光照箱的辐照测试

蒲公英661001499

l  我们光照箱请第三方计量的时候，紫外辐照结果是67(uW/cm2),用我们自己的辐照计测的是170(uW/cm2)，误差有点大。不知道是什么原因造成的。

l  双方的紫外辐照计都是外送校验的，（型号是UV-340A）。唯一发现的问题就是，辐照计的校验范围是500以上的。这种低量程检测会影响吗？低于100的范围能准确测定吗？

大家有没有定期用辐照计测一下光照箱的辐照强度呢？

下图为内部辐照计校验结果：

可亲可爱

应当是有影响的

世间始终你好

原因可能比较多——你们测得 67 vs 170 µW/cm² 差这么大，常见且最可能的原因我按优先级列出来，并给出可马上做的排查/改进步骤（不问问题，直接给可执行项）：
关键原因（简短解释）

• 校准证书的量程/追溯性与低量程不保证 — 如果校准实验室只在 ≥500 &#181;W/cm&#178; 做标定或证书标注校准范围是 500&#181;W/cm&#178; 以上，那么在 <100 &#181;W/cm&#178; 的读数上，仪表可能是外推或未做不确定度评定，精度会显著下降。
• 谱不匹配（spectral mismatch） — 辐照计的光谱响应与你光源（比如氙弧、荧光灯等）谱分布不吻合会造成系统性偏差，尤其不同校准光源和测试光源不同时差异可很大。
• 余角/余平面（cosine）响应与放置方式 — 传感器的余弦校正、探头倾角、与样品表面的距离、探头是否被遮挡/有阴影，都会引入 10%~20% 甚至更大误差。
• 计量器件的非线性与低读数噪声 — 许多宽带辐照计在低照度段噪声、非线性、零点漂移和温度依赖更明显，所以在低于仪器设计良好校准区间时误差会放大。
• 探头状况 / 操作差异 — 探头脏、透镜老化、接触不良、量程选择（Hi/Lo）、电池电压、测量时仪器是否稳定（平均/峰值模式）都能导致差异。
  

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建议的逐步排查（按顺序做、每步记录读数）

• 并排同位点同时测：把两台探头并列固定于同一位置、同一角度（平放在标准基准面），同时读取并记录（在 Lo 量程），重复取 5 次求平均，观察波动与比值差异。
• 确认量程/档位：确保双方都在低量程（0–1999 &#181;W/cm&#178; 中的低档），不是一台在 Hi 档一台在 Lo 档。查看手册确认 Lo 范围与分辨率（UV-340A 有 Hi/Lo 两档）。
• 清洁与目视检查探头：清洁传感器窗口/漫射板，检查是否有划痕/老化。若探头已长期暴露强 UV，光学元件可能降解。
• 换位置/角度试验：在箱内几个位置做对比，看看差异是否位置相关（若差异大说明放置/几何/反射影响）。同时确认探头是否被样品架、挡板等遮挡。
• 电池/仪器自检：换新电池或接电源，确保仪器没有低电压导致读数偏差；使用“零点”或室内暗处做零点检查。
• 询问校准方的证书与不确定度：向第三方要校准证书原件，看校准点（哪些 &#181;W/cm&#178;）、证书上的不确定度（尤其在你关注的 ~50–200 &#181;W/cm&#178; 段），以及校准所用的标准光源类型（谱分布）。如果证书没有低量程点或不确定度很大，那证书对低读值并不保证。
• 做光谱比对（如果条件允许）：用带光谱响应的分光辐射计/谱仪对光源做一次谱测（或找校准机构用标准谱仪比对），以判断你的 UV-340A 的光谱响应是否与光源匹配，或是否需要进行光谱修正因子。若没有谱仪，可让校准机构提供“针对你光源”的校准/修正。
• 请求补充标定/在低点重校：若确认为校准范围不包含 <500 &#181;W/cm&#178;，要求校准实验室对探头在 50、100、200 &#181;W/cm&#178; 等低点做示踪校准并给出不确定度；或者送能在低强度段有追溯性的机构重校。
  

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如果需要“定量判断”——接受标准建议

• 在 <100 &#181;W/cm&#178; 区间，普通宽带辐照计的不确定度通常明显上升，除非厂方/校准证书给出该段的校准点和不确定度，否则不要把两个数字当成“都正确”的唯一真相；若要高可靠性，应采用光谱辐射计或要求针对该光源的校准/修正因子。
  

