紫外辐射表校准方法

紫外辐射表校准方法

国家标准 GB/T33868一2017 紫外辐射表校准方法 Calhrationmethodforutraviolelradiometer 2017-07-12发布 2018-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33868一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)归口 本标准起草单位:国家气象计量站、江苏省无线电科学研究所有限公司 本标准主要起草人:丁蕾、杨云、权继梅、,崇伟、徐毅刚、顾平月
GB/33868一2017 紫外辐射表校准方法 范围 本标准规定了紫外辐射表的校准条件、校准方法、校准结果的不确定度评定 本标准适用于太阳宽带紫外辐射表灵敏度的校准 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2.1 紫外辐射表ultravioletradioeter 宽带紫外辐射表broadband lrtioet radiometer 带宽大于数十纳米,测量地面太阳紫外辐射(UV)的仪器 注根据测量光谱范围的不同可分为3类;测量UV-A(315nm一400nm),Uv-B(280nm一315nm)或Uv-AB (280nm一400nm)的宽带紫外辐射表 校准条件 3.1环境条件 3.1.1四周空旷,仪器感应面以上没有任何障碍物 3.1.2天空晴朗,大气透明度良好,太阳高度角不小于30" 3.1.3空气温度在10C30丫范围内,相对湿度不大于80%,风速不大于5m/s 3.2标准器及配套设备 3.2.1标准宽带紫外辐射表 应符合下列要求 a 不确定度应不大于7%; 余弦响应误差(天顶角0"70"时)应不大于2.5%; b 带外响应(大于400nm时)应不大于0.1% 3.2.2数字仪表 0.05级、分辨力1AV 3.2.3环境测量仪器 技术指标见表1
GB/T33868一2017 表1环境测量仪器技术指标 气 温 相对湿度 风 气象要素 m/s 0~50 0100 测量范围 0一l0 分辨力 0. 0.1 最大允许误差 士0.5 土5 士0.5 校准方法 4.1总则 紫外辐射表的校准方法有2种,即工作级标准紫外辐射表方法和光谱辐射计方法,分别用于校准业 务用紫外辐射表和工作级标准紫外辐射表 工作级标准紫外辐射表技术指标见3.2.1,工作级标准紫外辐射表方法见4.3;光谱辐射计技术指标 见附录A,光谐辐射计方法见附录B 4.2校准前检查 应检查仪器的外观,不应有影响仪器校准操作的缺陷 经外观检查合格的紫外辐射表方可进行灵 敏度的校准 4.3工作级标准紫外辐射表方法 4.3.1校准步骤 4.3.1.1在满足3.1的环境条件下,将标准仪器和被校仪器同时放在室外平台上,接线柱朝北,仪器接 收面置于同一水平面,与数字仪表连接检查仪器输出值的正负极性.帽号大小相稳定性,并预热+ 小时 4.3.1.2标准仪器与被校仪器同步连续采集数据,数据采集的时间间隔为1min,测量持续时间为 3h一4h(宜在地方时10时14时之间进行) 同时记录下测量期间的温度、湿度和风速 4.3.2数据处理 4.3.2.1按式(1)计算被校仪器的灵敏度 Yi,) Ki E (i. 式中 K -被校仪器的灵敏度,单位为微伏平方米每瓦[V/(w m-2] V 被校仪器的第组第i个输出值,单位为微伏(AV); (iy E. 标准仪器的第组第，个辐照度值,单位为瓦每平方米(w/m'. 4.3.2.2以20个测量数据为一组,按式(2)计算出第组灵敏度的平均值 瓦,-,习k i， 式中 R -第j组灵敏度平均值,单位为微伏平方米每瓦[AV/(w m)];
GB/33868一2017 -每组测量次数 n 4.3.2.3按式(3)计算每组中单个灵敏度值K的标准偏差,当任一单个灵敏值K,与该组灵敏度 平均值K，的差的绝对值大于3倍标准偏差时,应将该K,删除,并重新计算K，和s: 3 K,一K, -习 式中: 每组中单个灵敏度值K,的标准偏差,单位为微伏平方米每瓦[V/(w m-a] 4.3.2.4按式(4)计算川组测量系列的灵敏度平均值R(保留到小数点后两位). K-习K = 式中 -测量组数 7 校准结果的不确定度评定 5 紫外辐射表校准结果的不确定度评定参见附录C 校准结果 紫外辐射表校准后出具校准证书,校准证书应至少包括以下内容: 实验室名称和地址; aa 校准地点(如果与实验室的地址不同 b 校准日期 c d 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明 e 校准环境条件; 校准结果及其测量不确定度的说明; g h)校准证书签发人签名 复校时间间隔 7.1复校时间间隔宜为1年,最长不超过2年 7.2更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时,应及时校准
GB/T33868一2017 附 录 A 规范性附录) 光谱辐射计技术指标 应符合下列要求 不确定度应不大于5% a b) 波长测量范围应覆盖280nm一400nm 波长分辨力应不大于0.3nm c 配有余弦校正器的光学传感器的余弦误差(天顶角0°一60`时)应不大于4% d
GB/33868一2017 附录 B 规范性附录) 光谱辐射计方法 B.1校准步骤 B.1.1在满足3.1的环境条件下,将配有余弦校正器的光学传感器和被校工作级标准紫外辐射表同时 放在室外平台上,接线柱朝北 校正器与被校仪器接收面置于同一水平面 光学传感器通过光纤与光 谱辐射计连接,被校仪器与数据仪表连接 通电后检查仪器输出值的正负极性,信号大小和稳定性,并 预热半小时 B.1.2光谐辐射计自校准(与标准灯比较)后与被校仪器同步连续采集数据 B.1.3测量时间间隔6min,测量持续时间3h4h(应在地方时10时14时之间进行) 同时记录测 量期间的温度、湿度和风速 B.2数据处理 B.2.1按式(B.1)计算第j组第i次测量时间段内的标准辐照度积分值 (B.1 E. E.d 式中: 第j组第i次测量时间段内,光谱辐射计在相应波长扫描范围内的标准辐照度积分值 E i, 单位为瓦每平方米(w/m') 为光谱辐射计在波长入处测量的光谱辐照度,单位为瓦每平方米纳米[w/(mnm] E 光谱辐射计测量波段的起始波长,单位为纳米(nm) 入 光谱辐射计测量波段的截止波长,单位为纳米(nm m 入 B.2.2按式(B.2)计算被校仪器灵敏度 i, K (B,2 G E" 式中: KG. -被校仪器灵敏度,单位为微伏平方米每瓦[V/w m-3]; 光谱辐射计每一段采样积分时间内,被校仪器输出电压的平均值,单位为微伏(V). Vi B.2.3以20个测量数据为一组,按式(B.3)计算出第组灵敏度的平均值 K， B.3 -大 式中 K 第j组灵敏度的平均值,单位为微伏平方米每瓦[AVw”m-] 每组测量次数 B.2.4按式(B.4)计算每组中单个灵敏度值K.的标准偏差,当任一单个灵敏值K与该组灵敏度 平均值K，的差的绝对值大于3倍标准偏差时,应将该K.删除,应重新计算K，和s: -习区 (B.4 .一K))?
