JTT 690-2022 逆反射体光度性能测量方法.pdf
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1、目次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 分类25 绝对测量法26 相对测量法5附录 A(资料性)共平面几何逆反射系数测量方法8附录 B(资料性)水平涂层逆反射亮度系数测量方法12JT/T 6902022前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替 JT/T 6892007逆反射系数测试方法 共平面几何法、JT/T 6902007逆反射体光度性能测试方法、JT/T 6912007水平涂层逆反射亮度系数测试方法。本文件以 JT/T 6902007为主,整合了 JT/T 6892007 和 JT/T 69120
2、07,与 JT/T 6902007 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:增加了逆反射体光度性能测量方法分类(见第 4 章);更改了测量方法的内容,按测量原理分为绝对测量法和相对测量法(见第 5 章、第 6 章,2007年版的第 4 章、第 5 章、6.1.3、6.3 和第 7 章);增加了共平面几何逆反射系数测量方法和水平涂层逆反射亮度系数测量方法(见附录 A、附录 B)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(SAC/TC 223)提出并归口。本文件起草单位:交通运输部公路科学研究所、中路高科交
3、通检测检验认证有限公司、国家道路与桥梁工程检测设备计量站。本文件主要起草人:何华阳、苏文英、薛瑛琪、韩晓坤、彭道月、王蕊、郭东华、王玮、冷正威、朱静。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:2007 年首次发布为 JT/T 6902007;本次为第一次修订,并入了 JT/T 6892007 和 JT/T 6912007 的内容(JT/T 6892007 和 JT/T6912007 均为 2007 年首次发布)。JT/T 6902022逆反射体光度性能测量方法1 范围本文件规定了逆反射体光度性能测量的分类,以及绝对测量法和相对测量法。本文件适用于对逆反射体光度性能的测量。2 规范性引用文件下列
4、文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JT/T 688 逆反射术语3 术语和定义JT/T 688 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1逆反射元 retroreflective element产生逆反射的最小光学单元。来源:JT/T 6882022,3.23.2逆反射体 retroreflector具有逆反射性能的反光面或器件。来源:JT/T 6882022,3.43.3圆形孔径 circular aperture圆形孔面的直径或张角。3.4光源孔
5、径 source aperture从逆反射体中心到光源的出射光阑或光瞳的直径或张角。3.5接收器孔径 receiver aperture从逆反射体中心到接收器的入射光阑或光瞳的直径或张角。3.6逆反射元孔径 retroreflector element aperture从接收器中心看到的逆反射元表面的直径或张角。3.7反射照度 reflected illuminance垂直于观测轴平面上的接收器所测量到的照度。1JT/T 69020223.8共平面几何 coplanar geometry逆反射体轴、照明轴和观测轴位于同一平面的逆反射几何条件。4 分类4.1 分类依据逆反射体光度性能测量方法按测
6、量原理分为绝对测量法和相对测量法。4.2 绝对测量法4.2.1 绝对测量法包括直接发光强度法、直接照度法(含比率法)和直接亮度法。4.2.2 直接发光强度法采用照度计测量逆反射体表面的法向照度(E),采用发光强度测试仪测量逆反射体的发光强度。4.2.3 直接照度法采用照度计测量逆反射体表面的法向照度(E),采用微弱光照度计测量逆反射体的反射照度(Er)。当使用同一台照度计测量法向照度和反射照度时,又称为比率法。直接照度法在共平面几何条件下逆反射系数的测量方法见附录 A,对于水平涂层逆反射亮度系数的测量方法见附录 B。4.2.4 直接亮度法采用照度计测量逆反射体表面的法向照度(E),采用亮度计测
