【JT交通运输标准】 荧光反光膜和荧光反光标记材料昼间色度性能测试方法

JT/T693—2007 荧光反光膜和荧光反光标记材料昼间色度性能测试方法 前言 本标准对应于 ASTM E2301-2003《使用 45:0 垂直几何条件测试用于高可视性交通控制和人员安全的荧光反光膜和反光标记材料的昼间色度性能的测试方法》，与 ASTM E2301-2003 的一致性程度为非等效。 本标准的附录 A、附录 B 为规范性附录。 本标准由全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会 (SAC/TC223) 提出并归口。 本标准起草单位：交通部公路科学研究院、国家交通安全设施质量监督检验中心。 本标准参加单位：3M 中国有限公司、北京中交华安科技有限公司。 本标准主要起草人：王玮、张高强、朱传征、朱小辉。 1 范围 本标准规定了用于高可视性交通管理和人员安全的荧光反光膜和荧光反光标记材料的昼间色度性能的测试方法。 本标准适用于荧光反光膜和荧光反光标记材料的测试。 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/T 3978 GB/T 3979 GB/T 7922 ASTM E2152 ASTM E2153 CIE 15.2 3 测试原理 使用一个已校准的双光谱仪，照明体为 CIE D65 或昼光 15000K，采用照明观测条件为 45:0 或 0:45 来测量样品的反射矩阵。通过 CIE 1931 标准观察者下 CIE D65 或昼光 15000K 的各个反射矩阵，来计算荧光、逆反射及荧光逆反射的三刺激值 (XYZ) 和色品坐标 (x, y)。 4 测试仪器 4.1 双光谱仪 4.1.1 照明观测条件为 45:0 或 0:45（见 GB/T 3978—1994）。45:0 时的允许偏差为 ±2°，0:45 时的允许偏差为 ±2°。 4.1.2 对于 45:0 照明观测条件下，照明体可以是环形、圆周形或单平面的（见图 1），以样品的法线为基准进行观测。对于 0:45 的照明几何条件，照明体以样品的法线为基准进行照明，并且观测的形式可以是环形、圆周形或单平面的。 4.1.3 照明单色仪照射样品的波长范围为 300 nm~780 nm，波长间隔为 10 nm。 4.1.4 观测单色仪探测样品辐射的波长范围为 380 nm~780 nm，波长间隔为 10 nm。 4.1.5 试样被照射的最小面积为 100 mm²，尺寸不小于 5 mm。 4.2 标准物质 依据 ASTM E2153 的要求，标准物质从仪器生产厂商处得到或以其他标准方式获得。标准物质需定期到国家计量检定机构进行检定、校准。 4.3 校准仪器 依据 ASTM E2153 的要求对整个仪器系统进行校准。 5 试样制备 5.1 试样的制作应符合应用的目的，样品的应用与材料生产厂家的说明一致。 5.2 试样的数量最少三块。 5.3 试样抽取： a) 用于交通管理的反光膜：长取 1 m，宽取反光膜幅宽。从左下角、中间、右上角各取一块制成试样见图 2。在满足双光谱仪试样尺寸要求的前提下，试样制成长 100 mm，宽 100 mm。 b) 用于人员安全的反光标记：长取 2 m，宽取反光标记的宽。从端部、中部、尾部各取一段制成试样见图 3。试样尺寸参考 5.3a)。 5.4 试样应在温度 23℃±2℃、湿度 (50±5)% 的条件下放置 24h。 5.5 如果样品没有提供底板或者没有对底板提出要求，那么制作试样时可使用一块黑色的面板，如无特殊要求，底板的亮度因数应小于 4%。 6 测试步骤 6.1 拿取试样时，不要接触试样的测量部分。 6.2 测量前试样应清洁，洗涤后的试样在试验前至少放置 2h。 6.3 把制备好的试样放在测试仪器窗口上进行测量： a) 当测量几何条件是圆周形时，实验室应核实测量圆周上的孔径是有效闭合的，其与环形几何条件的测量法十分接近，可依据试样的光学结构，并由测试实验室来决定；否则视为单平面的几何条件。 