聚焦成像清晰，十字刻线成像清晰，切换紫外成像仪显示通道，分图5紫外／可见光图像叠加精确度校准方法示意图通过紫外成像仪拍摄的图像计算得出分划板图像紫外通道中心点坐标(XUV，YUV)与可见光中心点坐标(XVIS，YVIS)，以像素数相减得到二者坐标像素差值（dx，dy紫外与NW——紫外图像水平方向的像素数目，px；dx，dy——坐标像素差值，px。分别拍摄10次紫外通道与可见光通道图像，计算每次的紫外与可见光图像的叠加精JJF（皖）250—2026校准后的紫外成像仪出具校准证书，校准证书应包含校准结果及测量不确定度。校准由于复校时间间隔的长短是由器具的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的，因此委托方可根据实际使用情况自JJF（皖）250—20268按规范7.1规定的方法，以镜头直径70mm、光功率1nW为例，对带外A.2测量模型SIL=A∫2T(λ)Φ(λ)dλ.Δt（A.1）A——镜头面积，cm2；λ——光波长，nm；T(λ)——透过率曲线；Φ(λ)——阳光光强理论值曲线，光子/cm2/nm/s；T=NhV/W（A.2）T——透过率；N——光斑点数；光子；expΦ(λ)——阳光光强理论值曲线，光子/cm2/nm/s；λ——光波长，nm；kB——玻尔兹曼常数，J/K；TJJF（皖）250—20262（A.4）A——镜头面积，cm2；d——镜头直径，cm。λ——光波长，nm。玻尔兹曼常数kB=1.380649×10速c=2.99792458×108m2N/(e+1.68×10-4))dλ.Δt（A.6）引起测量结果不确定度的各分量彼此独立，依据公式u.u2(xi)JJF（皖）250—2026A.4测量不确定度来源A.4.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1A.4.2光斑点数测量误差引入的标准不确定度分量u2A.4.3镜头直径测量误差引入的标准不确定度分量u3A.4.4光功率测量误差引入的标准不确定度分量u4A.4.5光波长误差引入的标准不确定度分量u5A.5.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1JJF（皖）250—2026表A.1重复性测量结果实测值/光子/帧s/光子/帧1234567890.7970.8140.7140.6750.7290.6860.8050.6530.7540.6270.067=0.067光子/帧A.5.2光斑点数测量误差引入的标准不确定度分量u2根据厂家提供的相关数据，紫外成像仪对不同波长的响应光A.5.3镜头直径测量误差引入的标准不确定度分量u3A.5.4光功率测量误差引入的标准不确定度分量u4A.5.5光波长误差引入的标准不确定度分量u5），A.6合成标准不确定度uc表A.2标准不确定度一览表标准不确定度代号ui不确定度来源标准不确定度值i灵敏系数ci光子/帧测量重复性0.067光子/帧10.067光斑点数测量误差30光子5.56×10-11镜头直径测量误差0.982μm3.95×10-63.88×10-12JJF（皖）250—2026光功率测量误差0.0578nW光波长误差0.3nmuc=0.068光子/帧A.7扩展不确定度JJF（皖）250—2026Sen——紫外线检测灵敏度，W/cm2；W——光源发光功率，W；d——功率计感光面直径，cm；τ——衰减片透过率。引起测量结果不确定度的各分量彼此独立，依据公式uu2得：B.4.1测量重复性引入的标B.4.2光功率测量误差引入的标准不确定度分量u2B.4.3感光面直径测量误差引入的标准不确定度分量u3JJF（皖）250—2026B.4.4透过率测量不确定度引入的标准不确定度分量u4表B.1重复性测量结果实测值/W/cm2s/W/cm2123452.36×10-173.6×10-163.8×10-163.4×10-163.8×10-163.2×10-1667893.9×10-163.6×10-163.6×10-163.3×10-163.8×10-16=2.36×10-17W/cm2B.5.2光功率测量误差引入的标准不确定度分量u2光功率由功率计测得，功率计MPE:±10%，均匀分布，kB.5.3感光面直径测量误差引入的标准不确定度B.5.4透过率测量不确定度引入的标准不确定度分量u4），表B.2标准不确定度一览表标准不确定度代号ui不确定度来源标准不确定度值i灵敏系数ciW/cm2测量重复性2.36×10-17W/cm212.36×10-17JJF（皖）250—2026光功率测量误差感光面直径测量误差1.03×1023透过率测量不确定度、16W/cm2JJF（皖）250—2026SE=EE——光照度计测得值，1x。引起测量结果不确定度的各分量彼此独立，依据公式uu2得：C.4.2光照度计测量误差引入的标准不确定度分量u2表C.1重复性测量结果实测值/1xs/1234567890.090.080.090.070.080.080.090.090.080.080.007JJF（皖）250—2026C.5.2光照度计测量误差引入的标准不确定度分量u2表C.2标准不确定度一览表标准不确定度代号ui不确