一种紫外辐照度计的校准方法及其标准装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种紫外辐照度计的校准装置，包括紫外光源设备、积分球、可调光阑组件、以及光阑控制器；所述积分球上设置有光源进光口、至少三个标准紫外辐照度计测试口、以及一个被检紫外辐照度计测试口；所述紫外光源设备的发射口与积分球的光源进光口位于同一水平面上，且所述可调光阑组件设置于发射口和光源进光口之间，所述光阑控制器控制所述可调光阑组件的开口大小的调节。本发明专利技术提高紫外辐射照度计的校准效率的同时降低其校准不确定度。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外辐照度计的校准方法及其标准装置
本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种紫外辐照度计的校准方法及其标准装置。
技术介绍
基于低压汞灯紫外杀菌的有效性和便利性，许多公共场所、卫生医疗机构、食品生产行业及各类生物实验室都会配备低压汞灯或装有低压汞灯的杀菌设备(如生物安全柜、洁净工作台、紫外消毒机等)。由于紫外杀菌效果与紫外辐照强度直接相关，其强度的准确性十分重要；老化试验通常是将被检产品放出老化箱中，通过老化箱中的紫外光源模拟自然阳光中的紫外辐射，对被检产品进行加速老化试验，这时需要监测紫外辐照强度，以确保试验品受到适合的辐照强度；此外，过度接触紫外线，会烧伤皮肤，或引起老年性白内障，甚至引起皮肤癌等，为保障人员的人身安全，特殊行业也必须配备紫外辐照度计对环境中的紫外辐照强度进行监测。因此，随着经济的发展，紫外线应用技术的提高，作为测量紫外辐射强度的紫外辐射照度计在卫生医疗、工业生产、环境监测等领域得到了广泛的应用。而不论是使用紫外光源还是安全防护方面，都需要配备紫外辐照度计用于监测紫外辐照强度，并对紫外辐照度计进行定期的校准，以确保紫外辐照度计的数值准确可靠。但2008年全国光学计量技术委员会组织全国紫外辐射照度计的国内比对结果显示，各个紫外照度实验室扩展不确定度Urel(紫外辐照)＝15％～48％。而辐照度计厂家所生产的辐照计技术指标为：5％～10％，不能满足企事业单位的计量需要。另外，1、原有的紫外辐照度计校准方法和标准装置存在着明显的缺陷，包括对光源的稳定性、光源的均匀性以及机械准确度要求高，这导致校准结果的扩展不确定度大。2、我国现在所使用的紫外辐照度计校准装置，是通过光轨上距离紫外光源不同位置处的辐照度值不同，对不同的辐照度值进行校准。这种方法的不足在于：(1)所使用的紫外光源(高压汞灯或低压汞灯)是面源，校准时和紫外辐照度计的距离较近，故紫外光源的均匀性对校准结果的影响很大；(2)同时由于紫外光源的均匀性不好，在同一光轨位置，紫外辐照度计在垂直于光轨的平面内只要有微小的位移，或者倾斜角、方面角发生微小的变化，紫外辐照度计的示值都会发生较大的变化；(3)汞灯的稳定性不够理想，也使校准结果的不确定度变大。现有技术中公开了一种“紫外辐射综合测试装置”，见公开号为：CN101915612B，公开日为：2012-07-04的中国专利，该装置在现有光谱响应度测试装置的基础上，简化了输入光学系统，增加了积分球和安装在第二移动平台上的紫外辐照度标准灯，并将积分球和电子快门对应集成在装有紫外辐亮度标准灯的第一移动平台和滤光组件上；第一移动平台与装有紫外标准探测器的第三移动平台方向一致，而与第二移动平台垂直；在数据处理系统的控制下，各标准灯或标准探测器以及被测灯或被测探测器分别切入测量光路中，从而实现紫外光谱辐射亮度、光谱辐射照度及光谱响应度的测量与标定。该专利技术解决了紫外辐射测量中的资源共享、节约成本的问题，而且具有操作简单、测量精度高的特点。该专利技术虽然公开有积分球，但是实现的作用与本专利申请并不相同，且该专利技术解决的技术问题与本专利申请也不相同。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一，在于提供一种紫外辐照度计的校准装置，解决紫外光源稳定性和对机械精度要求高的问题，避开原有装置的缺陷不足，提高紫外辐照度计的校准效率同时降低其校准不确定度。本专利技术问题之一是这样实现的：一种紫外辐照度计的校准装置，包括紫外光源设备、积分球、可调光阑组件以及光阑控制器；所述积分球上设置有光源进光口、至少三个标准紫外辐照度计测试口、以及一个被检紫外辐照度计测试口；所述紫外光源设备的发射口与积分球的光源进光口位于同一水平面上，且所述可调光阑组件设置于发射口和光源进光口之间，所述光阑控制器控制所述可调光阑组件的开口大小的调节。进一步的，所述校准装置还包括一机台，所述紫外光源设备、积分球设置于机台上，所述机台上设置有一固定架，所述积分球设置于固定架内。进一步的，紫外光源设备由氙灯和紫外区透光滤光片组成。进一步的，所述可调光阑组件包括光阑和步进电机，所述步进电机的电机轴与所述光阑的通光孔上的金属片相连接。进一步的，所述金属片为方形金属片，且方形金属片的端部开设有一V型开口。本专利技术要解决的技术问题之二，在于提供一种紫外辐照度计的校准方法，解决紫外光源均匀性和对机械精度要求高的问题，避开原有装置的缺陷不足，提高紫外辐照度计的校准准确度并降低其校准不确定度。