【国家标准(GB)】 白炽灯泡光电参数的测量方法

ICS29.140.20
中华人民共和国国家标准　
GB/T15043—2008
代替GB/T15043—1994
白炽灯泡光电参数的测量方法
Method of measuring electrical andphotometric characteristics for incandescent lamps2008-04-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-12-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
测量系统
5测量步骤和计算方法
附录A（规范性附录）
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(规范性附录)
附录E(规范性附录)
附录F(规范性附录）
附录G(规范性附录）
附录H(规范性附录)
附录I（资料性附录）
供电和电测线路图
测量系统不确定度验证的推荐方法积分球推荐涂料及配方
CIE标准光度观察者的光谱视见函数V(Λ）色修正和吸收修正系数的计算
UCS图
相关色温线的斜率及其与黑体轨迹交点的坐标试验色(i=1～14)的光谱反射系数p:(Λ)数值·色参数测量原理方框图
图1直流或交流供电系统
图2积分法测量光通量系统示意图图3光谱光度法测量光通量系统示意图图4发光强度测量系统
图5发光强度分布曲线测量系统
图6红蓝比法测量色温的系统·
GB/T15043-—2008
本标准代替GB/T15043--1994《白炽灯泡光电参数的测量方法》。本标准与GB/T15043-1994相比，主要差异如下：修改了本标准英文名；
增加了“规范性引用文件”章；-对整个版面和章条进行了梳理；将经典的光电法测量光源色温改为红蓝比法进行叙述；-增加了光谱光度法等新的测量方法；改用积分法和光谱光度法测量光通量的编排方式一调整了检测仪器的准确度要求；一改编了测量系统不确定度验证的推荐方法。GB/T15043-2008
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H为规范性附录，附录I为资料性附录。
本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国照明电器标准化技术委员会（SAC/TC224)归口。本标准起草单位：国家电光源质量监督检验中心（上海）、北京电光源研究所、佛山市顺德区本邦电器有限公司、国家电光源质量监督检验中心(北京）。本标准主要起草人：陆荣树、林继钢、赵秀荣、江、蔡干强、段彦芳。本标准于1994首次发布，本次为第一次修订。1范围
白炽灯泡光电参数的测量方法
GB/T15043—2008
本标准规定了白炽灯泡电参数和总光通量、发光强度、发光强度空间分布、颜色温度（以下简称光通量、光强度、光强度分布和色温)的测量系统以及测量方法。本标准适用于以金属钨作为发光材料的白炽灯泡。本标准不适用于标准灯泡和带有光谱选择性玻壳以及带有光谱选择性反光类型的白炽灯泡。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2900.65电工术语照明（GB/T2900.65---2004，IEC60050-845：1987，MOD）GB/T7922—2003照明光源颜色的测量方法3术语和定义
GB/T2900.65确定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
总光通totalluminousflux
光源在4元空间发射的光通量。单位：流明（1m）。3.2
总光通量标准灯standardlampoftotalluminousflux是用于复现和保持总光通量单位---流明（1m）量值以及用相对法传递量值和测量光源总光通量的标准量具。
发光强度luminous intensity
光源在规定的方向立体角上的光通量。单位：坎德拉(cd)。3.4
发光强度分布distribution of luminous intensity(,の)
光源在一系列规定的方向立体角上的发光强度。单位：坎德拉(cd)。3.5
颜色温度colortemperature
