【JT交通运输标准】 逆反射体光度性能测试方法

ICS93.080.01
备案号：
中华人民共和国交通行业标准
JT/T690—2007
逆反射体光度性能测试方法
Test method for photometric characteristics of retroreflectors2007-06-28发布
中华人民共和国交通部
2007-10-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
测试仪器
5试样
6测试方法
7计算
JT/T690—2007
JT/T690—2007
本标准对应于ASTME809一2002《逆反射体光度性能测试方法》，一致性程度为非等效。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：苏文英、杨金花、施炜琳。iiKAoNi KAca
1范围
逆反射体光度性能测试方法
本标准规定了逆反射体光度性能测试所用的仪器、试样、测试方法及计算方法。本标准适用于对逆反射体光度性能的测试。2规范性引用文件
JT/T690—2007
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，然面，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。JT/T688逆反射术语
3术语和定义
JT/T688确立的术语和定义以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
圆形孔径·circularaperture
最大张角圆形孔面的直径。
光源孔径
source aperture
从逆反射体中心到光源的出射光阐或光瞳的张角尺寸，见图1。逆反射元孔径
接收器孔径
接收器
光源孔径
逆反射体
试样孔径
图1逆反射测量中的孔径演示国
receiver apertrre
接收器孔径
逆反射体中心到接收器的人射光或光睡的张角尺寸。3.4
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张角尺寸。注：逆反射元孔径用于设定观测角时衡量误差源，是测量较大逆反射元或进行较短距离量时的一个重要特征。在使用校准过的光度器件时，将光源和接收器放置在假定的无穷远处，逆反射体元件孔径的虚拟值为零。iiKAoNiKAca
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反射照度E，reflectedlluminance垂直于观测轴平面上的接收器所测量到的照度。注：该值可用于发光强度系数的计算。R=VEI=E,/E1
式中：d——逆反射体到光接收器的距离。其余符号意义见JT/T688所确立的术语和定义。4测试仪器
4.1基本要求
4.1.1测试仪器应包括光接收器、投射光源、角度计-试样架和接收器-光源支架。4.1.2
测试仪器的标准圆形孔径，包括光源孔径和接收器孔径，应符合表1的要求。表1测试仪器孔径
标准圆形孔径
单个的逆反射元孔径
4.1.3对于所有标准圆形孔径，公差均为±8%。0.1
4.1.4测试仪器的观测角与标准圆形孔径的关系如下：a）观测角为0.1°时，圆形孔径为0.05°；b）观测角为0.2°时，圆形孔径为0.1°；c）观测角为0.33°时，圆形孔径为0.167°；d）观测角为1.0°或更大时，圆形孔径为0.333°注：理论上，逆反射以无穷小的孔径来定义。4.2光接收器
4.2.1明视觉滤光器
单位为度
光接收器应装有滤光器，使光接收器的光谱响应度与CIE标准明视觉观测器的响应V（a）相对应，公差f在3%之内。可使用V(a）函数光谱校正滤光器。4.2.2光接收器的稳定性和线性
光接收器应有足够的响应度和测量范围，在测量范围内，光接收器稳定性和线性误差不能超过1%。测试投射光源和逆反射光时读数应能分辨工作量程的1/50。4.2.3光接收器的孔径
光接收器设有能限制逆反射光通量收集角的装置，可通过光阑或物镜和孔径来实现。应对视场进行限制，将杂散光的影响减小到可以忽略的水平。测试水平涂层材料时，包括整个试样或照射区域的视场应被限制在一个最小的孔径内。使用物镜时，在测试距离处应能聚焦。光接收器的孔径角由对试样的张角确定。整个孔径内的响应度应均匀。4.3投射光源
4.3.1光源应为均匀照明的投射源，其光功率的分布符合CIE标准A光源的要求。投射光源应装有一个可调节的可变光阐或选择固定的孔径。在整个测试期间其变化不超过1%。4.3.2投射光源的相关色温应为2856K±20K。注：投射光源的设计色温一般大于2856K。4.3.3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应均勾。
