Государственная система обеспечения
единства измерений

ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ОСВЕЩЕННОСТИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ЭКСПОЗИЦИИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ В ФОТОБИОЛОГИИ

Методика измерений

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ»)

2 ВНЕСЕН Научно-техническим управлением Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 1090-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ Р 8.759-2011

Государственная система обеспечения единства измерений

ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ЭКСПОЗИЦИИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ФОТОБИОЛОГИИ

Методика измерений

Дата введения - 2013-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на методику измерений энергетической освещенности и энергетической экспозиции ультрафиолетового (УФ) излучения в фотобиологии.

Настоящий стандарт устанавливает требования к погрешности измерений, к характеристикам применяемых средств измерений, требования безопасности, методы измерений энергетической освещенности и энергетической экспозиции. Для измерения энергетической освещенности (далее - ЭО) и энергетической экспозиции (далее - ЭЭ) УФ-излучения применяют многоканальные радиометры УФ-излучения, поверенные в качестве рабочих средств измерений и обеспечивающие измерения в диапазонах длин волн УФ-А (0,315 - 0,4 мкм), УФ-В (0,28 - 0,315 мкм) и УФ-С (0,2 - 0,28 мкм) измерения ЭО соответственно в диапазонах 0,1 - 100, 0,01 - 10 и 0,001 - 10,0 Вт/м²; ЭЭ - в диапазонах 1,0 - 1000; 0,1 - 100 и 0,01 - 100,0 Дж/м².

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.197-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости в диапазоне длин волн от 0,04 до 0,25 мкм

ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения

ГОСТ 8.552-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений потока излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,03 до 0,40 мкм

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Требования к погрешности измерений

Границы погрешности результатов измерений ЭО и ЭЭ УФ-излучения составляют 10 %.

4 Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений применяют:

- в качестве средств измерений - многоканальный УФ-радиометр типа «Аргус» или другой многоканальный УФ-радиометр, со следующими характеристиками:

- диапазон длин волн, мкм............................................... 0,2 - 0,4;

- диапазон измерений энергетической освещенности Вт/м²:

в спектральном диапазоне 0,315 - 0,4 мкм..................... 0,1 - 100,0;

в спектральном диапазоне 0,28 - 0,315 мкм................... 0,01 - 10,0;

в спектральном диапазоне 0,2 - 0,28 мкм....................... 0,001 - 10,0;

- диапазон измерений энергетической экспозиции, Дж/м²:

в спектральном диапазоне 0,315 - 0,4 мкм..................... 1,0 - 1000,0;

в спектральном диапазоне 0,28 - 0,315 мкм................... 0,1 - 100,0;

в спектральном диапазоне 0,2 - 0,28 мкм....................... 0,01 - 100,0;

- основная относительная погрешность, %.................... 10;

- в качестве вспомогательных устройств - светофильтры типа ЖС-16, БС-8 и кварцевый ослабитель.

Применяемые средства измерений должны быть поверены соответствующими органами Росстандарта.

5 Метод измерений

Метод измерений энергетической освещенности и энергетической экспозиции УФ-излучения в фотобиологии основан на прямых измерениях при преобразовании потока УФ-излучения в электрический сигнал фотопреобразователей многоканального УФ-радиометра при выполнении условий спектральной и угловой коррекции чувствительности фотопреобразователей. Многоканальный радиометр УФ-излучения должен быть поверен в качестве рабочего средства измерений энергетической освещенности и энергетической экспозиции в соответствии с ГОСТ 8.552 и ГОСТ 8.197.

6 Требования безопасности

При проведении измерений энергетической освещенности и энергетической экспозиции УФ-излучения соблюдают правила электробезопасности. Измерения выполняют два оператора, аттестованных на право проведения работ по группе электробезопасности не ниже III, прошедших инструктаж на рабочем месте по безопасности труда и ознакомленных с правилами использования средств защиты персонала от УФ-излучения - защитных очков, щитков, перчаток.

7 Требования к квалификации операторов

К измерениям энергетической освещенности и энергетической экспозиции УФ-излучения допускают лиц, изучивших инструкции по эксплуатации средств измерений и вспомогательных устройств, усвоивших требования настоящего стандарта, а также прошедших инструктаж по безопасности труда.

8 Условия измерений

При проведении измерений энергетической освещенности (энергетической экспозиции) УФ-излучения соблюдают следующие условия:

- температура окружающей среды - (20 ± 5) °С;

- относительная влажность воздуха - (65 ± 15) %;

- атмосферное давление - 84 - 104 кПа;

- напряжение питающей сети - (220 ± 4) В;

- частота питающей сети - (50 ± 1) Гц.

9 Подготовка к выполнению измерений

При подготовке к проведению измерений выполняют следующие работы:

- включают и подготавливают к работе многоканальный радиометр УФ-излучения в соответствии с инструкцией по эксплуатации;

- проверяют состояние оптики многоканального радиометра УФ-излучения. На поверхности оптических деталей не допускаются царапины, помутнения, жирные и другие пятна.

10 Порядок выполнения измерений

10.1 Для измерения энергетической освещенности и энергетической экспозиции УФ-излучения выполняют следующие операции:

10.1.1 Устанавливают измерительный блок многоканального радиометра УФ-излучения на рабочей поверхности, где необходимо измерить энергетическую освещенность и энергетическую экспозицию, при этом косинусную насадку измерительного блока многоканального радиометра ориентируют параллельно рабочей поверхности.