光源所发射光的色品（光色)与某一温度下黑体的色品相同，此时黑体的绝对温度就叫做该光源的颜色温度。简称“色温”。单位：开尔文(K)。3.6
分布（颜色）温度标准灯standardlampofdistribution（color）temperature分布(颜色)温度标准灯是保存和传递分布(颜色)温度量值的标准计量器具。可以是发光性能稳定1
GB/T15043—2008
的白炽钨丝灯和石英泡壳溴钨灯。4测量系统
4.1供电和电参数测量仪
所使用的白炽标准灯泡（如总光通量标准灯泡、发光强度标准灯泡和色温标准灯泡）用直流电源供电；被测白炽灯泡可用直流或交流电源供电，供电和电测线路如图1所示，所用的电压表的接线应从灯头两端直接引出。直流与交流供电系统推荐采用附录A提供的线路。电源
图中：
A——电流表；
V——电压表；
x—灯泡。
图1直流或交流供电系统
供电系统
供电电源应有足够的电功率输出能力，其输出电功率应大于被测灯泡额定功率的五倍以上；a）
供电系统应能从低电压平滑地调至灯泡的额定电压值，并能够有较大范围的细微调节功能；交流电源的电压不稳定度应小于0.2%；直流电源的电压或电流不稳定度应小于0.03%；c）
交流电源的频率应为50Hz的正弦波，其波形失真度应小于0.2%；e）
直流电源供电在每次测量时应更换电源的极性，直流电源的纹波系数应小于0.2%。4.1.2
电参数测量仪
选择电参数测量仪表的准确度等级应不低于0.5级，标准灯电参数测量仪表的准确度等级应a）
不低于0.2级，仪表的量限应选择适当；b）当选用指针式仪表时，其量程选择应保证测量时读数超过满刻度的2/3：c）当选用数字式仪表时，其测量值的有效位数应不少于四位。4.2光参数测量系统
测量光参数所使用的标准灯泡的等级应不低于3级，每种规格的灯组不少于三只，测光标准灯泡应保存在干燥、无腐蚀性气体和无震动的环境中，使用时应避免撞击和过电压。4.2.1光通量测量系统
4.2.1.1积分法测最光通境
光通量测量系统见图2。测量的总不确定度应不大于2.5%(不包括测光标准灯泡的误差），其验证方法见附录B。
一积分球；
窗口磨砂玻璃；
中性减光玻璃；
-光电接收器；
示数仪表；
-V(a)修正滤光器；
-光路控制器；
8—挡屏；
9灯泡。
4.2.1.1.1测光用积分球
图2积分法测量光通量系统示意图GB/T150432008
积分球、球体测量窗口、球内灯座、挡屏、窗口磨砂玻璃、光电接收器、示数仪表、减光器均应符合本标准4.2.1.1和4.2.1.2的规定。a）积分球直径：测量不同功率灯泡的总光通量所选用的积分球直径应符合表1的规定。表1选用积分球直径
灯泡功率P/W
5≤P<15
15≤P<200
200≤P<1500
1500≤P<10000
积分球直径D/m
积分球曲率半径：球内表面各处的曲率半径应基本一致，其曲率比应小于2%。球体应有良好的光密封性。
积分球漫反射：球体内表面及附件表面须均勾涂覆白色涂层，其涂层要有较好的化学稳定性及漫反射特性，在可见光范围内的光谱反射率应接近中性，其差异应不大于3%。积分反射率应不小于85%。球体内各部分的反射率应均匀，使用过程中，球体内各部分反射比的最大差异应小于3%，漫反射涂层配方见附录C(规范性附录）。挡屏：应安装在离球心2R/3处，垂直于测量窗口中心线；挡屏中心、测量窗口中心与球心应处于同一轴线上，挡屏平面与测量窗口平面应垂直于该轴线；挡屏的尺寸应尽量小，形状不限，并能遮住被测光源的光使其不直接照射到光电接收器上；球内影响光测量的附件应尽量少。3
GB/T15043--2008
e）窗口漫透射玻璃：测量窗口的漫透射玻璃（或漫射积分球)应与积分球内表面相切；若采用单面磨砂玻璃，则毛面应朝球心；窗口的漫透射玻璃（或漫射积分球)在可见光区的光谱透射（反射)比应接近于中性，其最大差异应小于2%。灯座：测光标准灯泡的灯座位置应使灯泡铅直燃点且灯头朝上，被测灯泡的灯座位置应使灯泡符合产品标准中规定的燃点位置和方向，且应使灯泡的发光中心位于积分球的球心。4.2.1.1.2光电光度计
光电光度计包含光电接收器、示数仪表两部分组成。4.2.1.1.2.1光电接收器
a）光电接收器应采用性能稳定、灵敏度高、线性好、响应快速的光电转换组件。光电接收器修正滤光器与积分球组合后的光谱灵敏度应力求符合CIE明视觉标准光度观察b）
