机动车用光源安全性要求(GB 45831-2025)

机动车用光源作为车辆照明和信号系统的核心部件,其性能直接关系到行车安全与交通秩序。2025年6月25日实施的《GB 45831-2025机动车用光源安全性要求》国家标准,系统性地规范了机动车用光源的技术要求和测试方法。

一、标准概述与适用范围
GB 45831-2025是由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布的强制性国家标准,替代了先前版本,于2025年6月25日正式实施。该标准适用于M类、N类、O类和L类机动车道路照明及光信号装置中的可更换光源,涵盖传统灯丝光源、气体放电光源和现代LED光源三大类型。
标准创新性地采用了"光源类型"分类体系,如H4、P21W、D2S等规范化命名,每种类型均有对应的设计特征和性能要求。值得注意的是,标准首次将LED替代光源(LED substitute light source)明确定义为"具有配对灯丝光源类型的LED光源类型,且装有与对应灯丝光源类型的灯头定位键结构不同的灯头",这为传统光源的LED化替代提供了技术规范。

二、光电性能测试体系
GB 45831-2025构建了完整的光电性能测试体系,主要包括三大模块:
通用测试要求:包括标志耐久性、玻壳/光学表面质量、灯头机械性能等基础项目
光源类型专项测试:针对灯丝光源、气体放电光源和LED光源分别制定了特性化测试方案
检验规则:明确型式检验和生产一致性检验的具体实施方案
测试环境条件方面,标准要求光电性能测试应在23℃±5℃的环境温度下进行(特殊要求除外),相对湿度控制在45%-75%范围内。所有电参数测量仪表的准确度应不低于0.5级,光学测量设备需定期校准,确保测试数据的可靠性和可比性。

三、灯丝光源光电性能测试
3.1 测试前处理
灯丝光源测试前需进行1小时老炼处理,双灯丝光源需对每条灯丝分别老炼。老炼电压采用该类型光源规定的最高试验电压,这一过程可稳定灯丝性能,消除初期老化效应。
3.2 核心测试项目
3.2.1 灯丝几何特性测试
标准要求使用光学投影法在90%-100%试验电压下测量灯丝位置和尺寸,精度需达到0.1mm。测试时需注意:
轴向灯丝:绕基准轴旋转至最远位置测量顶点极限位置
横向灯丝:确保灯丝轴与投影方向垂直
双螺旋灯丝:视为单螺旋灯丝进行测量
附录A详细规定了灯丝端点判定规则:在灯丝丝脚不超过90°时,以灯丝首圈和末圈投影的顶端位置确定端点(见图A.1)。灯丝长度则定义为两端点间的距离,与电流导线连接的点外部分不计入长度。
3.2.2 颜色特性测试
采用CIE三色品坐标测量系统,在5°-15°正圆锥积分范围内进行测量,准确度要求±0.002。测试时需:
色度接收器垂直于光源基准轴和灯丝轴定位
以30°步长绕光源移动测量,避开灯丝轴重合位置及不透光部件遮挡区域
前照灯光源测量范围为垂直于基准轴平面±30°内
光信号光源需避开灯头覆盖区域及邻近过渡区域
白色灯丝光源的测量值距普朗克轨迹的偏离在x和/或y方向应≤0.020;琥珀色和红色光源至少80%测量点需落在规定色度范围内。
3.2.3 紫外辐射测试
卤素灯丝光源需满足严格的UV限制:
315-400nm波段:k₁ ≤ 2×10⁻⁴ W/lm
250-315nm波段:k₂ ≤ 2×10⁻⁶ W/lm
计算公式为:

其中Eₑ(λ)为辐射通量光谱分布,V(λ)为光谱光视效率,计算步长为5nm。
3.2.4 初始光电参数测试
在试验电压下测量时需注意:
功率与光通量需符合GB/T 45603-2025限定值
选择性黄色玻壳光源光通量≥透明玻壳同型的85%
测试仪表准确度≥0.5级
3.2.5 光学质量检验
针对产生明暗截止线的光源,需在标准前照灯中测试近光光分布:
12V光源:光分布应符合GB 4599要求
6V/24V光源:配光值偏差≤最小值的10%
选择性黄色光源:发光强度需达白色光源的85%(12V)或77%(6V/24V)
3.3 颜色耐久性测试(附录C)
光信号用涂色灯丝光源需进行10个周期的颜色耐久性试验,每个周期24小时,包含温度循环(23℃-80℃)和湿度变化(93%±3%)。试验后:
琥珀色/红色光源:80%测量点仍在色度范围内
滤色涂层:无可见裂缝
试验后光源不得再用于实际装置

四、气体放电光源光电性能测试
4.1 测试前处理
气体放电光源需进行15个周期的老炼,每个周期包括:
45分钟点亮
15秒熄灭
5分钟点亮
10分钟熄灭
4.2 核心测试项目
4.2.1 几何特性测试
电极位置:老炼前测量,光源不点亮,透过玻壳光学测量
电弧形状:老炼后在试验电压下测量
遮光带特性:测量位置、尺寸和透射率
4.2.2 动态性能测试
启动性能:未老炼光源在24小时未燃点后进行,应直接启动
上升性能:1小时未燃点后测试,分四种情况:
光通量>2000lm:1秒达25%,4秒达80%
≤2000lm无遮光带:1秒达800lm,4秒达1000lm
≤2000lm有遮光带:1秒达700lm,4秒达900lm
多光通量型:按≤2000lm要求
热再触发:燃点15分钟后关闭再启动,1秒内应达目标光通量的80%
4.2.3 光电参数测试
电性能:电压和功率需在限定范围内
光通量:选择性黄色光源≥白色同型的68%
颜色:使用积分球测量,CIE色品坐标应符合规定范围
红光成分:k_red ≥ 0.05(610-780nm加权积分)
紫外辐射:k_UV ≤ 10⁻⁵ W/lm(250-400nm加权积分)

五、LED光源光电性能测试
5.1 测试前处理
LED光源需48小时老炼,多功能LED需对各功能分别老炼。具有集成散热装置的LED需在23℃±2℃静止空气中测试,保持最小自由气隙。
5.2 核心测试项目
5.2.1 几何特性测试
发光面位置和尺寸符合GB/T 45603-2025要求
使用≤20μm分辨率设备测量亮度分布
5.2.2 光度性能测试
光通量:
集成散热型:1分钟和30分钟时测量,30分钟值需在1分钟值的80%-100%间
规定T_b型:T_b稳定后测量
电压相关性:在电压范围极值下测量,允差见表E.1
发光强度分布:
集成散热型:工作30分钟后测量
规定T_b型:T_b稳定后测量
归一化处理:实测分布除以光通量
5.2.3 颜色特性测试
色品坐标积分值应在规定色度范围内
前照灯用LED:在>50cd/k㎡方向测量,x偏差≤0.025,y≤0.050
红光成分:k_red ≥ 0.05(同气体放电光源)
紫外辐射:k_UV ≤ 10⁻⁵ W/lm(同气体放电光源)
5.2.4 高温性能测试(附录E)
对规定最高试验温度的LED:
以≤25℃步长升温测量
光通量变化:高温值相对于23℃值的偏差≤±10%
颜色变化:Δ(x,y) ≤ ±0.010
1000小时高温工作后再次测试
5.2.5 无使用限制LED的特殊测试(附录F)
亮度对比度:
区域1a(发光面):L₁为平均亮度
区域2(1.5倍系统尺寸):L₂为平均亮度的1%
对比度值:L₁/L₂
亮度均匀性:
区域1a在名义系统内
表面比R₀.₁和R₀.₇符合要求
最大亮度偏离ΔL ≤ ±20%