7、量逆反射体的亮度,普遍用于对水平涂层材料的测量。当试样为漫反射体时,可用亮度计测量并计算得出漫反射体的照度,测量几何条件应为 0/45。4.3 相对测量法4.3.1 相对测量法主要为替代法,分为逆反射标准器替代法和漫反射标准器替代法。相对测量法是一种比较测量方法,适用于需要对同类试样进行大量测试的情况。便携式逆反射测量仪、车载式逆反射测量仪的测量一般采用相对测量法。4.3.2 逆反射标准器替代法依赖于带有逆反射量值(逆反射系数、逆反射亮度系数或发光强度系数)的逆反射体。该逆反射体可以是参考标准或工作标准。使用该方法时,一般要求逆反射标准器的测量尺寸、颜色和特性值和待测逆反射体相近。4.3.3
8、漫反射标准器替代法依赖于漫反射体提供的准逆反射量值(准逆反射系数、准逆反射亮度系数或准发光强度系数)。5 绝对测量法5.1 基本条件5.1.1 测量仪器包括照度计、光接收器、投射光源、角度计-试样架和接收器-光源支架等。5.1.2 测量仪器均应经过校准。但当光接收器同时作为照度计使用时,光接收器无须校准,而应在测量范围内具有良好的线性度,且当光接收器重新通电前后测量结果的重复性小于 0.3%时,在测量过程中光接收器应保持通电。5.1.3 测量仪器的观测角、标准圆形孔径和单个逆反射元孔径应符合表 1 的要求。注:测量仪器的标准圆形孔径包括光源孔径和接收器孔径。5.1.4 测量区域是测量逆反射体的
9、工作暗区。为减小杂散光的影响,试样后面应为黑色平整背景,光泽度宜小于 4%;遮光板应放置在投射光源和试样之间;角度计的各部件及反射杂散光的其他表面(如墙体、地板以及天花板等)均应涂成黑色。2JT/T 6902022表 1 测量仪器光学元件孔径单位为度观测角0.10.20.331.0标准圆形孔径0.05 (1 8%)0.1 (1 8%)0.167 (1 8%)0.333 (1 8%)单个逆反射元孔径0.010.020.040.085.1.5 观测距离和照明距离的误差应在 0.05%范围内。5.2 测量仪器5.2.1 照度计照度计的相对示值误差不应大于 4%,V()匹配误差(f1)不应大于 6%,
10、余弦特性误差不准许大于 4%,非线性误差不准许大于 1%。5.2.2 光接收器光接收器应满足:a)光接收器装有 V()滤光器,使光接收器的光谱响应度与 CIE 明视觉光谱光视效率相匹配,其匹配误差(f1)不应大于 5%。b)在测量范围内,光接收器稳定性和线性误差不大于 1%。测量投射光源和逆反射光时读数可分辨工作量程的 1/50。c)光接收器装有限制逆反射角向集光能力的装置,如光阑或物镜和孔径。测量时对视场进行限制,将杂散光的影响减小到可以忽略的水平。测量水平涂层材料时,包括整个试样或照射区域的视场被限制在一个最小的孔径内。使用物镜时,在测量距离处可聚焦。光接收器的孔径角由对试样的张角确定。5
11、.2.3 投射光源5.2.3.1 光源为均匀照明的投射源,其光功率的分布应符合 CIE 标准 A 光源的要求。投射光源装有一个可调节的光阑或可替换的通光孔径。在整个测量期间其变化不应大于 1%。5.2.3.2 投射光源的相关色温一般宜为 2 856 K 50 K。5.2.3.3 投射光源的出口孔径和试样照明范围的尺寸和形状应符合相关规定。通过孔径的光辐照强度均匀。5.2.4 角度计-试样架(试样夹)5.2.4.1 角度计-试样架应能夹持符合规定要求的试样。5.2.4.2 角度 1和 2设定的误差应小于 0.1,旋转角度 的误差应小于 0.2。5.2.5 接收器-光源支架接收器-光源支架用来精确
12、设定投射光源和光接收器的空间位置,从而确定观测角。接收器-光源支架有时被视为观测角定位器(OAP)。接收器和光源间的定位误差应控制在接收器孔径角的 1%以内。在 10m 处,标准孔径为 0.1时的定位误差应为 0.001或 0.17 mm。5.3 测量试样5.3.1 测量时试样应包括整个逆反射体。3JT/T 69020225.3.2 大的逆反射体的测量可以通过平均其各个部分的测量值来实现。5.4 测量方法5.4.1 选择适合的最小孔径,满足从光接收器中可观测到整个逆反射体,也可从逆反射体观测到光源。5.4.2 将照度计的入射孔径放置在试样位置,用照度计取代试样来测量试样表面的法向照度,记为 m