者的光谱视见函数V(入)，见附录D。为了便于控制光电接收器受光照的时间，在光电接收器前可安装遮光器件（快门）。为改善光c)
电输出的线性，在光电接收器后可用I/V转换输出。4.2.1.1.2.2示数仪表
a）示数仪表的等级应不低于0.5级，测量时读取的有效数不少于四位；b）与光电接收器组合后，有较大灵敏度动态范围，且有良好的线性和重复性，在工作范围内非线性误差不大于0.2%，测量的单次读数与平均值的相对偏差不大于0.5%（≥3）。4.2.1.2光谱光度法测量光通量
光谱光度法测量光通量系统见示意图3。光谱辐射仪应满足：a）光谱范围至少为380nm～780nm，仪器的线色散倒数为1nm/mm~4nm/mm。仪器波长准确度不大于士0.2nm，重复性不大于士0.2nm。b）
配用性能稳定的光电接收器，且与示数仪表组合后有良好的线性和重复性，并在其工作范围内非线性和重复性误差不大于1%(2856K)。不能有杂散光进入光谱辐射仪光路。色坐标测量误差：Ax和Ay应不超过士0.0003。用于光电接收器的工作电源在预热30min后，电压波动应不超过0.01%/10nin。f
光源挡屏
积分球
光谱仪
图3光谱光度法测量光通量系统示意图信号处理系统
4.2.1.3测光标准灯泡
a）用积分法测量光通量时，应采用与被测灯同类型的光谱能量分布相似的、经过可溯源标定的BDP型普通测光标准灯泡作为测量光通量用标准灯，其总光通量尽可能与被测灯接近，每个规格灯组不少于三只。如果所选用的测光标准灯与被测灯相比，由于二者相对光谱功率分布4
相差较大，则应进行色修正和吸收修正，其方法见附录E。GB/T15043—2008
用光谱光度法测量光通量时，标准灯光通量选择应使标准灯在光谱辐射仪上的光谱光度响应值与被测灯在同一数量级内。
c）用光谱光度法测量色温参数时，使用2856KA光源的光谱辐射能量标准灯泡或色温标准灯泡，采用A光源的黑体辐射相对光谱能量分布参数。4.2.2光强度测量系统
光强度测量系统如图4所示。
黑色绒布围帐；
挡屏；
3--被测灯泡；
一光栏；
光电光度计；
光轨。
图4发光强度测量系统免费标准下载网bzxz
光距座(光轨）
光距座应平直，其测量光程应大于光源发光线度的10倍，且不小于2m。光轨标尺的最小刻度为1mm，误差不大于0.2mm/m。灯架应能进行上、下、左、右、倾、仰、转动等调节。挡屏二个，光栏若干个，光栏开孔尺寸与布置应不能影响正常光度测量。黑色丝绒布制成的围帐应能全部罩住测量的整个系统。d)
所有部件表面应呈黑色，尽可能多的吸收杂散光，以减少杂散光产生的测量误差。e）
4.2.2.2光度测量系统
可使用照度计或光电光度计，光电光度计在测量时应用BDQ型发光强度标准灯校正。4.2.2.3测光标准灯泡
测光标准灯泡应使用BDQ型发光强度标准灯。4.2.3发光强度分布曲线测量系统发光强度分布曲线测量系统如图5所示。a）光轨和光度测量系统的要求见4.2.2；b）分度盘的最小分度应不大于0.5°。GB/T150432008
一黑色绒布围帐；
一挡屏；
3-光电光度计；
4光栏；
5-----被测灯泡；
6--减速器；
7.光轨。
4.2.4色温测量系统
4.2.4.1红蓝比法测量色温
图5发光强度分布曲线测量系统
用红蓝比法测量色温的系统如图6所示。黑色绒布围帐；
挡屏；
被测灯泡；
光栏；
蓝色或红色滤光玻璃；
-光电接收器；
示数仪表；
光轨。
图6红蓝比法测量色温的系统
对光轨的要求见4.2.2.1。
用性能稳定的光电接收器与示数仪表组合后，应保证加上红、蓝色滤光玻璃时有四位以上的b)
有效读数，且重复性良好。
蓝色滤光玻璃由QB7型与BL6型玻璃组合，它与光电接收器组合的光谱响应峰值波长近似c
于460nm，对于波长小于380nm范围的光应截止为零。GB/T15043—2008
红色滤光玻璃为HB13型，它与光电接收器组合的光谱响应峰值波长近似于660nm。对于d）
波长大于750nm范围的光也应截止为零。e）蓝色和红色滤光玻璃的透射光波长范围应互无重叠。f）色温标准灯泡应具有标定色温值与燃点电流曲线T。一f(i）。4.2.4.2光谱光度法测量色温
光谱光度法测量色温的系统示意见图3。4.2.4.3色温表测量色温