六、检验规则与质量控制
6.1 型式检验
灯丝/LED光源:5只样品
气体放电光源:3只(含配套镇流器)
每样品需通过对应章节所有测试
6.2 生产一致性检验
采用分层抽样策略,关键控制点包括:
制造商自检:
按附录G分组测试
灯丝光源:200-315样品/年/组
LED/气体放电光源:200-315样品/年/组
记录测试结果
监管抽检:
对记录有疑义时进行
采用13+13的双重抽样方案
接收质量限可选1%或6.5%
6.3 不合格判定
根据测试结果数查表G.4-G.7确定合格极限,例如:
接收质量限1%时,200个结果允许5个不合格
接收质量限6.5%时,500个结果允许43个不合格

七、测试注意事项
安全防护:
紫外辐射测试时佩戴防护眼镜
高温测试注意烫伤防护
气体放电光源高压警示
设备校准:
光谱辐射计定期波长校准
光度计进行绝对校准
电参数仪表定期检定
环境控制:
温度波动≤±1℃/h
避免杂散光干扰
电磁屏蔽防干扰
样品处理:
避免裸手接触光学表面
按规定方向安装
老炼后冷却至室温再测试

结语
GB 45831-2025构建了系统、科学的机动车用光源光电性能测试体系,检验机构需深入理解标准的技术内涵,严格遵循测试规程,确保测试结果的准确性和可靠性。通过规范化的测试实施,将有效提升我国机动车用光源的产品质量,为道路交通安全保驾护航。

灯具性能 第1部分:通用要求(IEC 62722-1:2022)

1. 概述
照明灯具作为建筑环境与公共空间的重要组成部分,其性能表现直接影响照明质量、能源消耗和用户体验。国际电工委员会(IEC)制定的IEC 62722-1:2022标准《灯具性能 第1部分:通用要求》为照明灯具的性能评估提供了国际通用的技术规范。该标准第二版于2022年6月发布,取代了2014年的第一版,在非有功功率测量等方面进行了重要技术更新。
作为灯具性能评估的基础标准,IEC 62722-1:2022规定了大多数类型灯具通用的性能参数、测试方法和数据呈现要求。标准适用于工作电压不超过1000V的灯具,涵盖新出厂状态(完成规定老化程序后)的性能数据评估。值得注意的是,半灯具(semi-luminaires)以及装饰性或家用等特定类型灯具不在本标准适用范围内。
对于测试人员而言,深入理解该标准的技术要求和测试方法至关重要。这不仅关系到测试结果的准确性和可靠性,也直接影响不同实验室间测试数据的可比性。本文将系统解读标准内容,重点分析灯具性能测试的关键项目,为测试实践提供指导。

2. 标准适用范围
IEC 62722-1:2022是灯具性能评估系列标准的第一部分,主要规定了灯具的通用性能要求。标准由IEC第34技术委员会(照明)的34D分委会(灯具)制定,属于国际标准。
在适用范围方面,标准涵盖使用电压不超过1000V的灯具性能要求,主要针对新出厂状态的产品评估。标准特别强调了对支持节能使用和环保管理的灯具要求,包括能效数据和寿命终止处理指导等方面。
标准结构允许未来引入针对特定光源类型的第2部分标准(如IEC 62722-2系列),以及在必要时制定针对特定灯具应用(如投光照明、道路照明)性能标准的第3部分。
值得注意的是,标准不适用于半灯具(semi-luminaires),对于装饰性或家用等特定类型灯具,标准认为提供性能数据并不总是适当的。此外,标准要求灯具满足IEC 60598-2系列中相关部分的安全要求,性能评估应在满足安全要求的基础上进行。

3. 灯具性能测试的关键项目
IEC 62722-1:2022标准规定了照明灯具性能测试的多个关键项目,测试人员需要全面了解这些项目的测试要求和方法。本节将详细分析光度性能、电气特性、能效指标和环境数据等核心测试内容。
3.1 光度性能测试
光度性能是评估灯具照明质量的核心指标,标准主要关注光强分布和光通量输出特性。测试应在标准条件下进行,遵循CIE 121:1996第4章的规定。关键测试项目包括:
3.1.1 光强分布测量:按照CIE 121标准进行,测量结果应与制造商声明的分布特性一致。附录D详细规定了数据比较方法和可接受的偏差限值:
一般照明和应急照明灯具:测量间隔不超过ΔC=15°和Δγ=5°
投光灯和聚光灯:按照CIE 43标准确定测量平面和角度
道路照明灯具:按照CIE 34标准确定测量平面和角度
3.1.2 光输出比(LOR):定义为灯具在特定实际条件下测得的总光通量与其光源在灯具外单独工作时光通量之和的比值。测试时应注意:
使用制造商指定的光源和电器附件
灯具应安装在设计工作位置
测量应在额定电压下进行
3.1.3 光度数据验证:标准要求在主要半平面(C₀;C₉₀;C₁₈₀;C₂₇₀)和包含最大光强的半平面(CImax)进行数据比对。合规性判定采用"场景法",当任一比对场景通过时即认为符合要求。
对于应急照明灯具在应急模式下的光度性能,标准建议参考IEC 60598-2-22和CIE 121-SP1的补充要求。

3.2 电气特性测试
电气性能测试是评估灯具能效和安全的基础,标准在附录B中详细规定了测量方法。主要测试项目包括:
3.2.1 输入功率测量:
测试电压:额定电压(对电压范围,制造商应声明测试值)
测量仪器:精度等级至少为0.5级或更高
测量位置:灯具输入端分辨率要求:
≥10W:整数
<10W:保留一位小数
3.2.2 待机功率:按照IEC 63103:2020标准测量,适用于具有待机功能的灯具
3.2.3联网待机功率:同样按照IEC 63103:2020标准测量
3.2.4应急照明充电功率:针对自带应急照明功能的灯具
标准要求实测电气值不应超过制造商声明值的10%。测试时应注意:
使用具有代表性的产品样品
按照设计工作位置安装
记录环境条件(温度、湿度等)

3.3 能效指标评估
灯具能效是节能评价的关键指标,标准规定了以下要求:
3.3.1 能效计算:基于额定光度特性和电气特性,可按下式计算:

其中BLF为镇流器流明系数。
3.3.2 数据来源:应引用光源制造商公布的额定光源性能数据。制造商应能提供测试所用光源的具体数据。
3.3.3 生产偏差:考虑到光源、电器附件和灯具的生产公差,实际产品可能存在符合相关IEC标准允许范围内的性能波动。
测试人员应注意,能效评估不应包括应急照明充电功率,以准确反映正常使用时的能源效率。

