检定、校准紫外辐射照度计*误差偏大等原因的探讨

检定、校准紫外辐射照度计数值不一致、误差偏大等原因的探讨

叶军安  尹德金

    影响紫外辐射照度计准确的因素很多且复杂，要想准确地检定、校准这类仪器，一定要注意以下方面，才能给出科学、准确的测量结果。
    1.按JJG879-2002《紫外辐射照度计》检定规程，操作过程调整汞灯发光平面和辐射照度计接收器的受光平面，使其垂直于光轴，且中心位于测量光轴上。调整汞灯与接收器各光阑位置，使汞灯发出的光束全部照射在接收器的受光面上。
    2.汞灯的电源电压和频率的变化对其辐照度有较大影响。应该选用稳压性能好的稳压电源，以将影响降至最低。
    点燃汞灯并预热30min甚至更长时间(尤其是高压汞灯)，直至数据稳定才能开始检定，否则测量误差很大、不准确。
    3.目前，紫外辐射照度计国内外各型仪器很多，即探头种类繁多，探头形状不一，受光面大小不一。汞灯发出的光不可能是绝对均匀的，所以当被测探头与标准探头受光面积不同时，一定要调整夹具，使光斑照射到被测探头中心，尽量做到与标准探头所受到的辐射照度相同，以减少辐照场不均匀造成的误差。
    4.大多紫外辐射照度计是使用电池的，检定时，一定要注意，当电池电压不足时，辐照度值会产生较大偏差，如果不注意这一点，很可能会得出错误的结论。更换新电池后，辐照度值就会准确了。
    5.紫外辐射照度计探头滤光片材料在空气中受潮霉变或被污染，会使光谱透过率发生变化，影响测量结果。滤光片受潮后，峰值波长会偏移，有时偏移较多，使得辐照度值发生变化。所以，探头若较长时间不用，应放置于干燥器中保存。
    6.杂散辐射的干扰:汞灯以外的光线对紫外辐射照度计会产生干扰，尤其是探头中的滤光片光谱带宽较宽的仪器，检定时一定要遮挡住杂散光，数据才会准确、真实。
    7.大功率测量时，探头被光照射的时间不宜长，温度升高，仪器的辐照度值会发生变化。滤光片的峰值波长也会随着温度的明显改变而发生变化。光电池的灵敏度也有随温度变化而改变的特性。此外，连接探头的塑料线也会被烤坏。
    8.测量中入射光线与接收器法线夹角会有角度响应值误差，应尽量保持垂直照射、接收。
    9.一台紫外辐射照度计测量时的示值除由光电接收器自身的光谱灵敏度、滤光片的光谱透射比决定外，还与被测光源的光谱能量分布有关，采用不同类型的光源，由于不同的光谱分布，所得结果不一致，有很大误差。根据使用情况，每台紫外辐射照度计的标定必须针对某一种光源进行，下面举一例说明:
    一台B波段仪器，用黑光高压汞灯测量，其结果如表1所示。
   

<CTSM>    表1  用黑光高压汞灯测量的结果</CTSM>
    同一台B波段仪器，用白光高压汞灯测量，其结果如表2所示。
   

<CTSM>    表2  用白光高压汞灯测量的结果</CTSM>
    同一台仪器用不同的高压汞灯测量，结果相差很大，有时国外仪器用国内的量传数值检测也会产生较大的误差。
    另外还要说明的一点是，虽然是同一光源，但接收器光谱范围不同，也有很大的误差。如探测器波长范围为(420±20)nm的一台仪器和探测器波长范围为(400～500)nm的一台仪器，在同一位置，对同一光源，所测得的结果相差近2倍。
    作者单位【上海市计量测试技术研究院】