GB/T33868一2017 式中 每组中单个灵敏度值K,的标准偏差,单位为微伏平方米每瓦[AV/w m-=] B.2.5按式(B.5)计算m组灵敏度的平均值(保留到小数点后两位) K--习K B.5 式中: K 组灵敏度的平均值 - 测量组数 m
GB/33868一2017 附录 C 资料性附录 紫外辐射表校准结果的不确定度评定方法 c.1概述 紫外辐射表校准结果的不确定度评定参照JF1059.1一2012进行 建立数学模型 根据校准方法,被校仪器灵敏度的数学模型按式(C.1)计算: c.1 K=十心K，十_K,十心K 式中: -被校仪器灵敏度,单位微伏平方米每瓦[AV/w m-'门 -被校仪器电压输出值,单位微伏(!V); 标雅紫外辐照度值,单位为瓦每平方米(w/nf) E K 温度特性引人的仪器灵敏度的误差,单位微伏平方米每瓦[AV/(w m]; 方向特性引人的仪器灵敏度的误差,单位微伏平方米每瓦[AV/(wm-)]; AK K 仪器装调引人的仪器灵敏度的误差,单位微伏平方米每瓦[AV/(w m-)] C.3评定标准不确定度 评定A类标准不确定度 C.3.1 对被测量进行独立重复观测,通过所得到的一系列测得值,用统计分析方法获得实验标准偏差,当 用算术平均值R作为被测量估计值时,被测量估计值的A类标准不确定度按式(c.2)计算 C.2 ua(K Vn 式中 u.(K 被测量估计值的A类标准不确定度,单位为微伏平方米每瓦[V/(w m-3] (K) -每组测量系列的实验标准偏差,单位为微伏平方米每瓦[V/(wm-3]; 实际测量次数 c.3.2评定B类标准不确定度 c.3.2.1按式(C.3)计算数字仪表引人的标准不确定度分量 C.3 4,(-" 式中: u,(V -数字仪表引人的标准不确定度分量,单位为微伏(AV); -数字仪表的不确定度,由校准证书给出; av 包含因子,由校准证书给出
GB/T33868一2017 C3.2.2按式(C.4)计算标准器引人的标准不确定度分量 uaE)= C.4 " 式中 uaE 标准器引人的标准不确定度分量,单位为瓦每平方米(W/m'); aE 标准器的不确定度,由校准证书给出; 包含因子,由校准证书给出 C.3.2.3按式(C.5)计算温度特性引人的标准不确定度分量 4K u.(AK,=！ (C.5) 式中 温度特性引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[V/(w m-a)]; u.K， 温度特性引起的仪器灵敏度的误差,由说明书给出 aK， -置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于 C3.2.4按式(C.6)计算方向特性引人的标准不确定度分量 asA C.6 uAK,- 式中 uAK，)-方向特性引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[V/(w m-] -方向特性引起的仪器灵敏度的误差,由实验数据给出; aaK， -置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于反 c.3.2.5按式(c.7)计算仪器装调引人的标准不确定度分量 aK c.7 u.K= 式中 仪器装调引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[AV/(wm-)] usK. -仪器装调引起的仪器灵敏度的误差,由实验数据给出; aK -置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于V C.4计算合成标准不确定度 各输人量互不相关,计算合成标准不确定度,见式(C.8)一式(C.13). =Vu(K十ciui(V)十c号 u3(E)十c' uiAK)十cuiAK,十c紫 uiK 4 = C.8 K C.9 - =节 K C.10 c" E 7K C.1l C3= R DK C.12 C K aK C.13 =l C5 K
GB/33868一2017 式中: -紫外辐射表校准结果的合成标准不确定度,单位为微伏平方米每瓦[V/w m-3]; 灵敏系数,为式(C.1)对输人量V的偏导数,单位为平方米每瓦[1/(w m-23)] 1 灵敏系数,为式(C.1)对输人量E的偏导数,单位为微伏四次方米每二次方瓦[V/w t m-2)]; 灵敏系数,为式(C.1)对输人量AK，的偏导数; C3 灵敏系数,为式(C.1)对输人量AK，的偏导数; C4 灵敏系数,为式(C.1)对输人量AK 的偏导数 C.5计算相对合成标准不确定度 按式(C.14)计算相对合成标准不确定度 ue ×100% C.14 lre 式中: 紫外辐射表校准结果的相对合成标准不确定度 uerll C.6确定相对扩展不确定度 按式(C.15)计算相对扩展不确定度 (C.15 U=kuaa 式中 U -紫外辐射表灵敏度校准结果的相对扩展不确定度 s 包含因子,当k=2时,该扩展不确定度U所确定的区间具有的包含概率约为95% 注:根据概率论获得的人称置信因子,当k为扩展不确定度的倍乘因子时称包含因子
GB/T33868一2017 参 考文献 [[1]GB/T31163一2014太阳能资源术语 [2]JJG458一96总辐射表 [3]JF1059.1一2012测量不确定度评定与表示 lnstrumentsandMethodsof [[4]worldMeteorologiealOrganization.GuidetoMeteorologieal ObservationSeventhedition),No.8,2008 0