3.4 环境数据要求
标准还关注灯具的环保性能,主要要求包括:
3.4.1 材料信息:
制造商应确保所用材料不违反限制有害物质使用的地区法规
需考虑生产、销售和使用地区的不同法规要求
3.4.2 维护说明:
提供推荐的维护操作指南
某些国家可能有特殊的法规要求
3.4.3 寿命终止处理:
提供便于回收的拆卸指导
包括材料分类分离的建议
附录C提供了维护和寿命终止处理的图示符号,测试时可作为评估制造商提供信息完整性的参考。

4. 测试条件与测量方法
IEC 62722-1:2022标准对灯具性能测试的条件和方法做出了详细规定,确保测试结果的可比性和重复性。测试人员必须严格遵守这些要求,以保证测试数据的有效性。
4.1 标准测试条件
标准规定了统一的测试环境和设备要求:
测试环境:
光度测量条件应符合CIE 121:1996第4章的要求
环境温度:23±5°C(除非产品标准另有规定)
相对湿度:45-75%
避免外来光线干扰
测试样品:
使用单一样品进行测试
样品应能代表制造商常规产品
按照设计工作位置安装
完成规定的老化程序(如适用)
测试电压:
采用额定电压(对电压范围产品,制造商应指定测试电压)
电压波动不超过±1%
4.2 测量仪器要求
标准对测量仪器的精度和校准提出了明确要求:
电气测量仪器:
电压表、电流表和功率表:精度等级至少为0.5级或更高
定期校准,确保测量不确定度可控
推荐在光度测试同时进行电气测量
光度测量设备:
分布光度计应符合CIE 121的要求
定期进行校准和验证
确保角度测量精度满足标准要求
光谱测量设备:
如进行光谱测量,设备应符合相关标准要求
波长精度:±0.5nm
光度线性:±1%
4.3 数据采集与处理
标准规定了数据采集和处理的具体要求:
数据分辨率:
光强数据:至少保留3位有效数字
功率数据:
≥10W:整数
<10W:保留一位小数
<1W:保留两位小数
测量间隔:
一般灯具:ΔC≤15°,Δγ≤5°
投光灯:按CIE 43要求
道路灯:按CIE 34要求
数据格式:
可采用电子或纸质形式
电子数据推荐使用标准格式(如IESNA LM-63)
包含完整的测试条件说明
数据比较方法(附录D):
在主要半平面和最大光强平面进行比对
采用"最近值选择"法(表D.1)
允许使用更密集的测量间隔
测试人员应记录完整的测试条件、仪器信息和环境参数,确保测试结果的可追溯性。对于非常规测试条件或方法,应在报告中明确说明。

5. 合规性判定与测试报告
IEC 62722-1:2022标准不仅规定了测试方法,还明确了合规性判定准则和测试报告要求。测试人员需要准确理解这些要求,才能做出正确的符合性判断。
5.1 合规性判定标准
标准针对不同测试项目规定了具体的接受准则:
5.1.1 光度性能:
光强分布形状应符合制造商声明
在主要半平面(C₀;C₉₀;C₁₈₀;C₂₇₀)和最大光强平面(CImax)进行比对
采用附录D规定的场景法判定:
每个主半平面有3个比对场景(0°、+ΔC、-ΔC)
最大光强平面有5个比对场景(0°、±ΔC、±Δγ)
任一场景通过即判定为符合
5.1.2 电气特性:
实测输入功率不超过额定值10%
待机功率和联网待机功率符合IEC 63103要求
应急充电功率符合制造商声明
5.1.3能效数据:
基于额定参数计算
使用正确光源数据
计算过程透明可追溯
5.1.4环境要求:
提供完整的材料、维护和寿命终止信息
符合地区法规要求
测试时需要考虑测量不确定度的影响,标准允许的偏差限值已经考虑了制造公差和测量误差。对于边界值情况,建议进行多次测量以确认结果。
5.2 测试报告要求
完整的测试报告应包含以下关键信息:
5.2.1 基本信息:
灯具型号、名称和生产商
测试样品标识
测试日期和地点
5.2.2 测试条件:
电源特性(电压、频率等)
环境条件(温度、湿度)
测试设备信息(型号、校准状态)
5.2.3 测试结果:
光度数据(总光通量、光强分布等)
电气参数(功率、电流、功率因数等)
能效计算结果环境数据(如提供)
5.2.4 符合性声明:
对照标准条款的符合性结论
发现的任何偏差或例外情况
测试人员签名和日期
5.2.5 支持信息:
使用的光源和电器附件详细信息
特殊测试条件的说明
数据处理的详细方法
测试报告应采用规范格式,确保信息完整且易于理解。对于认证测试,报告还需满足认证机构的具体要求。标准允许制造商以印刷或电子形式(如产品目录、网站)提供部分数据,但测试报告应记录数据来源。
5.3 争议解决
当测试结果出现争议时,标准建议采取以下解决途径:
确认测试是否严格按照标准要求进行
核查测量设备和校准状态
验证测试样品的代表性
考虑进行第三方重复测试
咨询标准制定机构获取解释
测试人员应保持完整的测试记录,包括原始数据、环境条件和设备设置等,以便在需要时进行复查或验证。对于标准中未明确规定的测试细节,应在报告中说明采用的方法和依据。

6. 标准应用与实践指导
IEC 62722-1:2022标准的有效实施需要测试人员深入理解其技术要求,并在实际测试中正确应用。本节提供标准应用的实践指导,帮助测试人员解决常见问题。
6.1 测试准备
充分的测试前准备是确保结果可靠的关键:
6.1.1 样品确认:
验证样品完整性,确保包含所有指定部件
检查样品标识与制造商信息一致
确认样品已完成规定老化(如适用)
6.1.2 设备准备:
检查测量设备校准状态
预热设备至稳定状态
验证测试系统精度
6.1.3 文件审查:
收集制造商提供的技术数据
确认额定值和测试条件的准确性
准备标准要求的测试记录表格
6.1.4 环境控制:
监测并记录测试环境条件
确保环境稳定,避免干扰因素
6.2 测试执行
测试过程中的关键控制点:
6.2.1 安装要求:
严格按照设计工作位置安装
确保安装不影响散热和光分布
记录安装方式和角度
6.2.2 电源控制:
稳定电源质量(THD<3%)
精确控制测试电压(±1%)
监测电源参数并记录
6.2.3 测量顺序:
先进行电气测量,确保灯具工作正常
再进行光度测量
最后进行其他专项测试
6.2.4 数据采集:
确保测量间隔符合标准要求
采集足够数据点,特别是峰值区域
实时检查数据合理性
6.3 特殊情况的处理
测试中可能遇到的特殊情况及处理方法:
6.3.1 可变参数灯具:
对可调光灯具,测试最大输出状态
对多模式灯具,测试各主要模式
记录测试时的具体设置
6.3.2 异常数据:
检查样品和测试系统状态
重复测量确认结果
在报告中注明异常情况
6.3.3标准未涵盖情况:
参考类似产品或测试方法
咨询技术委员会获取指导
在报告中明确说明处理方法
6.3.4区域差异:
注意附录A中地区标准的替代使用
确保符合目标市场的特定要求
必要时进行附加测试
6.4 测试后工作
完成测试后的重要步骤:
6.4.1 数据验证:
检查数据完整性和一致性
验证计算过程和结果
识别并处理异常值
6.4.2 报告编制:
采用规范格式编写报告
包含所有必需信息
确保结论明确、依据充分
6.4.3 样品处理:
按规定保存测试样品
记录样品处置方式
保持样品可追溯性
6.4.4 经验反馈:
总结测试中的经验教训
提出标准改进建议
更新内部测试规范
测试人员应定期参加能力验证和标准培训,保持对标准要求和测试技术的最新理解。实验室应建立完善的质量控制体系,确保测试结果的一致性和可靠性。