4.4角度计-试样架（试样夹）
角度计-试样架应能在三条轴之间移动，可夹持符合规定几何要求的试样。角度β和β设定的公2
TKAoNi KAca
差应小于0.1°旋转角度9的公差应小于±0.2°。4.5接收器-光源支架
JT/T690--2007
接收器-光源支架用来精确设定投射光源和光接收器的空间位置，从而确定了观测角。接收器-光源支架有时被视为观测角定位器（OAP)。光接收器的定位公差应控制在接收器孔径角的1%以内。例如，在10m处，0.1°的标准孔径应为±0.001°或0.17mmg4.6测量区域
测量区域提供了测试逆反射体的工作暗区。为将杂散光的影响最小化，试样后的背景应为黑板。遮光板应放置在投射光源和试样之间。角度计的零件、暴露的墙和顶部以及未被遮挡、暴露在光束中的底部都应涂成黑色。
观测距离和照明距离的允许公差应在±0.05%范围内。5试样
5.1试样应包括整个逆反射体。
5.2大的逆反射体的测试可以通过汇总其各个部分的测试值来实现。测试反光膜时，避试区域应在0.01m2~0.1m2之间。
6测试方法
6.1概述
6.1.1逆反射体光度性能测试方法有比率法、替代法、直接发光强度法和直接亮度法。6.1.2比率法是用同样的仪器以同样的孔径和接收区域来测量反射照度（E,)和法向照度（E上）。光接收器不需要校准，未经校准的仪器的读数E,和E1分别被记为m，和m2。不应使用不同的仪器来测量E,和EI。
6.1.3替代法依赖于带有测量值的逆反射体。该逆反射体可为校准后的一个作为参考标准的逆反射体（以后简称参考标准），也可以是用其他方法校准过的带测量值的逆反射体。该方法是一个比较程序，需要对同类试样进行大量的性能测试时尤其适用。使用该方法时，应保证工作标准（实际使用的标准逆反射体)的尺寸、颜色和特性值要和未知逆反射体相同。允许在一定的限度内用光度装置缩短光度测试距离。
注1：光学限制一一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，有效减小测试距离却保证同样的孔径角。推直光降的试样及工作标准与准直光路有一小段距离，便于多次避量。注2：角度限制一一可使用高质量的镜子或透镜之类的光学器件。如未使用准直光路而将光程缩短，应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：光谱限制一一由于工作标准应和试样额色相似，或者最好和试样的颜额色相同，所以系统的光谱要求不是特别重要。需要对工作标准进行阶段性的再校准，以补偿其老化损失。6.1.4直接发光强度法使用独立的照度计来测量逆反射体的照度，照度计应校准。6.1.5直接亮度法普遍用于对水平涂层材料的测量。6.2仪器调整
在进行逆反射体光度性能测试时，每次角度计或投射光源被移动时都应进行核查，所有测量值都以0°作为参考点。如测量值都在75°~90°这个极限范围内，则角度计也应调整到75°~90°将角度计校准到0°入射角的位置可有多种方法。其中一种为将一个200mm见方的平面镜放在试样的位置，用黑色的摄影带放在镜面的中央形成一个200mm的十字架，在投射光源的出口孔径的中心放置一个400mm见方的一片白色结构纸，纸的中央要有一个5mn孔。通过观察该白纸，可调整角度计，使十字架的影子能直接反射到光源的出口孔径上，此时角度计的位置就是0°人射角。6.3测试步骤
6.3.1比率法
iiKAoNiKAca
JT/T6902007
6.3.1.1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，也可从逆反射体观到光源。
6.3.1.2将光接收器的入射孔径放置在试样位置，用光接收器取代试样来测量试样表面的法向照度，记为m2（同样也可用光源来代替放置在测试距离处的试样，不必移动光接收器就可测量人射法向照度）
6.3.1.3将光接收器和试样放回到原来的位置，测试试样的反射照度，记为m1。6.3.1.4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。黑色表面的光泽度最好小于4%。从读数m1中减去杂散光读数.mo，得到m1。6.3.1.5除非光接收器的重复性在±0.3%内，否则在测量m2和m，时光接收器应保持通电。6.3.1.6如光接收器不能校正为CE标准明视觉观测器，则应使用一个颜色校正因子。可通过滤光器来应用校正因子K，该滤光器的光透射比和试样的光谱反射比成正比。如滤光器与光谱不很相配，不应使用校正因子。如使用校正因子，可由下式确定：K=m2T/m
