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　　霧度計(jì)是測(cè)量透明和半透明材料霧度的儀器。 霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計(jì)算霧度。

　　說明

　　霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計(jì)算霧度。

　　軸心球體－球體內(nèi)襯表面的白色涂層作為反射標(biāo)準(zhǔn)。

　　球體可定軸在兩個(gè)位置，一個(gè)是光捕集器在光束內(nèi)，另一個(gè)是光束*落在球體內(nèi)襯表面。

　　參數(shù)

　　zui小樣本尺寸：直徑2.54cm

　　分辨率：0.1%

　　標(biāo)準(zhǔn)： 符合ASTM D1003,BS2782和ISO標(biāo)準(zhǔn)

　　技術(shù)指標(biāo)

　　說明： 霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計(jì)算霧度。

　　軸心球體－球體內(nèi)襯表面的白色涂層作為反射標(biāo)準(zhǔn)。

　　球體可定軸在兩個(gè)位置，一個(gè)是光捕集器在光束內(nèi)，另一個(gè)是光束*落在球體內(nèi)襯表面。

　　參數(shù)： zui小樣本尺寸：直徑2.54cm

　　分辨率：0.1%

　　標(biāo)準(zhǔn)： 符合ASTM D1003,BS2782和ISO標(biāo)準(zhǔn)

　　工作原理

　　一束平行光束入射某介質(zhì)(如透明塑料)時(shí)，由于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的不均勻性;表面缺陷，內(nèi)部組織的不均勻，氣泡和雜質(zhì)存在等，光束就會(huì)改變方向(擴(kuò)散和偏折)，產(chǎn)生的部分雜亂無章光線稱散射光。上規(guī)定用透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比用百分?jǐn)?shù)來表示，這就是所謂霧度。霧度大的試樣給人的感覺將更加模糊。光線在透過試樣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生損失，即穿過試樣的透射光通量永遠(yuǎn)小于照射到試樣上的入射光通量。兩者之比，用百分?jǐn)?shù)表示，上定義為透光率。

　　引起透光率下降的原因是試樣兩個(gè)表面對(duì)光線的反射和試樣對(duì)入射光線的全波長(zhǎng)或部分波長(zhǎng)的光能量吸收等。在測(cè)試樣品的霧度和透光率過程中，必須計(jì)量入射光通量(T1)，透射光通量(T2)、儀器散射光通量(T3)，試樣的散射光通量(T4)。

　　數(shù)據(jù)處理按“GB2410-80”試驗(yàn)方法，本機(jī)透光率和霧度值計(jì)算方法如下：

　　透光率：Tt= T2/ T1×100% 其中T1為100

　　光電霧度儀霧度： H= T4/ Tt×100% T3 為0

　　選擇霧度計(jì)的重要指標(biāo)

　　1、雙光束。目前霧度計(jì)行業(yè)除了Suga的HZ-V3霧度計(jì)外，都是單光束。雙光束霧度計(jì)比單光束霧度計(jì)，穩(wěn)定性、可靠性及準(zhǔn)確性更高。雙光束霧度計(jì)是未來霧度計(jì)行業(yè)發(fā)展方向。

　　2、雙標(biāo)準(zhǔn)。霧度測(cè)量有兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)，ASTM標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別在于是否有光補(bǔ)償，雙光束霧度計(jì)可以根據(jù)用戶的要求自動(dòng)選擇ASTM/ISO標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量，可滿足所有用戶的標(biāo)準(zhǔn)要求，Suga的HZ-V3滿足ASTM標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)雙標(biāo)準(zhǔn)。

　　3、NPL標(biāo)準(zhǔn)板溯源。NPL是霧度計(jì)行業(yè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)板溯源，配備NPL標(biāo)準(zhǔn)板的霧度計(jì)，測(cè)量結(jié)果是準(zhǔn)確的，是被接受的。未配置NPL標(biāo)準(zhǔn)板的霧度計(jì)，測(cè)量結(jié)果是被懷疑的。

　　4、觸摸屏。隨著觸摸技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏操作是人性化的設(shè)計(jì)，人們習(xí)慣簡(jiǎn)單方便的操作方式，觸摸屏與傳統(tǒng)的機(jī)械式按鈕相比，簡(jiǎn)單方便，而且使用壽命很長(zhǎng)。Suga的HZ-V3配有大尺寸觸摸屏，方便我們的操作人員正常、快捷的操作。

　　5、內(nèi)置打印機(jī)。以文字的形式保存測(cè)量結(jié)果，要比手動(dòng)記錄更方便，更能減少差錯(cuò)。

　　6、數(shù)據(jù)輸出端口?，F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室都是與PC或?qū)嶒?yàn)室系統(tǒng)對(duì)接，沒有數(shù)據(jù)輸出端口，已經(jīng)很難滿足用戶的要求。