紫外辐射表校准方法GB/T33868-2017

紫外辐射是指波长在10~400纳米范围内的辐射，具有很强的能量和活性。充分利用紫外辐射可以应用于许多领域，例如杀菌、荧光检测、紫外线照相等等。而紫外辐射表则是用来测量这些辐射的工具之一。

然而，为了保证紫外辐射表的准确度和可靠性，需要对其进行校准。而GB/T33868-2017标准便是规定了一种针对紫外辐射表的校准方法。

在进行紫外辐射表校准时，需要使用一个装置——紫外辐射标准器。该标准器具有已知的辐射强度，并通过调节其功率控制器来模拟不同辐射强度的环境。

紫外辐射表校准的具体步骤如下：

1. 将紫外辐射表与紫外辐射标准器放置于同一位置，并打开紫外辐射标准器的电源。
2. 依次调整紫外辐射标准器的功率控制器，使得紫外辐射表分别显示不同的读数，例如10、50、100等。
3. 记录每个读数对应的实际辐射强度值，并计算出各读数的相对误差。
4. 根据计算结果，进行相应的调整和修正，以保证紫外辐射表的准确性。

需要注意的是，在进行紫外辐射表校准时，应该选择在温度、湿度、光照等环境条件稳定的情况下进行，以避免其他因素对校准结果产生不利影响。

总的来说，GB/T33868-2017规定的紫外辐射表校准方法是一种比较简单易行的方法。在实际使用中，应该定期对紫外辐射表进行校准，以保证测量结果的准确性和可靠性。

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