7. 版本更新与未来发展趋势
IEC 62722-1:2022是标准的第二版,相比2014年发布的第一版进行了重要技术更新。了解这些变化有助于测试人员把握标准的发展方向,为未来的测试工作做好准备。
7.1 主要技术更新
第二版相比第一版的重要变化:
7.1.1 非有功功率测量:
引入IEC 63103的测量方法
明确待机功率和联网待机功率要求
增加应急照明充电功率测量
7.1.2 图示符号更新:
修订附录C的维护和寿命终止图示
反映现代光源技术特点
提高信息的直观性和通用性
7.1.3 测试方法完善:
细化光度数据比较方法
明确测量不确定度考量
加强电气测量规范
7.1.4 结构优化:
重组部分条款提高逻辑性
完善术语定义
增强与相关标准的协调性
这些更新反映了照明技术的最新发展和产业需求的变化,特别是对智能照明和联网设备的功率测量提出了更明确的要求。
7.2 与其他标准的协调
IEC 62722-1:2022与相关标准的关系:
7.2.1 安全标准:
基于IEC 60598系列安全要求
性能测试应在满足安全要求基础上进行
7.2.2 光源标准:
引用相关光源性能标准
建议使用ILCOS编码系统(IEC 61231)
7.2.3 测试方法标准:
引用CIE系列光度测量标准
采用IEC 63103功率测量方法
7.2.4 地区标准:
附录A列出可替代使用的地区标准
如欧洲EN 13032系列、北美IES LM系列等
测试人员应关注这些引用标准的最新版本,确保测试方法的时效性和准确性。当不同标准间存在差异时,应优先遵循IEC 62722-1的特定要求。
7.3 未来发展趋势
从标准更新可以看出照明性能评估的发展方向:
7.3.1 智能化评估:
加强智能照明系统性能要求
完善联网功能测试方法
发展动态性能评估标准
7.3.2 能效提升:
更严格的能效要求
细化不同应用场景的能效指标
发展全生命周期能效评估
7.3.3 可持续性:
强化环保材料要求
完善循环利用指导
发展碳足迹评估方法
7.3.4 光品质:
可能增加光生物安全要求
完善频闪和显色性评估
发展人因照明性能指标
测试人员应关注这些趋势变化,提前做好技术储备和能力建设。未来可能出现的IEC 62722第3部分(特定应用性能要求)也值得关注。
7.4 实施建议
针对标准更新的实施建议:
7.4.1 实验室准备:
更新测试设备,满足新测量要求
建立非有功功率测量能力
培训人员掌握新测试方法
7.4.2 流程优化:
修订内部测试规程
完善数据记录和报告格式
建立与新版标准的衔接机制
7.4.3 技术储备:
跟踪相关标准更新
参与标准制定活动
开展新测试方法研究
7.4.4 行业协作:
加强实验室间交流参
与能力验证活动
建立测试数据共享机制
通过积极应对标准更新,测试机构可以提升技术能力,为客户提供更全面、准确的性能评估服务,促进照明产品质量的持续提升。

8. 结论
IEC 62722-1:2022标准为照明灯具性能评估提供了国际通用的技术规范,对光度性能、电气特性、能效指标和环境数据等方面提出了全面要求。通过本文的系统解读,可以得出以下主要结论:
标准建立了科学完整的灯具性能评估体系,涵盖大多数通用灯具类型,测试人员需要全面理解标准的技术要求和测试方法。
标准第二版的重要更新包括引入非有功功率测量方法(IEC 63103)和更新维护图示符号,反映了照明技术的最新发展。
光度性能测试是核心内容,标准详细规定了测量条件、数据比较方法和合规性判定准则,特别是附录D的场景法为光强分布验证提供了明确指导。
电气特性测试强调准确性和重复性,要求使用高精度仪器(至少0.5级)并在额定电压下测量,实测值不应超过额定值10%。
能效评估基于额定参数计算,考虑光源和电器附件的性能公差,测试人员应确保使用正确的光源数据和计算方法。
标准实施需要严格遵循测试条件和方法要求,测试报告应包含完整信息以支持符合性判定,实验室应建立完善的质量控制体系。
从标准更新可以看出照明性能评估向智能化、能效提升和可持续性等方向发展的趋势,测试人员应关注这些变化并做好技术准备。
对测试人员的实践建议:
充分做好测试前准备,包括样品确认、设备校准和环境控制
严格按照标准要求执行测试,特别是测量间隔和测试电压等关键参数
完整记录测试条件和原始数据,确保结果的可追溯性
定期参加能力验证和标准培训,保持技术能力的时效性
关注标准发展动态,提前做好新测试方法的技术储备
IEC 62722-1:2022标准的有效实施将促进照明灯具性能评估的标准化和国际化,为产品质量提升和市场监督提供技术依据。测试人员作为标准的重要应用者,其专业能力和规范操作是确保测试结果可靠性的关键因素。

LED用稀土荧光粉国家标准测试方法(GB/T 23595-2025)

本文系统介绍了GB/T 23595-2025系列国家标准中LED用稀土荧光粉的测试方法,重点分析了光谱测定、相对亮度测定和色品坐标测定三项关键技术标准。研究表明,该系列标准针对波长350nm~480nm紫外光到蓝光激发的LED用稀土荧光粉,建立了科学完善的测试方法体系,涵盖了激发光谱、发射光谱、相对亮度、色品坐标等关键性能参数的测定。本文详细阐述了各项测试的方法原理、仪器设备要求、样品制备规范、试验步骤和数据处理方法,并分析了标准中规定的精密度指标,为LED用稀土荧光粉的生产质量控制和应用评价提供了重要参考。

1、GB/T 23595系列标准概述
GB/T 23595《LED用稀土荧光粉试验方法》是由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口的国家标准系列。该系列标准现由8个部分组成,形成了完整的荧光粉性能评价体系:
第1部分:光谱的测定
第2部分:相对亮度的测定
第3部分:色品坐标的测定
第4部分:高温高湿性能的测定
第5部分:pH值的测定
第6部分:电导率的测定
第7部分:热猝灭性能的测定
第8部分:高压加速老化性能的测定
2025版标准的主要改进包括:
(1)适用范围从原来的440nm~480nm蓝光激发扩展到350nm~480nm紫外到蓝光激发;
(2)测试仪器精度要求显著提高;
(3)增加了术语定义、样品要求和试验环境控制等规范性内容;
(4)测试步骤更加详细和规范;
(5)精密度指标基于最新协同试验数据进行了更新。
该系列标准适用于多种体系的LED用稀土荧光粉,包括:
石榴石结构铝酸盐
黄色/黄绿色荧光粉(Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce³⁰)
氮化物红色荧光粉((Ca,Sr)AlSiN₃:Eu²⁺)
硅酸盐绿色/黄色荧光粉((Sr,Ba)₂SiO₄:Eu²⁺)
氮氧化物蓝绿色荧光粉(BaSi₂O₂N₂:Eu²⁺)

