汽车用透过率计滤光片的快速测量方法

(1.山东省计量科学研究院，济南 250014;2. 山东省质量技术监督局机关服务中心，济南 250000)

滤光片是用来校准汽车用透过率计的计量标准器具。透射比是滤光片的主要性能参数，是透明材料或大气环境监测的一种重要指标，它的定义是出射光束的光通量与入射光束的光通量的比值，反应了光线经过被测样品的能量的损失情况。根据JJF 1223—2009 《汽车用透过率计校准规范》[1]中对其标准滤光片透射比的要求，其滤光片透射比不是某个单一波长下的透射比值，而是可见区波段的全光谱积分透射比值。传统测量方法为先扫描可见区光谱的透射比，然后导出各波段透射比值，通过excel或者其他计算方式，再计算出可见区波段的透射比值，此方法后续数据处理麻烦，数据的重复输入增加了误操作的概率。而本文则详细介绍如何使用PE公司生产的型号为Lambda950的分光光度计对汽车用透过率计滤光片的快速测量方法，该型号的分光光度计内置程序计算，通过编制程序，即可快速对所测量光谱区数据结果快速积分运算，实现检测和数据处理同步，避免测量结束后数据导出再计算的繁琐，既节约了时间同时也可避免再处理中的人为错误。

1 测量方法

1.1 测量用设备

PE公司lambda950紫外可见分光光度计。

1.2 汽车用透过率计滤光片透射比值定值方法

根据JJF 1223—2009 《汽车用透过率计校准规范》[1]中对标准滤光片的计量要求描述，汽车用透过率计滤光片透射比值不是某个单一波长下的透射比值，而是按可见光区间400～760nm范围中，10nm每间隔区间的实测透射比值，按照人眼视觉函数V(λ)条件下的积分结果，其原理为首先测量整个可见光波长范围的透射比光谱曲线，再通过公式(1)积分获得全波段的透射比值。

(1)

式中：

τi：第i次测量滤光片加权计算得出的透射比值(i=1,2)；

τij：第i次测量，第j波长间隔的透射比；

Vj(λ)：第j波长间隔人眼明视觉函数。

1.3 lambda950 紫外可见分光光度计检测汽车用透过率计滤光片方法

(1)首先点击新建方法，波长设定385～775nm,扫描间隔为10nm；

(2)然后打开程序编程，根据公式(1)的计算方法按照PE公司仪器的编程规则要求，将人眼视觉V(λ)函数值(表2)按每10nm间隔输入方程，内容如表1所示，填入图1中。由于400～460nm和650～780nm的人眼名视觉函数值为0，因此只需要编辑470～645nm即可，编辑完成后保存。

(3)调出之前保存的方法，按照仪器要求校准结束后，将样品1#滤光片置于分光光度计样品位置，测量被测滤光片中心位置，扫描结束后即可在结果栏快速显示积分后结果τ= 70.26%,整个测量过程(含光谱扫描过程)时长仅为1分钟，结果如图2所示。

表1 程序方程编写的内容

图1 程序方程编写的位置

图2 快速测量全波段透射比结果

波长间隔(nm)中心波长(nm)V(λ)520～5305250.79320530～5405350.91485540～5505450.98030550～5605551.00000560～5705650.97860570～5805750.91540580～5905850.81630590～6005950.69490600～6106050.56680610～6206150.44120620～6306250.32100630～6406350.21700640～6506450.13820650～6606550……0770～7807750

1.4 结果验证

仪器自动积分计算的透射比值为72.26%，将样品1#滤光片全波段扫描的光谱透射比值结果数据导出，如表3所示，通过公式(1)带入计算，得到可见区(385～775)nm波段透射比结果如下：

τ= 70.26%

计算得出的全波段透射比值与仪器自动积分测量结果一致，由此验证此方法可行，且简单便捷，大量节约检测人员的时间，提高工作效率。

表3 样品1#每10nm间隔的透射比数据

续表3

2 结语

通过用PE公司lambda950分光光度计的编程功能，实现快速测量汽车用透过率计滤光片的方法，全波段扫描结束后，积分运算时间仅为十几秒。通过结果验证，该方法快速准确，避免了传统扫描后数据导出再计算的麻烦，既节约了时间和大大提高了工作效率，同时也避免数据再处理得人为错误，因此该方法方便实用，可供使用同类仪器用户参考。