　　霧度計(jì)計(jì)量校準(zhǔn)的應(yīng)用與思考

　　1 環(huán)境因素直接影響霧度值的測(cè)量結(jié)果

　　霧度標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)所處環(huán)境,特別是溫度、相對(duì)濕度比較敏感,這是由霧度標(biāo)準(zhǔn)片的材質(zhì)和制造工藝決定的。霧度標(biāo)準(zhǔn)片在研制過程中,采用高分子有機(jī)材料作為基質(zhì),均勻摻雜適量無明顯熒光特性的散光劑,經(jīng)過高溫、均勻性試驗(yàn)等嚴(yán)格工藝過程制作而成。擦拭或摩擦霧度標(biāo)準(zhǔn)片,容易破壞表面分子結(jié)構(gòu)的排列,產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。這就造成了當(dāng)霧度標(biāo)準(zhǔn)片表面起霧時(shí)不可擦拭的現(xiàn)狀,從而對(duì)其校準(zhǔn)過程中所處的環(huán)境條件有一定的約束。

　　JJF 1303中給出的環(huán)境參考溫度為(23±5)℃,相對(duì)濕度≤80%[2],是一對(duì)比較寬泛的范圍值,而在實(shí)際校準(zhǔn)過程中,還有不少因素值得注意。為此,進(jìn)行了兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn),分別模擬日常霧度值校準(zhǔn)的情況,以驗(yàn)證環(huán)境因素對(duì)霧度值測(cè)量的影響及其程度。

　　1.1 高低溫差影響

　　當(dāng)校準(zhǔn)人員攜帶霧度標(biāo)準(zhǔn)片至校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí),如果室外環(huán)境溫度和濕度相對(duì)于校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)環(huán)境的溫、濕度差別較大,霧度標(biāo)準(zhǔn)片表面易起霧。此時(shí)，讀取的霧度和透光率值會(huì)偏離正常值,直接導(dǎo)致判定的偏差。

　　取一臺(tái)測(cè)試結(jié)果計(jì)算重復(fù)性為0.034%的WGT-S透光率霧度測(cè)定儀,以室溫(20±1)℃、相對(duì)濕度60%為基準(zhǔn),先測(cè)得整套(5片)霧度標(biāo)準(zhǔn)片相應(yīng)霧度實(shí)測(cè)值Hd 及透射比實(shí)測(cè)值t,得到*組數(shù)據(jù)。保持室內(nèi)相對(duì)濕度60%不變,下面給出高低溫試驗(yàn)的兩種情況分析。

　　情況1:保持環(huán)境濕度不變,將整套霧度標(biāo)準(zhǔn)片靜置于0 ℃(模擬上海地區(qū)冬天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20 min,取出后即在室溫20 ℃的恒溫試驗(yàn)室中觀察霧度值的變化,得到第二組數(shù)據(jù)。

　　情況2:將此套霧度標(biāo)準(zhǔn)片靜置于40 ℃(模擬上海地區(qū)夏天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20 min,取出后即在室溫20 ℃左右的恒溫試驗(yàn)室中觀察霧度值的變化,得到第三組數(shù)據(jù)。

　　值得注意的是,將第二組實(shí)驗(yàn)中測(cè)出霧度值為1.61的霧度標(biāo)準(zhǔn)片在20 ℃左右的實(shí)驗(yàn)室中等溫30 min,測(cè)得其霧度值為1.50。

　　通過數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,可得知嚴(yán)寒或酷暑的天氣,確實(shí)對(duì)霧度片的校準(zhǔn)產(chǎn)生一定影響。為保證測(cè)量值的準(zhǔn)確可靠,在室內(nèi)外溫差較大的情況下,需將標(biāo)準(zhǔn)霧度片等溫30 min及以上方可適宜進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)測(cè)試。

　　1.2 自然天氣影響

　　連日陰雨天氣會(huì)導(dǎo)致空氣中濕度增大,也可能會(huì)引起霧度標(biāo)準(zhǔn)片表面起霧,從而使讀數(shù)產(chǎn)生誤差。下面給出相對(duì)濕度試驗(yàn)的情況分析。

　　在保證室內(nèi)溫度基本不變的情況下改變濕度條件,以測(cè)算霧度標(biāo)準(zhǔn)片的霧度值在不同濕度環(huán)境條件中是否對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。將實(shí)驗(yàn)室室溫控制在(20±2)℃,利用除濕、加濕設(shè)備改變空氣中濕度并時(shí)刻關(guān)注溫濕度的變化。取霧度值為10左右的霧度標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行測(cè)試,得到所示數(shù)據(jù)。

