輻射照度

輻射照度

輻射照度又稱輻照度,是受照面單位面積上的輻射通量,單位:瓦每平方米(W/㎡)。

基本概念


簡稱輻照度,投射到單位接收面積的輻射照量。
紫外線輻射照度計
紫外線輻射照度計,是測量紫外線輻照強度的光敏儀器。
紫外線輻射照度計性能特點
具有以下特點。
1自動調零點,使用時不用人工調零點,儀器可自動回到零點。
2模糊換檔,儀器採用模糊技術,根據使用情況自動判斷並選擇適當的量程。
3全免維護,儀器使用充電電池,用隨機所配的充電變壓器充電、可終身不用換電池。充電變壓器使用了當今最新技術,可快速(3~5小時)、安全(自動檢測充滿後轉為涓流)充電,同時又可以當作儀器的外接電源使用,不影響充電。
紫外線輻射照度計性能穩定,抗干擾能力強;採用數字顯示,讀數方便舒適,美觀大方;操作簡單,結構合理,體積適中,攜帶方便。
紫外線輻射照度計的適用範圍
紫外線輻射照度計適用於醫院、衛生防疫部門、化工、電子、食品加工廠、娛樂場所等用於消毒的紫外線燈輻照強度的監測。
監測波長為253.7nm,測量範圍為0~20mw/cm2,解析度為1μW/cm2。
紫外線輻射照度計的技術指標
1量程:第一擋0~2000μW/cm2,第二擋0~20mW/cm2。
2測量波長:253.7nm(2537?)。
3精確度1μW/cm2。
4準確度:誤差小於5%(相對於國家標準)。
5響應時間:小於1分鐘。
6使用環境:溫度20±10℃,相對濕度<85%。
7電源:9V積層電池或專用外接電源。
紫外線輻射照度計的使用方法
1將探頭與儀器正確連接。
2打開電源,儀器應顯示000或001為正常。
3打開探頭蓋,將探頭放在燈管下方垂直一米處,待顯示值
穩定後讀數。
4測量完畢,蓋上探頭蓋,關閉電源。
紫外線輻射照度計的注意事項
1若顯示屏左上角出現“←”,說明電池應該充電了,此時,插上專用充電變壓器即可進行充電,同時可繼續使用。般充電時間不小於3~5小時,不怕過充。
2若電池沒電,應及時充電,不能長期處於無電狀態,否則對電池有損害。專用充電變壓器不可挪作它用,亦不能用普通的變壓器代替,更不要使它短路。
3注意探頭防震,防潮。
4紫外線燈輻照強度計應當由專人養護、使用,每一年應送指定單位進行一次檢測校對。
光譜輻射照度計量器具檢定系統
本檢定系統規定了光譜輻射亮度、光譜輻射照度的國家基準、國家副基準、國家工作基準、一級和二級計量標準及各種光譜輻射度測量儀器的量值傳遞關係、檢定方法和不確定度。
本檢定系統適用於標準光源的光譜輻射亮度和光譜輻射照度的量值傳遞和測量。
一、計量基準器具
1、光譜輻射度國家基準
1.1光譜輻射度國家基準用於復現國家的光譜輻射亮度、光譜輻射照度計量單位,並通過光譜輻射亮度、光譜輻射照度的國家副基準、國家工作基準、一級和二級標準向全國傳遞量值,以保證我國光譜輻射度量值的準確和統一。
1.2光譜輻射度的國家基準建立在絕對黑體理論基礎上,由普朗克定律導出。基準裝置主要由高溫黑體、精密光電光溫計、光譜輻射計、參考光源和配套用直流電源及電測儀器等組成。由副基準燈組保持的光譜輻射亮度和光譜輻射照度的量值,作為全國光譜輻射度計量的最高依據。
1.3光譜輻射度國家基準的工作波長範圍是250-2500nm,其量值不確定度(δ)分別是:
光譜輻射亮度:1.1%-3.8%
光譜輻射照度:1.25%-3.9%
2、光譜輻射度國家副基準
2.1光譜輻射度國家副基準主要由相應的副基準燈組、光譜輻射計、直流穩流(壓)電源以及配套的電測儀器組成。副基準燈組的量值用替代法,從光譜輻射度國家基準過渡得到。