用色温表直接测量光源的色温，其原理类同于红蓝比法，是众多测量方法中最简单、易行的方法，但需有一定使用条件的限制，因此，用色温表直接测量色温应按色温表制造商产品说明要求的条件使用。4.2.5测量系统的检验
上述测量系统中所用各种计量仪表和器具应经有关计量部门检定，并在检定有效期内使用。标准灯组应同时送检。
5测量步骤和计算方法
进行光电参数测量前，应将与被测灯功率相近的灯泡在积分球内燃点10min15min，烘烤球壁，同时预照光电接收器，使其工作时灵敏度稳定。5.1电参数测量步骤和计算
a）电参数测量应在电源工作稳定后进行。b）灯泡接入电测系统，调节电源，使电压接近于额定值，适当预热被测灯泡，待发光稳定后再调节电源电压至灯泡的额定值U。，记录电流表读数It。c）灯泡的电流I按式(1)计算：
式中：
R;-电压表内阻。
d）灯泡的功率P按式(2)计算：
P= IU。
5.2光通测量步骤和计算
5.2.1积分法测量光通量
（1）
a）在开始测量被测灯泡前与结束后，按照4.2.1.3的要求选择三只测光标准灯泡，其标准光通量分别为Φ、Φ、Φ，分别放人积分球内，预热后读取每一个测光标准灯泡的示数仪表数值M，、M2、M3;
b）将被测灯泡按顺序分别装人积分球内按所要求的额定电压燃点，分别记下几个被测灯泡的示数仪表读数m1，m2，\，mm；
c）平均光通量常数的计算：
计算单个标准灯泡的光通量常数C;(i=1,2,3)：C=Φ/M
然后求其平均光通量常数为：
C=(C +Cz+C)/3
计算每只标准灯光通量常数对平均值的相对偏差：1: /=△C:/C/=1 (C;-C)/C≤0.7%·(3)
（5）
如第i个测光标准灯泡|：1不满足式（5)条件时，应增加测光标准灯泡数量，启用第四只标准灯泡来检查，删除第i个测光标准灯泡光通量常数并重新计算C，直至满足要求为止。7
GB/T15043——2008
只有在确信测试系统及标准灯泡稳定的条件下，方可以计算单个标准灯泡光通量常数C：代替。
d）被测灯泡的光通量：
（6）
当使用与被测灯不同类型的灯作为标准灯时，应进行色修正和吸收修正。色修正和吸收修正系数k和k2的计算见附录E；修正后的光通量按式(7)计算。Q,=k·k2· mn.C
5.2.2光谱光度法测量光通量
光谱光度法测量系统示意见图3。5.2.2.1测量准备
光谱辐射仪和电器仪表应提前开机预热，光谱辐射仪在长波范围内的预照应不少于30min。5.2.2.2光谱光度法测量系统的校正·（7）
标准灯在额定电压下燃点至稳定，测量标准灯的光通量和光谱功率分布，对光谱辐射仪进行校正。采样间隔应不大于5nm。
5.2.2.3光通量测量和计算
被测灯燃点至稳定，在与标准灯相同的条件下用图3所示系统进行测量并按式（8)计算光通量。180
ZV(a)P.(a)AA
Φ=Φ×
EV(a)P,()
式中：
、Φ,
分别为被测灯或标准灯光通量；380
P,(a)、P,(a)-
-分别为被测灯或标准灯相对光谱功率分布；-CIE标准观察者光谱视见函数。v(a)-
当标准灯与被测灯外形差异较大时，应进行吸收修正，其方法参见附录E。5.3光强度测量步骤和计算
a）测量应在无外界杂散光，全吸收来自环境反射光的暗室中进行。（8）
b）将被测灯泡置于灯架上，调整被测灯泡发光中心、光栏中心以及光电接收器中心，使它们在同一平行于光轨的轴线上，此轴线称为光轴。被测灯测量光强的方向与光轴一致且垂直于探测器的接收面。
c）光栏的位置排列应适当，以保证从光电接收器表面上的任何一点仅能看到被测灯泡的全部发光面。两个挡屏分别置于被测灯泡和探测器背面，保证背景呈黑色。将被测灯在额定电压下燃点，调节灯泡与探测器间的距离，该距离应不小于符合距离平方反d)
比定律的最小距离。即再增大该距离时，光强度不再发生变化。且指针式光度计读数应大于该量程满刻度的一半以上或数字式光度计读数保证有四位有效数字。e）光电接收器测量的照度值与测量距离的平方乘积，即为发光强度。因此，被测灯泡测量方向上的光强度按式(9)计算。
式中：
I——被测灯泡光强度，cd；
l--被测灯泡发光面至光电接收器接收面的距离，m；E-在距离为I处的照度值，lx。
5.4光强度分布曲线测量步骤和计算测量在具有光屏蔽的暗室中进行，8
.（9）
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