13、2(即 E)。5.4.3 将照度计和试样放回到原来的位置,用光接收器(微弱光照度计或发光强度测试仪、亮度计)测量试样的反射照度(或发光强度、亮度),记为 m1(或 I1、L1)。5.4.4 用一个形状和面积与试样相同、其表面光泽度不会影响读数的黑色表面来取代试样,测量杂散光的大小。黑色表面的光泽度宜小于4%。从读数 m1(或 I1、L1)中减去杂散光读数 m0(或 I0、L0),得到m1(或 I、L)。5.4.5 直接发光强度法采用式(1)计算发光强度系数,采用式(2)计算逆反射系数,采用式(3)和式(4)计算逆反射亮度系数。RI=IE(1)式中:RI 发光强度系数,单位为坎德拉每勒克斯(cd
14、/lx);I 在光接收器位置测量的试样的发光强度,单位为坎德拉(cd);E 垂直于入射光方向的平面上的光照度,单位为勒克斯(lx)。RA=IAE(2)式中:RA 逆反射系数,单位为坎德拉每勒克斯平方米cd/(lxm2);A 试样的面积,单位为平方米(m2)。RL=IAEcosv(3)式中:RL 逆反射亮度系数,单位为坎德拉每平方米勒克斯cd/(m2lx);v 视角。cosv=cos(1-)cos2(4)式中:1 垂直入射角,单位为度();观测角,单位为度();2 水平入射角,单位为度()。5.4.6 直接照度法采用式(5)计算发光强度系数,采用式(6)计算逆反射系数,采用式(7)计算逆反射亮度
15、系数,采用式(8)计算线逆反射系数,采用式(9)计算逆反射因数,采用式(10)计算每单位立体角的光通量系数。RI=m1d2m2(5)式中:m1 光接收器位置的反射照度(减去散光),单位为勒克斯(lx);d 观测距离,单位为米(m);4JT/T 6902022m2 试样垂直于入射光方向的平面上的光照度(减去散光),单位为勒克斯(lx)。RA=m1d2m2A(6)RL=m1d2m2Acosv(7)RM=m1d2m2l(8)式中:RM 线逆反射系数,单位为坎德拉每勒克斯米cd/(lxm);l 线性测量器的长度,单位为米(m)。RF=m1d2m2Acoscosv(9)式中:RF 逆反射因数;入射角,单
16、位为度()。R=m1d2m2Acos(10)式中:R 每单位立体角的光通量系数,单位为坎德拉每流明(cd/lm)。5.4.7 直接亮度法采用式(11)或式(12)计算逆反射亮度系数。RL=LEI(11)式中:L 在光接收器位置测量的试样的亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。R=LLS(12)式中:亮度因数;LS 光源直射时,45视角的完全漫反射体的亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。6 相对测量法6.1 测量仪器6.1.1 测量仪器一般为便携式逆反射测量仪或车载式逆反射测量仪,一般由光源、光接收器、光学系统、数据处理单元、电源和机壳等部分组成。6.1.2 光源可以采用卤素灯、激光、
17、氙灯、LED 等。当仅使用白色逆反射标准器或漫反射标准器测量不同颜色的试样时,应使用标准 A 光源,相关色温应为 2856 K 50 K。6.1.3 光接收器具有满足测量要求的灵敏度和量程,V()匹配误差(f1)不应大于 8%。注 1:光学控制:该方法中经常使用准直光路,光源和光接收器都位于光度元件的焦距上,减小测量距离并保证孔径角不变。5JT/T 6902022注 2:角度控制:可使用高质量的反射镜或透镜等光学器件。如未使用准直光路而将光程缩短,可给出每个光学元件的最大孔径角的限制。对于准直光路,当光学元件处于无穷远处时,其孔径大小可不受限制。注 3:光谱控制:由于工作标准应和试样颜色相似或
18、相同,所以系统的光谱要求不是特别重要。但可对工作标准进行阶段性再校准,以补偿其老化损失。6.2 测量方法6.2.1 根据绝对测量法或者用一个校准过的参考标准确定标准器的特性值。6.2.2 将标准器放在平台上,用测量仪器读取 m1(std),再将试样放在平台上,用测量仪器读取 m1(test)。6.2.3 采用式(13)计算发光强度系数。RI=m1(test)m1(std)RI(std)(13)式中:m1(test)使用试样得到的光接收器的读数(未经校准的),以相应的单位表示;m1(std)使用工作标准或参考标准得到的光接收器的读数(未经校准的),以相应的单位表示;RI(std)工作标准或参考标
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- JTT 690-2022 逆反射体光度性能测量方法 690 2022 逆反 光度 性能 测量方法
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