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我建议你现在就做的三项优先动作（最有可能快速定位问题）

• 把两台探头并列（同一角度、同一位置、同一量程）同时测 5 次并记录（检查是否稳定/可重复）。
• 向第三方要校准证书的原件和不确定度表，确认是否对 ≤500、≤200、≤100 &#181;W/cm&#178; 有校准点与不确定度。
• 检查并拍照记录探头窗口状态、放置位置、量程档位、电池电压，并和第三方沟通是否他们在测量时使用了不同位置或不同档位（很多案例就是位置/档位造成差别）。
  

蒲公英661001499

可亲可爱 发表于 2025-8-27 13:11
应当是有影响的

你们会定期测光照强度和辐照强度吗？有确认过内部的辐照计吗？

蒲公英661001499

世间始终你好 发表于 2025-8-27 13:30
原因可能比较多——你们测得 67 vs 170 &#181;W/cm&#178; 差这么大，常见且最可能的原因我按优先级列出来， ...

非常感谢目前是要求第三方把辐照计进行50-200uw/cm2的校准。。然后，多个探头同时测定看看。

关于可能原因的排查如下：
1、第三方的辐照计确实没有（50-200uw/cm2)校验范围。我和第三方的辐照计的都是苏州计量院做的（500-5000uw/cm2)的范围
2、关于谱不匹配不太理解。。。。
3和4不懂，第三方在现场的时候就平行测试了，确有误差存在。
5、电池是新换的。量程是L0;

可亲可爱

蒲公英661001499 发表于 2025-8-27 13:30
你们会定期测光照强度和辐照强度吗？有确认过内部的辐照计吗？

每天检查，记录条不是定时打印出强度来吗？

胖丁

有种可能，其中一家的计量公司很水

蒲公英661001499

可亲可爱 发表于 2025-8-27 15:47
每天检查，记录条不是定时打印出强度来吗？

光照强度、辐照强度也可以打出来吗？温湿度是有打的。

蒲公英661001499

胖丁 发表于 2025-8-27 16:21
有种可能，其中一家的计量公司很水

都是苏州计量院计量的。。。可能是低于500uw/cm2的平行性太差了。

世间始终你好

蒲公英661001499 发表于 2025-8-27 15:19
非常感谢目前是要求第三方把辐照计进行50-200uw/cm2的校准。。 ...

很好，既然第三方要把辐照计做 50–200 &#181;W/cm&#178; 的校准并且要做多探头同时测定，这两点都会大大有助于定位问题。下面我把你不太理解的第 2、3、4 点用更通俗的语言讲清楚，并给出你现在能做的具体可执行项、以及一封可以发给第三方的样板邮件（让他们把关键技术细节一次性给你），方便你跟计量院沟通并把问题堵死。

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1) 谱不匹配（spectral mismatch）——通俗解释 + 该怎么验证通俗说法：

• 辐照计里有一个“光电探测器 + 滤光片/光学系统”，厂商把它调成对某一类紫外光谱（比如某种荧光灯或氙灯的谱）响应最好。
  
• **校准时用的标准光源的“光谱分布”**可能和你光照箱内实际发出的紫外光谱不同（例如校准用的是强而窄的 Hg 灯线谱，箱里用的是宽谱的荧光或 LED），如果两者谱形不同，计量器按校准得到的系数在你光源下读数会偏（常称光谱修正因子）。
  
• 在低光强时，谱不匹配的影响通常更明显（尤其当探头滤光片针对的波长与光源主峰不重合时）。
  
  

如何验证/应对（优先级高→低）：

• 向计量院确认“校准时所用的标准光源类型/谱分布”和“校准光谱是否与您箱内光源谱相近”。
  
• 如果计量院能给出光谱修正因子或说明“此仪器对你这类光源是否需要谱修正”，最好带回这个因子用于修正读数。
  
• 如果条件允许，使用光谱辐射计（分光仪）对你箱内光源做一次光谱测量（或请计量院代测）；据此判断是否需要谱修正或更换更适合的探头/滤光片。
  
• 若必须长期在该光源和低强度段测量，考虑使用“带光谱校正/可做谱响应校正的设备（分光辐射计）”作参考标准。
  
  

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2) 余角/余平面响应与放置方式（第3点）——通俗解释 + 操作要点通俗说法：