　　從數(shù)據(jù)分析可知,當(dāng)溫度保持不變、相對(duì)濕度超過70%時(shí),霧度儀測(cè)量的準(zhǔn)確度將受到較大影響。

　　綜合考慮以上情況,測(cè)試時(shí)對(duì)操作環(huán)境的溫度和濕度一定要嚴(yán)格把關(guān)。在影響霧度值測(cè)量的陰雨天,必須對(duì)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行除濕處理,且校準(zhǔn)過程需在通風(fēng)、干燥的環(huán)境中進(jìn)行,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與穩(wěn)定。

　　2 霧度標(biāo)準(zhǔn)片示值誤差分析

　　在實(shí)際校準(zhǔn)工作中,有不少客戶會(huì)對(duì)JJF 1303提出很多疑問。其中,提出zui多的問題是相對(duì)示值誤差范圍與中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院給出的標(biāo)準(zhǔn)霧度片不確定度是否存在矛盾?，F(xiàn)給出以下分析。

　　在JJF 1303中,條款7.3給出霧度示值誤差與重復(fù)性計(jì)算,ΔHd為每片標(biāo)準(zhǔn)霧度片測(cè)量的霧度示值誤差即誤差。目前中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院給出5塊標(biāo)準(zhǔn)霧度片的不確定度均為U(Hd)=0.30;k=2[5]。

　　通常,光學(xué)儀器的標(biāo)準(zhǔn)器不確定度一般不超過示值誤差

　　否則在判定上其給出的不確定度不能起到約束作用,就沒有意義了。在JJF 1303中僅給出供參考的標(biāo)準(zhǔn)霧度片相對(duì)示值誤差δHd要求在±5%以內(nèi)。

　　由此可以設(shè)想:

　　(1)是否能對(duì)每一塊標(biāo)準(zhǔn)霧度片給出相對(duì)應(yīng)的、不同的不確定度。

　　(2)是否可以采用相對(duì)不確定度來替代現(xiàn)在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院給出的不確定度。

　　(3)是否可以對(duì)霧度儀進(jìn)行分段設(shè)置示值誤差來規(guī)定儀器霧度的參數(shù)。如上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的霧度儀,其出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定為霧度Hd≤1.00的示值誤差為±0.10,Hd＞1.00的示值誤差為±0.50。當(dāng)然,也可以把分段指標(biāo)分得更詳細(xì),如按照J(rèn)JF 1303規(guī)定使用的霧度值1、5、10、20、30的標(biāo)準(zhǔn)片來進(jìn)行分段,霧度值為1～10給出其示值誤差,霧度值為11～20再給出相應(yīng)的示值誤差,以此類推。

　　3 霧度計(jì)校準(zhǔn)值及間隔的影響

　　日常校準(zhǔn)一臺(tái)霧度計(jì)時(shí),根據(jù)JJF 1303要求,使用霧度值為1、5、10、20、30的5塊霧度標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行校準(zhǔn)。所選用的霧度值固定不變且間隔范圍較大,會(huì)使不合格產(chǎn)品變?yōu)楹细癞a(chǎn)品。一些廠家只針對(duì)JJF 1303規(guī)定的5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)霧度計(jì)進(jìn)行電腦數(shù)據(jù)修正,重利益而忽視儀器的準(zhǔn)確性。按JJF 1303要求用5塊霧度標(biāo)準(zhǔn)片校準(zhǔn)儀器時(shí),必定符合要求才可判定為合格。然而,此臺(tái)儀器不一定在其他霧度點(diǎn)上也都能符合JJF 1303要求。若使用霧度值為3、7、15、25等霧度片去測(cè)量,所測(cè)出的值還會(huì)落在JJF 1303要求的誤差區(qū)間內(nèi)嗎?如果答案是否，這將會(huì)給產(chǎn)品帶來誤判。

　　針對(duì)上述情況,選取一組理想的霧度計(jì)值和一組不合格的霧度計(jì)值用霧度標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行測(cè)試,并通過線性回歸分析給出霧度測(cè)量值和霧度標(biāo)準(zhǔn)值的變化曲線。直觀地表明霧度儀器生產(chǎn)可能存在的問題。

　　由此可以設(shè)想:

　　(1)是否能對(duì)每一塊標(biāo)準(zhǔn)霧度片給出相對(duì)應(yīng)的、不同的不確定度。

　　(2)是否可以采用相對(duì)不確定度來替代現(xiàn)在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院給出的不確定度。

　　(3)是否可以對(duì)霧度儀進(jìn)行分段設(shè)置示值誤差來規(guī)定儀器霧度的參數(shù)。如上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的霧度儀,其出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定為霧度Hd≤1.00的示值誤差為±0.10,Hd＞1.00的示值誤差為±0.50。當(dāng)然,也可以把分段指標(biāo)分得更詳細(xì),如按照J(rèn)JF 1303規(guī)定使用的霧度值1、5、10、20、30的標(biāo)準(zhǔn)片來進(jìn)行分段,霧度值為1～10給出其示值誤差,霧度值為11～20再給出相應(yīng)的示值誤差,以此類推。