2、光谱测定方法(GB/T 23595.1-2025)
2.1 方法原理与适用范围
GB/T 23595.1-2025规定了LED用稀土荧光粉激发光谱和发射光谱的测定方法。方法原理为:以氙灯为光源经单色仪分光,或采用LED单色光源,用特定波长的光激发样品,经光谱检测仪进行光谱扫描获得发射光谱;以某一发射波长作为监测波长,用不同波长的光激发,获得激发光谱。
该标准适用于波长350nm~480nm紫外光到蓝光激发的LED用稀土荧光粉,以适应紫外激发荧光粉的测试需求。
2.2 关键仪器设备
标准要求使用专业的光谱检测仪,主要技术指标为:
激发光谱测量范围:200nm~780nm
发射光谱测量范围:380nm~780nm
电压稳定度:优于1%波长步进:不大于3nm
2.3 样品制备与试验条件
样品制备要求:
烘箱温度:60℃±2℃
烘干时间:12小时
样品状态:干燥无结块的粉末
试验环境要求:
温度:25℃±2℃
相对湿度:≤65%
2.4 测试步骤
详细的测试步骤如下:
仪器校正:按照说明书进行仪器校正
样品制备:将样品装入样品槽,用平面玻璃压平,保证每次样品质量和密实度一致
发射光谱测试:采用460nm或400nm激发波长扫描,步进≤3nm,确定发射峰值波长
激发光谱测试:以上述发射峰为监测波长扫描,步进≤3nm,确定激发峰值波长
验证测试:用激发峰值波长重新测试发射光谱,确认发射峰值波长(λₚ)
2.5 数据处理与精密度
数据处理要求:
进行2次平行试验
计算平均值,保留小数点后1位
按GB/T 8170进行数值修约
标准提供了详细的精密度数据,包括重复性限(r)和再现性限(R)。

3、相对亮度测定方法(GB/T 23595.2-2025)
3.1 方法原理与术语定义
GB/T 23595.2-2025定义了"相对亮度"为在特定激发条件下,荧光粉试样与标准荧光粉的亮度之比(Bᵣ)。方法原理为:用特定波长的准单色光激发荧光粉,产生的荧光经视觉函数校正的光电探测器转换为电信号,以标准荧光粉亮度为100,测得待测样品的相对亮度。
3.2 标准物质与仪器设备
标准规定使用:
标准荧光粉:GSB04-3888-2021,牌号YAG560
关键仪器要求:
光谱辐射仪:
激发源:350nm~480nm准单色光
半峰带宽:≤10nm
波长准确度:±3nm
重复性:±1nm
相对亮度准确度:±1%
探测器:符合国家一级照度探测器要求
样品盘:
内径:26.0mm±0.5mm深度:5.0mm±0.1mm
3.3 测试步骤
具体测试流程:
仪器准备:设置激发波长460nm,预热稳定10分钟
样品制备:标准荧光粉和样品分别装入样品盘,用平面玻璃压平,保证密实度一致
校准测试:设置标准荧光粉亮度为100,重复测试直至两次结果在100±0.2范围内
样品测试:在相同条件下测试样品,获得相对亮度值
3.4 精密度分析
标准提供了不同类型荧光粉的相对亮度精密度数据。
标准对不同亮度水平的荧光粉都设定了合理的精密度要求,能够满足产品质量控制的需要。

4、色品坐标测定方法(GB/T 23595.3-2025)
4.1 基本原理
GB/T 23595.3-2025将"色品坐标"定义为根据CIE-1931标准色度观察者规则计算获得的、表征荧光粉发光颜色的一组参数。方法原理为:用准单色光激发荧光粉,通过光谱仪测量380nm~780nm范围内的相对发射光谱功率分布,扣除激发光影响后,按CIE-1931规则计算色品坐标(x,y)。
4.2 仪器要求
关键仪器规格:
光谱辐射仪:
激发源:350nm~480nm准单色光
半峰带宽:≤10nm
波长准确度:±0.3nm
重复性:±0.1nm
色品坐标准确度:±0.0020
重复性:±0.0003
样品盘:与相对亮度测试相同规格
4.3 测试流程
标准化的测试步骤:
仪器设置:激发波长460nm,预热稳定10分钟
样品制备:样品装入样品盘压平,保证表面平整和密实度一致
光谱扫描:380nm~780nm范围扫描,获得相对光谱功率分布
数据处理:扣除激发光谱,计算色品坐标
4.4 精密度指标
标准中给出了各类荧光粉的色品坐标精密度要求。
这些严格的精密度要求确保了颜色评价的准确性和可比性。

结论与展望
GB/T 23595-2025系列标准中的光谱测定、相对亮度测定和色品坐标测定三项标准,建立了科学完善的LED用稀土荧光粉光学性能测试方法体系。
三项测试方法各具特点又相互补充:
光谱测定提供了荧光粉激发和发射特性的基础数据相对亮度测定量化了荧光粉的发光效率色品坐标测定准确表征了荧光粉的颜色特性标准中详细的测试步骤、严格的仪器要求和明确的精密度指标,为荧光粉的研发、生产和应用提供了可靠的方法学支持。特别是基于多实验室协同试验的精密度数据,使测试结果具有更好的可比性和可靠性。
总之,GB/T 23595-2025系列标准的实施将有力推动我国LED用稀土荧光粉产业的技术进步和质量提升,为半导体照明和显示产业的发展奠定坚实的标准基础。

稀土长余辉荧光粉国家标准测试方法(GB/T 24980-2020)

稀土长余辉荧光粉因其优异的光存储和发光性能,在应急照明、安全标识等领域具有重要应用。本文基于GB/T 24980—2020《稀土长余辉荧光粉》、GB/T 24981.1—2020《发射主峰和色品坐标的测定》和GB/T 24981.2—2020《余辉亮度的测定》三份国家标准,系统分析了其技术要求和测试方法,重点探讨了发射主峰、色品坐标及余辉亮度的测定原理、仪器要求和实验流程。

标准概述
GB/T 24980—2020《稀土长余辉荧光粉》
标准规定了稀土长余辉荧光粉的分类、技术要求、检验规则及包装要求,适用于铝酸盐、硅酸盐和硫氧化物体系的荧光粉。其主要技术指标包括:
发射主峰(nm):荧光粉的主要发光波长。
色品坐标(x, y):表征发光颜色,基于CIE 1931标准色度系统。
余辉亮度(mcd/m²):激发停止后10 min、30 min、60min的亮度值。
粒度分布:影响荧光粉的涂覆性能和发光均匀性。