2.3光譜輻射亮度副基準燈採用BDW-2500型和BW-2000型鎢帶燈,分佈溫度分別為2800K和2400K,帶有石英窗的BDW-2500型鎢帶燈用作紫外區的副基準燈。為其供電的直流穩流電源的穩定性為每30分鐘不超過±0.005%。電測儀錶的準確度為±0.01%。
2.4光譜輻射照度副基準燈採用BZ-6型和BDQ-8型鎢絲燈,分佈溫度約為2600K;1000W溴鎢燈用於紫外區,分佈溫度約為3050K。供電電源採用直流穩壓電源,其穩定性為每30分鐘±0.01%。
2.5光譜輻射度副基準燈要求泡殼均勻、無斑痕(划痕),光學性能穩定。燈絲幾何形狀整齊,無摺痕,光輻射穩定性優於每小時±0.1%。
3、光譜輻射度國家工作基準
3.1光譜輻射度國家工作基準由光譜輻射亮度、光譜輻射照度國家工作基準燈組、直流穩流(壓)電源及電測儀錶組,是用於向全國直接進行量值傳遞的工作基準器具。
3.2光譜輻射度國家工作基準用燈的型號,性能及各項技術指標同副基準用燈。直流穩流(壓)電源及電測儀錶的技術要求與國家副基準的相應條款相同。
3.3光譜輻射度國家工作基準燈組的量值由國家副基準燈組傳遞,周期為兩年。其量值不確定度(δ)分別是:
光譜輻射亮度:1.2%-3.9%
光譜輻射亮度:1.3%-4.0%
二、計量標準器具
4、光譜輻射度計量標準器具分一級、二級光譜輻射亮度和光譜輻射照度標準。它們分別由相應級別是的標準燈組、光譜輻射計、直流穩流(壓)電源和電測儀錶組成,其量值採用替代法按後面的檢定系統表傳遞。
5、BDW-2500型和BW-2000型鎢帶燈仍用作一級、二級光譜輻射亮度的標準燈組。燈的各項技術指標及相應電測儀錶的準確度等級見表2。
6、1000W溴鎢燈和BFZ-500-1型500W溴鎢燈用一級、二級光譜輻射照度的標準用燈。燈的各項技術指標及相應電測儀錶的準確度等級見表2。
表2
鎢帶燈溫場均勻度
(指針處±1mm內)燈輻射穩定性
(h)直流穩流(壓電源穩定性)
(30min)電測儀錶準確度等級
級±4K±0.2%±0.03%0.02
±0.2%±0.03%0.02
級±6k±0.3%±0.1%0.05
±0.3%±0.1%0.05
7、光譜輻射度一級、二級標準器具是全國各大區、省級或有關單位計量部門用於光譜輻射度量值傳遞和光譜輻射功率測量的計量標準。在250-2500nm波長範圍內,其量值的不確定度(δ)見表3。
表3
一級標準二級標準
光譜輻射亮度1.5%-4.0%2.5%-4.5%
光譜輻射照度1.6%-4.1%2.6%-4.6%
8、工作計量器具主查指各種光譜輻射計。其量值由光譜輻射度一級或二級標準傳遞。工作波長為250-2500nm。測量不確定度(δ)為:2.5%-12%。
光譜輻射照度標準燈
spectralradiantilluminancestandardlamp
用於保存和傳遞光譜輻射照度單位量值的燈泡。通常它是一種裝在燈架上的石英管形鹵鎢燈,在其水平中垂線一定距離處,輻射照度有均勻的分佈。也可選用石英排絲溴鎢燈作光譜輻射照度標準燈。

物理意義


輻射照度表徵了受輻射能照射的表面上,單位面積單位時間內接收的輻射能的多少,即受照面上的輻射通量密度。
計算公式:I=dФ/dS
I表示輻射照度,Φ表示光通量,S表示面積

有關物理量


輻射通量,又稱輻射功率,是對單位時間內通過某一面積的所有輻射能的多少,單位瓦特(W)。
輻射出射度,是指輻射源在單位面積單位時間內輻射出的輻射能量的多少,即物體單位面積上發出的輻射通量,單位:瓦每平方米(W/㎡)。
輻射照度與輻射出射度都是表徵輻射通量密度的物理量,區別在於,輻射照度是物體表面接收的輻射,輻射出射度則是物體表面發出的輻射。