航空障碍灯LED光源积分球测量系统的光通量

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• 发布时间：2014-02-27
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 测量不确定度分析积分球测量系统的设备构成恒温积分球高精度快递光谱辐射计．传输光纤交流测试电源通用标准光源数字温度计。测量结果不确定度的来源样品重复测量随机误差造成的不确定度。一光谱辐射计测试系统的系统固有误差造成的不确定度。交流测试电源电压波动造成的不确定度。线性探测器的测量误差造成的不确定度。标准灯校准结果的不确定度造成的不确定度。积分球温度控制波动以及实验室外在振动造成的不确定度。积分球本身制造指标的差异造成的不确定度。光纤的传输偏差造成的不确定度。航空障碍灯LED光源光源灯具测试安装方向的不同造成的不确定度。航空障碍灯LED光源光源灯具光通量随点亮时间变化造成的不确定度。．数学模型本评定中，被测总光通量是经过测量系统直接测得的，所以采用最简单的一种数学模型，如式式中为被测总光通量的修正值为每次总光通量的测量值为各种误差对被测量结果的影响值。方差和传播系数对于每个输入估计值蕾的标准不确定度，用“表示对于估计值的合成标准不确定度，用表示，则不确定度传播公式可写作差由数学模型公式带入可得厂式中赢是各输入估计值的偏导数，被称为传播系数，用表示式作谚“根据数学模型式可知传播系数谚。即式又可写作“破．标准不确定度的类评定对一系列实测值进行统计分析的方法来评定的标准不确定度，称为不确定度的类评定，用表示。类标准不确定度是由于每次安装不一致仪器系统本身的不稳定因素而造成的随机误差。由于该随即效应的存在，多次测量的结果都不相同，可以用统计的方法计算其不确定度。表是航空障碍灯LED光源光源球泡灯进行一致性检验时次检验的实测值。根据白塞尔公式算得实验标准差则标准类不确定度．下—，自由度标准不确定度的类评定㈨测量工作中，有时无法取得实测值并进行统计分析，它们往往只是给出了一个极大值或极小值，或提供了结果的一个概率区间，但未给出其分布及自由度的大小，而只能采取非统计方法来评定的标准不确定度，称为不确定度的类评定，用表示。标准不确定度的类评定的公式式中，为输入估计值，取自制造说明书，检定或校准证书手册或其他资料提供的数据准确度等级或级别，包括目前暂时使用的极限误差等，为包含因子，取值根据该分量的类不确定度的实际分布形式来确定为该分量的类不确定度的分散区问的半宽。由光谱辐射计测试系统固有的系统误差估算的不确定度。。根据光谱辐射计的检定证书，该系统的相对极限误差，设该系统的误差为均匀分布，则，传播系数萌，估计其相对不确定度。则由式得不确定度，自由度由交流测试电源电压波动造成的误差估算的不确定度。根据交流测试电源的检定证书，电源的测量不确定度为，造成输出量变化的极限误差，设电压波动造成的误差为均匀分布，则，传播系数，估计其相对不确定度。则由式得不确定度．自由度由线性探测器的测量误差造成的估算的不确定度。线性探测器的测量精度属于标准级，测量误差小于，认为该误差为均匀分布，则，传播系数，估计其相对不确定度。则由式得不确定度．—自由度由标准灯的测量不确定度造成的不确定度。根据标准灯的检定证书，标准灯的测量不确定度为，认为标准灯造成的误差服从均匀分布，则，传播系数，估计其相对不确定度。则由式得不确定度．自由度由积分球温度控制波动以及实验室外在振动造成的不确定度。积分球的温度控制系统的偏差士，温度准确度为士，实验室周围环境无振动源，试验中，根据经验可知，这两项影响造成的极限误差士，认为这两项造成的误差服从均匀分布，则，传播系数谯，估计其相对不确定度则由式得不确定度—自由度由积分球本身制造指标的差异造成的不确定度。影响积分球本身测量误差的因素有单色光吸收误差暗读数误差积分球内部结构和尺寸使用不合理造成的误差涂层的光谱选择性和反射比例涂层的朗伯特性以及涂层的清洁程度等，对于这些因素的经验误差目前还没有明确的标准可参考，只能预计一个设计良好的积分球由这些因素造成的整体极限误差，应为整体误差受到大量的独立的效应影响，可认为整体误差服从正态分布，在置信概率为区间内，则，传播系数，估计其相对不确定度。则由式得不确定度，刮自由度对于光纤的传输偏差造成的不确定度，因为目前没有明确的经验误差参数可以参考，所以本次测量的不确定度评定无法对这一因素造成的不确定度进行评定。对于航空障碍灯LED光源光源灯具测试安装方向的不同造成的不确定度，因为测试设备条件的限制，航空障碍灯LED光源光源灯具的安装方式只能是垂直向下安装于积分球的中心，不能对安装角度进行调节，所以本次测量的无法对这一因素造成的不确定度进行评定。对于航空障碍灯LED光源光源灯具光通量随点亮时间变化造成的不确定度是在实际检验中不确定度最大的因素，由于航空障碍灯LED光源光源灯具光通量随时间的衰减较大，所以对于航空障碍灯LED光源光源灯具光通量随点亮时间变化造成的不确定度是无法进行评定。在本次检验工作实施过程中，对航空障碍灯LED光源光源灯具光通量都是在灯具稳定点亮分钟后进行测试，所以航空障碍灯LED光源光源灯具光通量随点亮时间变化造成的不确定度在本次测试中不造成影响。．合成标准不确定度表为按以上因素分析汇总的类类标准不确定度一览表合成标准不确定度．有效自由度根据公式可计算得，由类和类标准不确定合成的标准不确定度．或而有效自由度的计算和包含因子的确定合成标准不确定度的自由度为有效自由度，记为。按照公式—公式计算得百百在置信概率为时包含因子。扩展不确定度扩展不确定度由合成标准不确定度乘以包含因子而得到。在在置信概率为下的扩展不确定度相对扩展不确定度,对航空障碍灯LED光源光源灯具的光通量测量不确定度的综合分析可以看出，在整个测试系统中，对测量不确定度影响最大的是由“光谱辐射计的测量误差线性探测器的测量误差标准灯的不确定度积分球本身制造指标的差异”和“积分球温度控制波动以及实验室外在振动”引起的标准不确定度。因此选择精度更高的探测器及光谱辐射计系统，选用性能稳定的光通量标准灯并且应定期计量标准灯，如果有条件最好按标准要求选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和颜色标定对于积分球应选择温度控制精度高并对内部涂层的光谱选择性和反射比例涂层的朗伯特性提出高要求，以及在使用中对涂层的清洁程度进行完善的保护。此外还应从其余各方面降低影响因素，有效控制光通量检测的测量不确定度。

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