הערכת אי ודאות של תוצאת מדידה של שגיאת חיווי של מד אור
פוטומטרים נמצאים בשימוש נרחב במדידות תאורה בטיפול רפואי עירוני, בתעשייה ובחקלאות ובבניית מבנים. בהתאם להוראות של JJG245-2005 "תקנות אימות מד הארה", מאומצת שיטת כיול מסלול האור, ועוצמת ההארה המופקת על ידי המנורה הסטנדרטית של עוצמת האור במרחק מסוים משמשת לכיול המונה הנבדק. התקן תקן הארה מורכב מנורה סטנדרטית לעוצמת אור, מסלול אור עם קנה מידה (כולל עגלת גלאים, דיאפרגמה, מחזיק מנורה והתקן לכוונון מישור נימה), וספק כוח מוסדר DC (תצוגה דיגיטלית). כל תהליך הכיול צריך להתבצע בחדר חשוך.
1 ניתוח הגורמים העיקריים המשפיעים על תוצאות המדידה
על פי השלבים הרלוונטיים שנקבעו בתקנות האימות, הרכיבו את מנורת התקן 2856K מהשורה הראשונה של עוצמת האור ואת מד הארה בבדיקה במיקום המיועד של מכשיר המדידה הפוטומטרי. הדליקו את המנורה הרגילה וחממו אותה מראש. לאחר שהזרם של המנורה הסטנדרטית יציב, שנה את המרחק בין המנורה הרגילה לראש הפוטומטרי, קרא את ערך התצוגה של מד עוצמת ההארה, חשב את השגיאה של ערך התצוגה ונתח את אי הוודאות שלו. לכיול מד אור יש דרישות מחמירות מאוד על כוח אדם וציוד. הרמה הטכנית של המפעיל ובחירת הציוד ישפיעו על יציבות מקור האור במערכת הסטנדרטית, אפקט המיגון של אור תועה, מערכת המדידה החשמלית, מדידת מרחק והתאמת מסנן מד האור.
1.1 מדידת מרחק ומסלול אור
העברת הערך של עוצמת הארה במעבדה מתבצעת ברובה בשיטת כיול מסלול האור.
שיטה זו עושה שימוש מלא בחוק הריבוע ההפוך של המרחק: E= 1/2, כך שהלינאריות של מדידת המרחק ומסלול האור יציג שגיאות.
השגיאה הכוללת בטווח של 1 מ' ממד הטווח לא תעלה על 0.2 מ"מ, ושגיאת הליניאריות של מסלול האור עצמו לא תעלה על 1 מ"מ ±.
1.2 מישור נימה ומשטח קליטת ראש אופטי
כיול מחייב את הצוות להיות מיומן ומנוסה בהתאמת נתיב אופטי, יישור ופעולות אחרות. השתמש בהתקן היישור כדי לכוונן את משטח הקליטה של מד עוצמת ההארה, את המישור של חוט המנורה הסטנדרטי ואת הפתח של הסרעפת כדי להפוך אותם למאונכים לציר האופטי, וכל מרכז ממוקם על הציר האופטי. מצד שני, השלם את הנתיב האופטי כדי להפחית את השגיאה הנגרמת כתוצאה מהתאמה לא נכונה של מישור הלהט והמשטח הקולט של הראש האופטי.
1.3 מקור אור סטנדרטי
מכיוון שעוצמת ההארה של המנורה הסטנדרטית עוצמת האור משמשת לכיול, יש להגביל בהחלט את הדיוק של עוצמת האור של המנורה הסטנדרטית. מנורות סטנדרטיות בעוצמת אור ברמה{{0}}, שהזוויות האופקיות והאנכיות שלהן צריכות לעמוד בדרישות הזווית, מנורות סטנדרטיות מסתובבות ±1.5 מעלות בכיוון האופקי או ±1.0 מעלות בכיוון האנכי , ומשרעת השינוי של עוצמת האור נדרשת שלא תעלה על 0.6 אחוזים. שיעור השינוי השנתי לא יעלה על 0.7 אחוזים.
1.4 מערכת מדידה חשמלית
עיין בתקנות הטכניות לאיתור באגים בספק הכוח המיוצב DC: מתח המוצא מתכוונן ברציפות, והמשרעת של שינוי מתח המוצא בתוך עשר דקות לא תעלה על 0.02 אחוזים; לאחר הדלקת המנורה הסטנדרטית, יש לחמם אותה ולייצב אותה לפני המדידה כדי להבטיח את עוצמת הארה של המנורה הסטנדרטית החוזק משוחזר היטב.
למרות שערך זרם העבודה של המנורה הסטנדרטית תואם את הערך הנוכחי במהלך האימות, בדרך כלל לא נעשה שימוש באותו ציוד מדידה חשמלי בדיוק, כך שערך זרם העבודה בפועל של המנורה הסטנדרטית שונה בדרך כלל, מה שיציג שגיאות.
1.5 מאפיינים ספקטרליים של מסנן מד אור
בעת מדידת עוצמת הארה, חלוקת התגובה הספקטרלית s(λ) של הגלאי צריכה להיות עקבית עם היעילות הפוטופית v(λ) של הוועדה הבינלאומית להארה (CIE), ופוטודיודת הסיליקון או תא הסיליקון המשמשים במד עוצמת ההארה עקביים. עם v (λ) אינו עקבי, ויש להוסיף מסנן תיקון. עם זאת, התואמים s(λ) ו-v
(λ) לא יכול להיות עקבי לחלוטין, והתאמה לא מלאה תביא שגיאות לתוצאות.
1.6 מיגון אור תועה
החומרים של הציוד התומך חייבים להיות מסוגלים להגן היטב על האור, כגון פתחים נעים, פתחי וילון וכו', כדי למנוע מאור תועה להתערבב בנתיב האופטי ולהרוס את תוצאות הניסוי. בבדיקה בפועל, המיגון של אור תועה מבחוץ נמצא במקום יחסית, אך לא ניתן לסכך לחלוטין את האור התועה שנוצר ממכשיר האימות עצמו, מה שמפריע לקריאות מד ההארה.