本专利技术问题之二是这样实现的：一种紫外辐照度计的校准方法，所述校准方法采用所述的校准装置，所述紫外光源设备发射的紫外光源经过滤光片后通过可调光阑组件的光阑进入积分球，经过积分球的匀化作用使得积分球上各个测试口的紫外辐照度是一致的，将标准紫外辐照度计和被检紫外辐照度计分别放置在对应的测试口上，同时读出标准紫外辐照度计和被检紫外辐照度计的示值，从而得到被检紫外辐照度计在当前辐照度下的修正值。进一步的，所述积分球涂层采用的是Spectralon反射材料，该涂层在很宽的光谱范围内达到96％以上的反射率，所述光谱范围为300nm～2400nm。进一步的，所述氙灯替代原有的汞灯光源，并在氙灯和积分球之间加所述过滤片，截止了氙灯紫外以外的光谱，使进入积分球的光线的光谱覆盖320nm～390nm的波长范围。进一步的，光阑控制器发出电脉冲信号，所述步进电机是利用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的电动机；步进电机的位移与输入脉信号相对应，能启停、正反转及变速控制，用来驱动光阑。进一步的，所述步进电机采用二相步进电机，其内部有两个线圈组，通过控制这两个线圈组的通电换相顺序及脉冲频率能控制步进电机的转向和转速。本专利技术具有如下优点：建立一套紫外辐照度计的校准装置，通过积分球匀化紫外辐射光源，解决了国内原有校准装置的紫外光源均匀性不足的问题，同时避免了对紫外光源稳定性的要求高的弊端，大幅缩小了紫外辐照度计校准结果的不确定度，避免了操作人员因曝露在紫外线的辐照下，有效保障实验人员的人身安全；通过设置可调光阑组件，获得不同辐射照度值，省去了标准/被检紫外辐照度计切换的环节，有效提高了工作效率，对紫外光源的稳定性要求也大大降低，解决了光源均匀性的问题，并能够高效、精准地获得所需要的辐照度值；使用氙灯加紫外透过滤光片取代汞灯作为紫外光源，解决了紫外光源的稳定性问题；可有效提高紫外辐照度计校准结果的准确度，降低人为误差，提高工作效率。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术装置的结构示意图。图2为本专利技术积分球工作原理一示意图。图3为本专利技术积分球工作原理二示意图。图4为本专利技术可调光阑组件的结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图4所示，一种紫外辐照度计的校准装置，包括紫外光源设备1、积分球2、可调光阑组件3、以及光阑控制器5；所述紫外光源设备1由氙灯和紫外区透光滤光片4组成。所述积分球2上设置有光源进光口(未图示)、至少三个标准紫外辐照度计测试口21、以及一个被检紫外辐照度计测试口22；所述紫外光源设备的发射口(未图示)与积分球的光源进光口位于同一水平面上，且所述可调光阑组件3设置于发射口和光源进光口之间，所述光阑控制器5控制所述可调光阑组件3的开口大小的调节。在本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：包括紫外光源设备、积分球、可调光阑组件、以及光阑控制器；所述积分球上设置有光源进光口、至少三个标准紫外辐照度计测试口、以及一个被检紫外辐照度计测试口；所述紫外光源设备的发射口与积分球的光源进光口位于同一水平面上，且所述可调光阑组件设置于发射口和光源进光口之间，所述光阑控制器控制所述可调光阑组件的开口大小的调节。

【技术特征摘要】
1.一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：包括紫外光源设备、积分球、可调光阑组件、以及光阑控制器；所述积分球上设置有光源进光口、至少三个标准紫外辐照度计测试口、以及一个被检紫外辐照度计测试口；所述紫外光源设备的发射口与积分球的光源进光口位于同一水平面上，且所述可调光阑组件设置于发射口和光源进光口之间，所述光阑控制器控制所述可调光阑组件的开口大小的调节。2.根据权利要求1所述的一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：所述校准装置还包括一机台，所述紫外光源设备、积分球设置于机台上，所述机台上设置有一固定架，所述积分球设置于固定架内。3.根据权利要求1所述的一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：所述紫外光源设备由氙灯和紫外区透光滤光片组成。4.根据权利要求1所述的一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：所述可调光阑组件包括光阑和步进电机，所述步进电机的电机轴与所述光阑的通光孔上的金属片相连接。5.根据权利要求1所述的一种紫外辐照度计的校准装置，其特征在于：所述金属片为方形金属片，且方形金属片的端部开设有一V型开口。6.一种紫外辐照度计的校准方法，其特征在于：所述校准方法采用所述权利要求1所述的校准装置，所述紫外光源设备发射的紫外光源经过滤光片后通过可调光阑组件的光阑进入积...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，廖小华，方用，李杰，
申请(专利权)人：福建省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35