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紫外照度计(UV强度计)的原理与应用
日期:2014/1/17 9:57:19
紫外照度计(或称UV强度计)是一种专门测量紫外光度、亮度的UV测试仪器仪表。就是测量紫外光照强度(照度) 是物体被辐射的程度,也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比。紫外照度计通常是由硒光电池或硅光电池和微安表组成。

光电池是把紫外光能直接转换成电能的光电元件。当光线射到硒光电池表面时,入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上,在界面上产生光电效应。产生的光生电流的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。这时如果接上外电路,就会有电流通过,电流值从以毫瓦(mw)为刻度的微安表上指示出来。光电流的大小取决于入射光的强弱。紫外照度计有变档装置,因此可以测高照度,也可以测低照度。 

定标原理:
使Ls垂直照射光电池→ E=I/r2,改变r可得不同照度下的光电流值,由E与i的对应关系将电流刻度转换为照度刻度。

定标方法:
利用光强标准灯,在近似点光源的工作距离下,改变光电池与标准灯的距离l,记录下各个距离下的电流计的读数,由距离平方反比定律E=I/r2计算光照度E,由此可以得到一系列不同照度的光电流值i,作光电流i与照度E的变化曲线,即为照度计的定标曲线由此可对照度计表盘进行分度即为照度计的定标。

影响定标曲线的因素:
光电池和电流计更换时需重新定标;照度计使用一段时间后应对照度计重新进行定标(一般一年内应检定1-2次);高精度的照度计可用光强标准灯进行检定;扩大照度计的定标量程可改变距离r,也可选用不同的标准灯,选用小量程的电流计

主要作用
紫外的照度与人们的工作生产生活有着密切的关系。充足的光照,可防止人们免遭意外事故的发生。反之,过暗的光线可引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此,不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明,在所有职业劳动的事故中约有30%是直接或间接因光线不足所造成的。对体育场(馆)的光照要求是非常严格的,光照过强或过暗都会影响比赛的效果。
那么,人们居住的室内对照度的卫生学要求是如何呢?照度是在卫生学中一项十分重要的指标。光是指能引起人眼睛光亮感觉的电磁辐射,当光线进入眼睛后可产生的知觉称为视觉。人们所见的光是指可见光,其波长范围在380~760nm(纳米)之间。

采光可分为自然采光和人工光源两大类。自然采光是指室内和地区的天然照度,有直接的日光照散射光和周围物体的反射光,常用采光系数和自然照度表示。而采光系数是指采光口的有效面积与室内地面面积之比。一般住宅的采光系数在1/5~1/15之间,居住面积比在1/8~1/10之间(窗面积/室内地面面积)。自然照度系数是用于评价自然光的照度水平。它是反映室内的和同时从室外来的光照射关系。也反映出当地光气候(自然光能源和气候的阳光照度指标的总和)。

为保障人们在适宜的可见光的光照下生活,我国制定了有关室内(包括公共场所)照度的卫生标准。如在公共场所商场(店)的照度卫生标准≥100Lx;图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度的卫生标准≥100Lx;公共浴室照度卫生标准≥50Lx;浴室(淋、池、盆浴)≥30Lx,桑那浴室≥30Lx.国外有关室内照度的标准,如德国推荐几种额定光强,办公室包括文书工作区为300Lx,打字,绘图工作为750Lx;在工厂,生产线上的视觉工作的照度要求为1000Lx;酒店、公共房间为200Lx;接待点、出纳柜为200Lx;商店的橱窗为1500~2000Lx;医院病房为150~200Lx,紧急治疗区为500Lx;学校、教室为400~700Lx;食堂、室内健身房为300Lx等。

对于照度大小的测量方法,一般用照度计测量。照度计可测出不同波长的强度(如对可见光波段和紫外线波段的测量),可向人们提供准确的测量结果。

应用范围:
1.一般公共场所应用
为了保障人们能在适宜的光照下生活,我国制定了有关室内(包括公共场所)照度的卫生标准,运用照度计对各场所进行照度测量。一般公共场所商场(店)、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度卫生标准≥100Lx,运用照度计DT-1300进行照度控制最合适不过了。DT-1300照度计袖珍型便携式设计,可以随身携带,方便你在不同场所使用,31/2位数字液晶显示屏,便于快速精准读取读数。