• 理想的探头对来自任何角度的光都应该按入射角做正确加权（称“余弦响应”），但实际探头在斜入射时会有误差。若两个探头放置稍有倾斜、或一个探头被反射/遮挡影响（例如靠近反光面或样品架），读数会不同。
  
• 另外，探头到光源的距离、探头与被测面是否平行也会影响读数（UV 强度与距离的平方关系等）。
  
  

操作要点（必须做的）：

• 并排固定：把所有探头紧靠并列、面朝同一方向、放在同一平面上（用夹具或胶带定型），保证角度/高度一致。
  
• 记录距离与角度：标注探头到灯管/样品面的距离、探头和箱体底面的关系（便于复现）。
  
• 做角度敏感性测试：把探头平放、倾斜 15°、30° 各测一次，看读数变化范围，判断余弦响应误差大小。
  
• 检查周围反射：确认探头附近没有反光板、金属件或样品架影响散射/反射。
  
  

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3) 仪器非线性 / 低读数噪声（第4点）——通俗解释 + 检验方法通俗说法：

• 很多宽带（不是分光）辐照计在高光强区性能好，但在**低光强（<100 &#181;W/cm&#178;）**时，电子噪声、放大器增益非线性、零点漂移都更显著，读数稳定性和准确度下降。
  
• 如果校准证书没有给出低区点或不确定度很大，那么读数在低区可信度就差。
  
  

检验 / 应对：

• 要求校准证书列出50、100、200 &#181;W/cm&#178;这些点及对应不确定度；如果不行，就要求做这些低点的校准/带不确定度的校准报告。
  
• 并列测量时记录短时间内的波动（例如每秒或每 2 秒取数 30 次），看标准偏差；若波动大，说明低读数噪声或采样方式问题。
  
• 检查仪器是否有“平均/平滑”设置，适当延长积分/平均时间可以降低噪声（但也要与校准状态一致）。
  
  

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现在你可以马上做的事（清单）

• 把第三方校准点明确要求为：50, 100, 200 &#181;W/cm&#178;（至少），并要求提供每点的不确定度（含置信度，例如 k=2）。
  
• 多探头并列同时测（同一位置、同一角度、同一量程、同时读数，重复 5–10 次）。把原始读数保存（照片或表格）。
  
• 做角度敏感性测试（0°, 15°, 30°）并记录变化。
  
• 向计量院确认校准时使用的“标准光源类型（谱）”，并询问是否能提供“针对你光源的谱修正因子/建议”。
  
• 若并列结果仍差很多：把你们的探头也送同一家计量院进行 50–200 &#181;W/cm&#178; 的低区校准，或把第三方的仪器带回计量院在同一标准下对比。
  
  

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建议的可发给第三方（计量院）的样板邮件（直接复制粘贴改名）您好，我们正在对光照箱的紫外辐照强度（约 50–200 &#181;W/cm&#178;）进行比对验证。请按以下几点提供校准/技术信息，并在现场校准时协助我们完成并列测试：1. 请对我们的/贵方的辐照计在 50、100、200 &#181;W/cm&#178; 三点进行校准，并在证书中逐点给出不确定度（k=2 或注明置信度）。  2. 请在校准报告中注明所用**标准光源类型**（例如：氘灯/氙弧/汞蒸气灯/宽谱模拟光源等）及其光谱分布或光谱类型说明。  3. 请提供是否存在**谱修正因子（spectral mismatch correction）**，或说明该仪器对我方箱内光源是否需要做谱修正。  4. 校准时建议与我方在箱内**并列放置多台探头同时测定**（我方将带 2 支探头），请安排现场并列测试并提供并列读数（原始值）。  5. 请说明校准过程中的探头朝向/距离/角度是如何固定的，以及证书所述测量条件（温度、积分/平均时间、量程档位）。  6. 如能提供分光辐射计（或让我们使用贵单位的分光仪对光源做一次谱测），请告知可行性与费用。感谢，期待尽快收到您的回信并约时间。  （签名）

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如果最终差异仍然存在——两条进一步路线

• 短期/性价比高：让计量院对所有探头做 50–200 &#181;W/cm&#178; 的低区校准并提供不确定度；用校准后的结果并列测量并采用校准后读数。
  
• 长期/最高精度：采购或租用**分光辐射计（spectroradiometer）**作为现场参考标准，或者委托计量院用分光仪对光源做谱测并给出针对你探头的修正因子。