GB/T 24981.1—2020《发射主峰和色品坐标的测定》
标准规定了荧光粉发射主峰和色品坐标的测试方法,适用于所有稀土长余辉荧光粉。

GB/T 24981.2—2020《余辉亮度的测定》
标准详细规定了荧光粉余辉亮度的测试方法,包括激发光源、样品处理和测量流程。

测试方法分析
发射主峰和色品坐标的测定(GB/T 24981.1—2020)
方法原理
样品在365 nm紫外线激发下发射380–720 nm的可见光,通过光谱辐射测试仪测量其相对光谱功率分布,并计算色品坐标(x, y)和发射主峰波长(λ)。
仪器要求
光谱辐射测试仪:波长精度±2 nm,色坐标精度±0.001。
激发光源:365 nm低气压汞灯,需滤除杂散光(380–720 nm透射比≤0.1%)。
样品盘:黑色材质,避免反射光干扰。
测试步骤
样品压实平整,置于样品室。
紫外激发≥5 min,扫描380–720 nm光谱。
计算3次测量的平均值,确保重复性限(r)符合标准(如发射主峰允差≤10 nm)。

余辉亮度的测定(GB/T 24981.2—2020)
方法原理
使用5500–6500 K光源(氙灯、LED等)饱和激发样品,关闭光源后,用亮度计测量10 min、30 min、60 min时的余辉亮度。
关键术语
饱和激发:延长激发时间至亮度变化<5%。
余辉亮度:单位mcd/m²,反映荧光粉的持久发光能力。
仪器要求
照度计:一级精度,测量范围10–10⁵ lx。
亮度计:范围1×10⁻⁵–1×10² cd/m²,需校准。
激发光源:色温5500–6500 K,光输出稳定度优于1%。
样品盘:黑色,内径50 mm,深度5 mm。
测试步骤
样品避光保存24 h,装入样品盘并压实。
用标准光源激发至饱和状态(照度1000 lx或25 lx)。
关闭光源,立即测量余辉亮度,记录10/30/60 min数据。
3次平行测试,偏差≤5%。

结论
GB/T 24980—2020及配套测试方法标准(GB/T 24981.1—2020、GB/T 24981.2—2020)系统规范了稀土长余辉荧光粉的性能测试方法,在发射主峰、色品坐标和余辉亮度的测量上具有较高的科学性和可操作性。

手电筒基本性能标准(ANSI/NEMA FL 1-2009)

ANSI/NEMA FL 1-2009 Flashlight Basic Performance Standard
ANSI/NEMA FL 1-2009 手电筒基本性能标准

一、标准概述
ANSI/NEMA FL1-2009是由美国国家电气制造商协会(NEMA)制定的手电筒基础性能标准,旨在统一手电筒、头灯、便携式灯具等产品的性能测试方法和标记规范。该标准涵盖六大核心性能指标:
光束距离(Beam Distance)
峰值光束强度(Peak Beam Intensity)
运行时间(Run Time)
光输出(Light Output)
抗冲击性(Impact Resistance)
防水等级(Water Penetration Ratings)
适用对象:手电筒、头灯、聚光灯等手持/便携式照明设备。
二、测试环境与设备要求
1、实验室条件
温湿度:21±2°C,相对湿度50±40%。
光照控制:测试区域环境光需低于1 lux,避免反射光干扰。
设备校准:所有测量设备需每年由第三方校准,并保留校准记录(需符合NIST标准)。
2、样品要求
性能测试:每项测试需3个样品(如光输出、光束距离)。
可靠性测试:抗冲击性与防水测试需5个样品,且抗冲击测试需先于防水测试。
产品配置:若产品支持多档位或可调焦,测试需在最高性能档位/最大光距下进行。
三、核心测试项目详解
1、光束距离(Beam Distance)
目的:测量手电筒在0.25 lux光照强度下的最远投射距离。
测试步骤:
使用新鲜电池或满电设备,在暗室中开启设备。
将照度计置于2m、10m或30m处,记录30秒后的最大照度值(lux)。
通过平方反比定律计算光束距离:
光束距离²= 峰值光束强度(cd)/0.25
(峰值光束强度 = 实测照度值 × 距离²)
报告要求:取3个样品的平均值,四舍五入为整数(米)。
2、峰值光束强度(Peak Beam Intensity)
目的:测定光束中心轴的最大光强(单位:坎德拉,cd)。
测试步骤:
同光束距离测试条件,记录不同距离下的照度值。计算峰值光束强度:
峰值光束强度= 实测照度值 × 距离²
注意事项:若设备可调焦,需在最大光强模式下测试。
3、运行时间(Run Time)
目的:测量设备从开启至光输出降至初始值10%的持续时间。
测试步骤:
使用新鲜电池,在暗室中持续运行设备。
初始光输出值取开启后30秒的测量值。
定期记录光输出,直至降至初始值的10%。
时间格式:
<1小时:以分钟表示(例:45分钟)。
1~10小时:小时+分钟(例:3h 20min)。
≥10小时:仅小时(例:12h)。
4、光输出(Light Output)
目的:测量设备的总光通量(单位:流明,lm)。
测试设备:分光辐射计+积分球系统(球体直径≥3倍设备光入口直径)。
步骤:
设备置于积分球内,调整至最大输出模式。
测量开启后30秒的光通量。
对彩色外壳设备需进行吸光校正。
报告要求:3个样品的平均值,四舍五入为整数。
5、抗冲击性(Impact Resistance)
测试条件:
跌落高度:默认1米(可自定义更高值,需标明)。
跌落面:4cm厚混凝土,面积≥1m²。
跌落方向:模拟立方体六面,每面跌落一次。
通过标准:
无可见裂纹或功能损坏(允许划痕)。
允许手动重新组装(无需工具或替换零件)。
6、防水等级(IPX Rating)
测试方法与标准:
IPX4(防溅水):全方位喷水10分钟,设备需正常运行。
IPX7(防水):浸入1米水深30分钟,内部无进水。
IPX8(潜水):按制造商指定深度和时间(≥4小时)测试。
通过标准:
测试后立即及1小时内设备功能正常。
关键电路区域(电池、PCB)不得进水。
四、标记规范与图标使用
1、图标设计要求
最小尺寸:9mm×9mm。颜色:仅允许双色对比,同包装面图标需统一配色。
位置:若单独使用图标,需包含“ANSI/FL1”边框。
2、多模式产品标注
表格格式:需分列不同模式下的性能参数(如高亮/节能模式)。
五、测试注意事项
测试顺序:抗冲击测试需在防水测试前完成(同一批样品)。
设备校准:积分球和照度计需按制造商指南定期校准。
异常处理:若设备有自动关机功能,需在5秒内重启以维持测试连续性。
六、总结
ANSI/NEMA FL1-2009为测试人员提供了明确的性能量化方法和标记规范,确保产品性能透明化。测试时需严格遵循环境条件、设备校准及测试顺序要求,重点关注多模式设备的最高性能档位测试。通过标准化流程,可有效提升产品的市场竞争力与用户信任度。

植物照明用LED灯、LED灯具和LED模块性能规范(GB/T 44473-2024)