2.灯饰生产业,摄影业,舞台灯光布置等
照度计已经成功应用到多个方案中,如灯饰生产业,摄影业,舞台灯光布置等,不同型号照度计可满足不同的测量要求,8809系列照度计还带USB接口,可将数据输入电脑进行数据分析,进行实时监控

3.工厂生产流水线应用
在工厂,生产线上的照明度要求比较严格,连续工作会引起视觉疲劳,工作效率大打折扣,通常照度要求≥1000Lx,对于照明度要求比较高的场所可选择大量程的照度计,照度计DT-8808,超大量程范围,可应对强光线照度测量。DT-8808照度计是一款手持式专业测量光度的精确数字照度计,符合CIE光谱响应要求。自动量程设置,快速响应,测量速度1.5次/秒,超大量程400000LUX,快速精准测量照度读数,此照度计性价比高,是您测量的首选。

4.照度计的应用非常广泛,还包括我们日常生活当中的应用,比如工厂、仓库、学校、办公室、家庭、路灯建设、实验室等等。
主要特点:
铝合金外壳,小巧灵活,可以单手操作,
带背光128*64液晶屏幕,美观易读的人机界面,
探头与机体分离式设计,方便更换不同光谱的探头,
自动记忆功能,可循环存储10组数据,
带锁定功能,方便记录对比工作,
自动关机功能节省电量,
采用微电脑技术,精度高,功耗低
线性紫外探测器,稳定性好,受可见光影响小,
采用绿色环保可充电式锂离子电池,
自带USB标准充电口,可直接用电脑USB接口充电,
按美国NIST量传标准生产校准。

技术参数:  
光谱范围: UV 250-410纳米,中心波长:365纳米,
分 辨 率: 0.01 mW/cm2 (1mW/cm2=1000 uW/cm2)
量程范围: 0-1999 mW/cm2(毫瓦特/平方厘米)
测量误差: ±5%
采用电源: 1000 mAh锂离子电池
电池功耗: 约0.1mA
电池寿命: 完全充放电约500次,充满一次正常使用60天,具体视使用情况而定。
主壳材质: 铝合金,阳极表面处理
外形尺寸: 方形结构,长120x 宽 78x 高18 mm(毫米) 
显 示 屏: 1.5 英寸(128*64液晶屏幕+钢化玻璃)
感光探头: 直径:35mm,高度:16.5mm
探 头 线: 标准线:1.5米,加长线:2米
受光孔径: Φ9mm
取样时间: 约0.5秒
数据记录: 10组循环数据
充电接口: USB(标准充电口)
主机净重: 240g
探头净重: 80g
使用温度: 0至85℃(摄氏度)
承受温度: 120℃(摄氏度)条件下持续照射不超过20秒

使用紫外线照度计需注意环境温度:
使用时必须注意避免接收很强的光,因为光电管阴极长期暴露在强光下,会出现疲劳现象,使光电阴极发射不正常。所以在不用照度计时要盖好窗口的保护盖,另外紫外照度计工作的环境温度不能很高,也不能很低。
尤其是采用热电效应元件做为接受器的紫外照度计,对环境温度的要求更是严格(一般在 20℃);而用光电管GD-5做接受器时,对环境温度要求就不是很严格了,一般温度愈低愈好;以减少暗电流.另外在测量光源的辐射线时要垂直于接受器的窗口,如果倾斜时将产生很大的误差。此时需进行角度修正。

校准方法:
校准虽不同于检定,但进行校准的人员也应经有效的考核,并取得相应的合格证书,只有持证人员方呆出具校准证书和校准报告,也只有这种证书和报告才认为是有效的。 校准可以找地方计量所或者第三方校准单位,如上海计量所、广州计量检测技术研究院、苏州计量校准网等,前提都必须得有国家颁发的CNAS计量资质 。
 
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