b) 当测量几何条件是单平面时，测量顺序是对同一块试样进行旋转，测量值取所有旋转面的平均值；旋转的个数应保证与环形的测量值近似相等，个数应参照试样的光学结构，并由测试实验室决定，旋转的平均值将应用于反射矩阵。 6.4 通过测量获得标准照明体下，照明单色仪与观测单色仪波长间隔 10 nm 的每个试样的反射矩阵，同时由计算机完成相关数值计算。 7 计算 7.1 三刺激值 7.1.1 CIE D65 照明体下的三刺激值：依照 CIE 1931 标准观察者下 CIE D65 的各个反射矩阵，对每个测试试样总的三刺激值 (XYZ)T、逆反射的三刺激值 (XYZ)R、荧光的三刺激值 (XYZ)F 进行计算（见 ASTM E2152）。总的三刺激值计算见附录 A。计算 CIE D65 照明体下试样的三刺激值均值。三刺激值均值取几个试样 X、Y、Z 的平均值，它包括总的三刺激值均值、逆反射的三刺激值均值、荧光的三刺激值均值，计算公式如下： 总的三刺激值均值：X_T均值 = (X_T)/n；Y_T均值 = (Y_T)/n；Z_T均值 = (Z_T)/n。 逆反射的三刺激值均值：X_R均值 = (X_R)/n；Y_R均值 = (Y_R)/n；Z_R均值 = (Z_R)/n。 荧光的三刺激值均值：X_F均值 = (X_F)/n；Y_F均值 = (Y_F)/n；Z_F均值 = (Z_F)/n。 7.1.2 昼光 15000K 照明体下的三刺激值：依照 CIE 1931 标准观察者下昼光 15000K 的各个反射矩阵，对每个测试试样总的三刺激值 (XYZ)T、逆反射的三刺激值 (XYZ)R、荧光的三刺激值 (XYZ)F 进行计算（见 ASTM E2152）。总的三刺激值计算见附录 A。 7.1.2.1 CIE D65 与昼光 15000K 照明体按 10 nm 间隔的相对光谱功率分布值见附录 B。 7.1.2.2 计算昼光 15000K 下试样的三刺激值均值。三刺激值均值取几个试样 X、Y、Z 的平均值，它包括总的三刺激值均值、逆反射的三刺激值均值、荧光的三刺激值均值。计算同 7.1.1。 7.2 色度量 7.2.1 计算 CIE 1931 下 CIE D65 照明体的色品坐标 (x, y)T，从 CIE D65 总的三刺激值均值来计算色品坐标均值，计算如下： x = X / (X + Y + Z) y = Y / (X + Y + Z) 7.2.2 计算 CIE 1931 下昼光 15000K 照明体的色品坐标 (x, y)T，从昼光 15000K 总的三刺激值均值来计算色品坐标均值，计算同 7.2.1。 7.3 其他量 7.3.1 其他数值来自反射矩阵，例如（光谱）斯托克司分量。 7.3.2 不同照明体下的三刺激值与色度量。 8 测试报告 测试报告应包括以下信息。 a) 试样说明：试样的生产厂家、商标、生产批次等。 b) 测量日期。 c) 仪器说明： 1) 双光谱仪的仪器型号； 2) 仪器照明观测条件（环形的、圆周形的、单平面的）。 d) 校准和检定信息： 1) 仪器最近的校准日期； 2) 仪器标样的校准、检定日期。 e) 测量结果： 1) 反射矩阵； 2) 计算 CIE D65 照明体下总的三刺激值均值 (XYZ)T，逆反射的三刺激值均值 (XYZ)R，荧光的三刺激值均值 (XYZ)F； 3) 计算 CIE 1931 下 CIE D65 照明体的色品坐标均值 (x, y)T； 4) 计算昼光 15000K 照明体下总的三刺激值均值 (XYZ)T，逆反射的三刺激值均值 (XYZ)R，荧光的三刺激值均值 (XYZ)F； 5) 计算 CIE 1931 下昼光 15000K 照明体的色品坐标均值 (x, y)T； 6) 无论是 CIE D65 还是昼光 15000K 照明体下，若需要其他的色度量，均可通过总的三刺激值均值 (XYZ)T、逆反射的三刺激值均值 (XYZ)R、荧光的三刺激值均值 (XYZ)F 计算得出；以及其他需要的数值。 附录 A（规范性附录） CIE 1931 标准观察者下 CIE 标准照明体荧光反光材料三刺激值计算公式 总的三刺激值计算公式如下：