植物照明作为设施农业的核心技术之一,其光辐射特性直接影响植物光合作用、形态建成及代谢调控。GB/T 44473-2024从光子度量学角度构建了植物照明LED产品的光辐射参数体系。本文聚焦该标准中光辐射参数的核心要求,系统解析光子通量、光子通量效率、光子强度分布、光子辐照度及光子通量维持率等关键指标的科学内涵与测试方法,为植物照明产品的研发、检测与标准化应用提供理论依据。

光辐射参数要求
1、光子通量(Photon Flux)
光子通量定义为光源在单位时间内发射的光子数(单位:μmol/s),是衡量植物有效光能供给的核心指标。标准规定:
初始值要求:单件产品实测光子通量不得低于额定值的90%,样本平均值不低于92.5%(条款7.1)。波长覆盖:需针对制造商宣称的波长范围(如400-700 nm光合有效辐射PAR、紫外或远红光波段)进行分波段符合性测试,确保光谱匹配植物生长需求。
此要求避免了传统流明(lm)度量中因植物光敏色素响应差异导致的评估偏差,体现了“以植物为中心”的量化理念。
2、光子通量效率(Photon Efficacy)
光子通量效率(μmol/J)表征单位电能转化为植物有效光能的效率,是评价产品能效的关键参数。标准规定:
效率等级:最低等级为2.6 μmol/J,鼓励高能效设计(表3)。测试条件:默认在25℃、70%湿度下进行,若制造商声明特殊工况(如高温环境),需按声明条件测试(条款7.2)。
该指标为植物工厂的能耗成本控制提供了直接依据,推动LED技术向高光效方向迭代。
3、光子强度分布与辐照度
光子强度分布:需测试并报告各波长范围的光强空间分布(条款7.3),为栽培层光环境均匀性设计提供数据支持。典型安装高度辐照度:通过计算法(安装高度≥5倍出光面尺寸)或实测法,报告栽培面的平均光子辐照度及其分布(条款7.4)。例如,垂直农场中多层架设的LED灯具需确保各层辐照度差异≤15%。
此部分要求解决了传统照明中“光强-照度”转换模型在植物应用中的局限性,强调光分布的实用性与可预测性。
4、光子通量维持率
光辐射衰减直接影响植物长期光环境稳定性。标准要求:
寿命指标:90%光生物有效光子通量维持率的额定工作时间需实测或通过GB/T 41423推算,且寿命终点时维持率≥90%(条款7.5)。光谱稳定性:需声明蓝光(400-500 nm)、红光(600-700 nm)等关键波段的光谱比例变化,确保光质一致性。
此项规定规避了仅依赖电气寿命评价的缺陷,结合光谱衰减特性,为植物生长周期的光环境管理提供保障。

测试方法与符合性验证
1、测试标准
光子通量测试:依据GB/T 39394,使用积分球光谱辐射计,波长精度需≤1 nm(条款10.3.1)。光分布测试:采用配光曲线测试系统,空间分辨率≤5°(条款10.3.3)。维持率验证:加速老化试验结合Arrhenius模型推算,或直接进行长周期实测(条款10.3.5)。
2、符合性评估
样本量:光子通量、效率等基础测试需3个样本;环境试验需5个样本(表4)。判定规则:采用“单件下限+平均值”双重约束,兼顾产品一致性与批次可靠性。

总结
GB/T 44473-2024通过构建系统的光辐射参数体系,为我国植物照明产业的规范化与国际化奠定基础。

LED照明产品视觉健康舒适度测试(GB/T 44441-2024)

《GB/T 44441-2024 LED照明产品视觉健康舒适度测试》标准主要针对LED照明产品的视觉健康舒适度进行评测。以下是该标准的主要测试项目和流程总结:

测试项目
1、细胞功能测试
测试用细胞:通常使用来源于人类的视网膜色素上皮细胞或视网膜光感受器细胞。
环境要求:测试设备的环境温度为25.0±1.2℃,相对湿度为40%-50%;细胞存在的环境温度为37.0±0.5℃,相对湿度为95±0.5%。
细胞培养:采用培养基稳定培养细胞,持续培养3周至细胞铺满状态。
细胞活力测试:通过检测线粒体脱氧酶的含量评定细胞活力。
多巴胺浓度测试:通过酶联免疫吸附测定细胞中多巴胺的分泌量。

2、视觉舒适度(VICO)测试
被测试者要求:样本量应大于或等于20人,且被测试者无眼部疾病,无屈光参差,散光度数小于100D。
测试环境:模拟待测试产品的适用环境。
测试流程:包括基础状态视功能测试、产品体验(模拟产品使用环境和使用任务)、体验后视功能测试,最后计算得出VICO值。

3、眼底血流密度变化量测试
测试说明:用于评测LED照明产品对人眼眼底血流密度的影响。
测试方法:使用光干涉断层扫描仪或其他可测量眼底血流密度的眼科仪器。

4、典型脑神经递质测试
样品采集:使用咀嚼式唾液采集管采集被试者唾液,连续采样时间应大于或等于4小时。
样品存储:采集的样品应及时使用冰箱或冰柜进行储存,根据检测时间不同,存储条件有所不同。
样品检测:使用低速冷冻离心机将唾液离心,按照试剂盒要求进行检测,计算样品浓度。

测试流程
1、细胞功能测试流程
细胞准备:细胞均应来自同一母代。
照射过程:细胞持续照射6小时后,检测线粒体脱氧酶的含量。
活力测试:采用水溶性四唑盐(WST-8)测定细胞活力。

2、视觉舒适度测试流程
被测试者放松休息20分钟。
基础状态视功能测试。
产品体验(模拟产品使用环境和使用任务)。
体验后视功能测试。
分析前后数据,计算得出VICO值。

3、眼底血流密度变化量测试流程
被测试者闭眼休息20分钟。
基础状态眼底血流密度测试。
产品体验(模拟产品使用环境和使用任务)。
体验后眼底血流密度测试。
分析前后数据,计算得出眼底血流密度变化量。

通过这些测试项目和流程,可以全面评估LED照明产品对人眼的视觉健康和舒适度的影响,从而推动健康照明产品的研发和应用。

视黑素等效勒克斯(EML)与视黑素等效日光(D65)照度(EDI)定义与计算方法

视黑素等效勒克斯(Equivalent Melanopic Lux, EML)和视黑素等效日光(D65)照度(Melanopic Equivalent Daylight Illuminance, EDI)是用于量化光照对人体生物节律影响的重要指标。以下是对这两个概念的定义及其计算方法的介绍。

视黑素等效勒克斯(EML)
定义: 视黑素等效勒克斯(EML)是指在标准光源E条件下,五种感光细胞对光照的等效照度数值与明视觉照度数值相等的原则下,选择各等效照度的缩放系数,由此获得的非视觉感光细胞ipRGC等效照度数值定义为视黑素等效勒克斯(EML),作为节律照明设计的量化指标。
计算方法: EML的计算公式如下:

其中:
𝜆为波长数值(单位:纳米,nm),范围为380至780。
𝐸𝑒,𝜆(𝜆)为单位面积光谱功率密度分布数值(单位:瓦每平方米每纳米,W/m²/nm)。
𝑁𝑍(𝜆)为视黑素光谱光视效能函数。