10.1.2 Определяют угловые размеры УФ-излучателя - горизонтальный угол φ и вертикальный угол ψ [в градусах (...°)]:

φ = arctg(L/R),

ψ = arctg(H/R),

где L - длина УФ-излучателя, мм;

Н - ширина УФ-излучателя, мм;

R - расстояние от измерительного блока многоканального радиометра до центра УФ-излучателя, мм.

10.1.3 Включают и прогревают УФ-излучатель в течение не менее 10 мин.

10.1.4 Юстируют измерительный блок многоканального радиометра по углу в горизонтальной и вертикальной плоскостях для достижения максимального отсчета.

10.1.5 Регистрируют показания каналов радиометра i_А, i_в, i_с и определяют интегральную ЭО Е_i(А), Е_i(В), Е_i(С) [в ваттах на квадратный метр (Вт/м²)] УФ-излучения в спектральных диапазонах УФ-А, УФ-В, УФ-С соответственно.

10.1.6 Для оценки погрешности измерений ЭО, обусловленной влиянием потока инфракрасного излучения в спектральных диапазонах УФ-А, УФ-В и УФ-С, устанавливают на измерительный блок многоканального радиометра светофильтр типа ЖС-16. Показания многоканального радиометра не должны превышать 3 % значений ЭО, полученных по 10.1.5.

10.1.7 Для исключения влияния длинноволнового УФ и видимого излучения устанавливают на измерительный блок многоканального радиометра светофильтр типа БС-8, регистрируют показания j_A, j_B, j_c и определяют интегральную освещенность Е_j(А), Е_j(В), Е_j(С) [в ваттах на квадратный метр (Вт/м²)], УФ-излучения в спектральных диапазонах УФ-А, УФ-В и УФ-С соответственно.

10.1.8 По результатам измерений угловых размеров УФ-излучателя выбирают значение относительного коэффициента угловой коррекции К(φ, ψ) из приведенных в паспорте многоканального радиометра.

10.1.9 Значения ЭО УФ-излучения в диапазонах УФ-А, УФ-В и УФ-С рассчитывают по формулам:

                                           (1)

где K(φ, ψ) - относительный коэффициент угловой коррекции;

K_τa, K_τb, K_τc - интегральные коэффициенты пропускания кварцевого нейтрального ослабителя в спектральных диапазонах УФ-А, УФ-В и УФ-С соответственно, указанные в паспорте на ослабитель.

10.2 Энергетическую экспозицию УФ-излучения Q_c [в джоулях на квадратный метр (Дж/м²)] определяют интегрированием ЭО по времени воздействия t в пределах периода экспонирования T по формуле

                                                       (2)

где Е(λ, t) - значения энергетической освещенности в спектральном диапазоне λ₁ - λ₂ при времени воздействия t.

10.3 Для определения эффективной освещенности E^eff выполняют следующие операции:

Регистрируют сигналы каналов многоканального радиометра i(λ) и j(λ) [в ваттах на кубический метр (Вт/м³)] аналогично 10.1.5 и 10.1.7 и определяют значения спектральной плотности энергетической освещенности (СПЭО) Е(λ) [в ваттах на кубический метр (Вт/м³)] по формуле

E(λ) = [i(λ) - j(λ)]K(φ, ψ)/K_τ,                                                 (3)

где λ - длина волны, мкм.

Значения эффективной освещенности E^eff рассчитывают интегрированием СПЭО с учетом спектральных коэффициентов относительной эффективности УФ-излучения K^eff(λ) по формуле

                                                (4)

10.4 Эффективную экспозицию (ЭфЭ) УФ-излучения Q^eff определяют интегрированием СПЭО по времени воздействия t с учетом относительного спектрального коэффициента эффективности K^eff(λ) в пределах периода экспонирования T и измеряют в джоулях на квадратный метр (Дж/м²) в соответствии с формулой

                                             (5)

где E(λ, t) - то же, что в формуле (2).

11 Контроль погрешности результатов измерений

Контроль погрешности результатов измерений проводят по ГОСТ Р 8.736 в следующем порядке:

11.1 Рассчитывают по результатам измерений относительную случайную погрешность результата измерений ЭО и ЭЭ - S_o, %, по формуле

                                                    (6)

где E_i - результат i-го независимого измерения;

 - среднее арифметическое п измерений.

11.2 Границы погрешности результатов измерений Δ рассчитывают по формуле

Δ = KS_Σ = K(Θ²/3 + S_o²)^1/2,                                                  (7)

где К - коэффициент, определяемый соотношением случайной и неисключенной систематической погрешностей:

где Θ - суммарный предел допускаемой погрешности многоканального радиометра;

S_Σ - суммарное среднее квадратическое отклонение результатов измерений;

t - коэффициент Стьюдента (t = 2,78).

12 Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляют по форме, принятой на предприятии, проводившем измерения.

Запись о результатах измерений должна содержать:

- дату проведения измерений;

- тип и номер средства измерений (многоканального радиометра);

- цель проведения измерений;

- геометрические размеры УФ-излучателя;

- расстояние от центра УФ-излучателя до многоканального радиометра;

- угловые размеры УФ-излучателя;

- значения ЭО и ЭЭ;

- границы погрешности результатов измерений;

- фамилию и подпись оператора.