透光率/雾度仪广泛应用于测量透明材料如包装薄膜、有机玻璃以及航空和汽车用玻璃的透光率和雾度值。然而,目前我国尚未制定统一的检定规程或校准规范,各企业标准不尽相同。这种现状使得透光率和雾度量值的传递以及仪器校准缺乏一致性。因此,通过使用标准透光率片和标准雾度片进行量值传递成为重要的解决方案。本研究引进了一套符合计量标准的透光率/雾度标准片,并结合实践提出了一套校准方法,同时对校准结果进行了不确定度分析评定。
工作原理
当平行光束通过透明介质(如塑料)时,由于介质内部的不均匀性、表面缺陷、气泡和杂质的存在,光束会发生散射,部分光偏离原方向。这种偏离的光通量与透射光通量的比值即为雾度,以百分比表示。雾度值越高,材料看起来越模糊。
透光率是透射光通量与入射光通量的比值,也以百分比表示。透光率的降低通常是由于试样表面的光反射和对光能量的吸收。
积分球式透光率/雾度仪通过收集光通量来测量这些参数,其设计确保光束均匀分布并精确反映光的透射和散射特性。
校准方法
校准在规定环境下进行,要求温度为20±5℃,相对湿度低于85%,且无阳光直射、振动和强电磁干扰。
零点漂移——在光路被完全遮挡的情况下,定时测量透光率和雾度的读数,计算读数差异。
示值漂移——使用标准片进行定时测量,记录一段时间内的最 大和最小读数,计算其差异。
示值误差——多次重复测量标准片,计算测量平均值与标准值之间的差异。
测量重复性——对透光率约为90%和雾度约为10%的标准片,连续测量多次,评估读数的一致性。
不确定度评定
透光率的不确定度
被测仪器的测量不稳定性会引入不确定性,可通过连续测量多次评估。
标准片自身的准确性及其溯源不确定性也是重要影响因素。
雾度的不确定度
评估方式类似透光率,考虑仪器的不稳定性和标准片的精度。
不确定度的最终结果通过合成评定方法计算,结合各来源的不确定性,得出扩展不确定度以反映整体测量结果的可靠性。
总结
透光率/雾度仪的校准及不确定度分析,为仪器的准确性和溯源性提供了可靠依据。本研究提出的方法经过实际验证,能够满足透明材料透光率和雾度测量的需求,并为未来制定统一行业标准提供了参考方向。