式中：K
校正因子：
一在逆反射试样的位置测量法向照度时光接收器的读数（即：一个没有校准过的E工）；m—光接收器位于和测量m2时相同位置时的读数，在接收孔径前直接放置颜色过滤器；T一已知2856K光源（CIE光源A)的（总）充度透射率。6.3.1.7根据7.1中的公式进行计算。6.3.2替代法
6.3.2.1根据比率法或者用一个校准过的参考标准来确定工作标准的特性值。(1)
6.3.2.2将工作标准或参考标准放在角度计土，读出读数m，（std)，再将试样放在工作标准的位置，读取mi(test)。
6.3.2.3根据7.2中的公式进行计算。6.3.3直接发光强度法
6.3.3.1将已知光强并已经过校准的标准光源放置在逆反射体的位置，以校准光接收器的刻度。6.3.3.2测量逆反射体的发光强度。6.3.3.3根据7.3中的公式进行计算。6.3.4直接亮度法
6.3.4.1用照度计来测量照度，同时用亮度计来测量亮度。6.3.4.2在试样完全被照明时，测量（采集）的范围应全部位于样品区域内。6.3.4.3根据7.4中的公式进行计算。7计算
7.1比率法
7.1.1发光强度系数：
R=mid/mz
式中：d-观测距离，m
m—一用于测量观测位置的反射照度的仪器读数（减去散光），以相应的单位表示；用于测量法向照度的仪器读数，以相应的单位表示。m2
7.1.2逆反射亮度系数：
Rt=mid-/(m2Acosv)
式中：A-试样的面积，m；
HiiKAoNhi KAca
视角。
7.1.3逆反射系数：
7.1.4线逆反射系数：
式中：一一线性测量器的长度。7.1.5逆反射因数：
式中：β一入射角。
Ra=mid/(m2A)
Ru=mid/(ml)
Rp=()mi d2/(m2Ac0spcosv)
7.1.6每单位立体角的光通量系数：R = md-/(m2Acosp)
7.2替代法
7.2.1发光强度系数：
R,=[m(test)/m(std)]xR(std)
JT/T690—2007
式中：m(std)一一按照比率法测量时，使用工作标准得到的光接收器的读数（未经校准的）：mi（test）按照比率法测量时，试样在光接收器孔径处的照度（未经校准的）：按照比率法得出并指定给工作标准的照度系数（和固定的测试条件相关）。Ri(std)
7.2.2逆反射亮度系数：
R,=[A(std)mi(test)/A(test)m(std)]x Rr(std)式中：R(std)-
按照比率法得出并指定给工作标准的逆反射亮度系数（和固定的测试条件相关）；A(std)—工作标准的逆反射面积；A（test)一试样的逆反射面积。7.2.3逆反射系数：
Ra=[A(std)mi(test)/A(test)mi(std)]xR.(std)式中：R(std)—
按照比率法得出并指定给工作标准的逆反射系数（和固定的测试条件相关）。7.2.4线逆反射系数：
Ru=[t(std)mi(test)/l(test)m'(std)JxRu(std)式中：Ru（std)-—按照比率法得出并指定给工作标准的线逆反射系数（和固定的测试条件相关）：I(std)-
工作标推的长度：
ltest）—试样的长度。免费标准bzxz.net
7.2.5逆反射因数：
Re=(A(std)mi(test)/A(test)mi(std)/xRe(std)式中：Rr(std)-
按照比率法得出并指定给工作标准的逆反射因数（和固定的测试条件相关）。7.2.6每单位立体角的光通量系数：Rg=[A(std)mi(test)/A(test)mi(std)]xR(std)(9)
式中：R（std）一一按照比率法得出并指定给工作标准的每单位立体角的光通量系数（和固定的测试条件相关)。
7.3直接发光强度法
7.3.1发光强度系数：
Rt=I/E
式中：一一在光接收器位置测量的试样的发光强度：Er一一垂直于试样位置的光源的照度。(14)
-iiiKAoNiKAca
JT/T690-2007
式中：A-
逆反射系数：
试样的面积。
7.3.3逆反射亮度系数：
式中：v—视角，cosv=（β-α)cosB2。7.4直接亮度法
逆反射亮度系数：
RA=I/(AEI)
RL = 1/(AE[COSV)
RL=L/ET
注：逆反射亮度系数也可以用亮度计通过下式得出：R,=BL/(L,)
式中：L—光源垂直照射下，与亮度因数β成45°视角的完全漫反射体的亮度。6
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