视黑素等效日光(D65)照度(EDI)
定义: 视黑素等效日光(D65)照度(Melanopic EDI)是指由CIE标准光源D65产生相同的视黑素等效照度时,该D65标准光源的照度数值,简称为melanopic EDI,单位为勒克斯(lx)。
计算方法:

其中:
𝐸𝑀𝐿为视黑素等效勒克斯。
𝛾为常数,数值为0.9063,用于EML数值和melanopic EDI数值的换算系数。

应用
这两个指标在节律照明设计中具有重要意义。通过合理设计光照环境,可以有效调节人体生物钟,改善睡眠质量,提高工作效率。

欢迎咨询:Sattva@ah-snchain.cn

紫外辐射通量测试应用
植物生长灯光色测量应用
COB/LED集成排测机应用
CCD光谱辐射分析仪应用

 

健康照明检测及评价标准(T/CECS 1365-2023)

《T/CECS 1365-2023健康照明检测及评价标准》是一份关于健康照明的检测和评价标准的文件。标准旨在规范和指导健康照明产品的检测和评价方法,以确保照明产品对人体健康的积极影响。通过遵循《T/CECS 1365-2023 健康照明检测及评价标准》,可以有效提升照明产品的质量,保障使用者的健康和舒适度。这份标准为健康照明行业提供了科学、系统的指导,有助于推动行业的规范化和标准化发展。通过实施《T/CECS 1365-2023 健康照明检测及评价标准》,可以推动健康照明技术的进步,提升照明产品的整体质量,保障使用者的健康和福祉。这份标准不仅为生产企业提供了技术指导,也为消费者提供了选购健康照明产品的参考依据。

标准概述:
检测方法:详细描述了健康照明产品的检测方法,包括光谱分布、色温、显色指数等参数的测量方法。
评价指标:规定了健康照明产品的评价指标,如光生物安全性、视觉舒适度、心理效应等。
技术要求:明确了健康照明产品应满足的技术要求,以确保其在使用过程中对人体健康的积极影响。
应用范围:介绍了健康照明产品的应用范围,包括家庭、办公室、学校、医院等场所。

健康照明指标及测量方法:
光谱分布:
指标:光谱分布是指光源在不同波长上的辐射强度分布。健康照明要求光源的光谱分布应接近自然光,以减少对人体生物节律的干扰。
测量方法:使用光谱仪测量光源在不同波长上的辐射强度,绘制光谱分布曲线。
色温:
指标:色温是指光源发光颜色的温度,通常以开尔文(K)为单位。健康照明要求色温适中,以避免过冷或过暖的光线对视觉和心理的负面影响。
测量方法:使用色温计测量光源的色温值。
显色指数(CRI):
指标:显色指数是衡量光源对物体颜色还原能力的指标,满分为100。健康照明要求显色指数高,以确保物体颜色的真实还原。
测量方法:使用显色指数测量仪测量光源的显色指数值。
光生物安全性:
指标:光生物安全性是指光源对眼睛和皮肤的潜在伤害。健康照明要求光源的光生物安全性符合相关标准,以避免对人体的伤害。
测量方法:使用光生物安全性测试设备,按照相关标准进行测试。
视觉舒适度:
指标:视觉舒适度是指光源对视觉的舒适程度。健康照明要求光源提供均匀、柔和的光线,减少眩光和闪烁。
测量方法:通过视觉舒适度问卷调查和实验室测试,评估光源的视觉舒适度。
心理效应:
指标:心理效应是指光源对人的心理影响。健康照明要求光源设计考虑人的心理需求,创造舒适、愉悦的光环境。
测量方法:通过心理效应问卷调查和实验室测试,评估光源的心理效应。
节能环保:
指标:节能环保是指光源的能效和对环境的影响。健康照明要求光源具备高效节能的特点,减少能源消耗,降低环境负担。
测量方法:使用能效测试设备,测量光源的能效值,并评估其对环境的影响。

生理等效照度与生理等效天然光效能比


生理等效照度:
定义:生理等效照度是指光源对人体生理节律的影响程度。它考虑了光源在不同波长上的辐射强度以及这些波长对人体生理节律的影响。
计算公式:

生理等效天然光效能比:
定义:生理等效天然光效能比是指光源在模拟自然光方面的效能。它衡量了光源在提供类似于自然光的光谱分布和色温方面的表现。
计算公式:

通过这些计算公式,可以更准确地评估健康照明产品的性能,确保其对人体健康的积极影响。《T/CECS 1365-2023 健康照明检测及评价标准》为健康照明行业提供了科学、系统的指导,有助于推动行业的规范化和标准化发展。

CCD光谱仪测量准确性研究:探测器性能与校准影响

在科学实验和工业应用中,光谱仪被广泛用于测量不同波长光的强度分布。特别是CCD光谱仪,因其高灵敏度、较低噪声、宽动态范围等优势,广泛应用于各种精密测量任务中。本文将详细探讨CCD光谱仪的性能、探测器特性以及校准对测量准确性的影响,帮助理解如何提高CCD光谱仪的测量精度。

1、CCD光谱仪工作原理
CCD(Charge-Coupled Device,电荷耦合器件)光谱仪通过利用光电效应将光信号转换为电信号,从而获得目标光源的光谱信息。CCD探测器是一种基于半导体材料的成像设备,其工作原理是通过照射光子,产生电子对并通过电场将电子传输到预定位置。CCD探测器通过一系列电荷转移机制将这些信息转换成数字信号,进而由计算机进行处理和分析。
在光谱仪中,光源发出的光束通过光学系统(如光栅、透镜等)被色散并投射到CCD探测器上,不同波长的光将会在CCD表面上产生不同位置的光斑。每个光斑对应一个特定波长的光,探测器的每个像素就对应光谱中的一个波长。

2、CCD探测器性能
CCD探测器性能直接影响光谱仪测量结果的准确性。主要性能参数包括灵敏度、分辨率、噪声、动态范围、线性度等。
2.1 灵敏度
灵敏度是指CCD探测器响应光信号的能力,即光信号的强度与探测器输出信号之间的关系。高灵敏度的CCD能够检测到较弱的光信号,这对于进行低强度光源的测量至关重要。CCD的量子效率(Quantum Efficiency, QE)是衡量灵敏度的一个重要指标,通常用来描述探测器在不同波长下的响应程度。量子效率越高,探测器对光信号的转换效率越高,测量结果越精确。
2.2 分辨率
分辨率是指CCD探测器能够分辨的最小光谱波长间隔。在光谱仪中,分辨率通常由光学系统的设计和探测器像素的大小共同决定。较小的像素尺寸可以提供较高的分辨率,但也可能导致信号噪声的增加,因此需要在分辨率和噪声之间找到平衡。
2.3 噪声
噪声是影响CCD探测器精度的重要因素之一。噪声的来源包括读出噪声、暗电流噪声和光电噪声。读出噪声指的是在读取信号时引入的误差,暗电流噪声则是探测器在没有外部光源时产生的电流。光电噪声是由探测器在受到光照时产生的电子随机波动引起的。噪声的增大会导致测量结果的不确定性,从而降低光谱仪的精度。
2.4 动态范围
动态范围是指CCD探测器能够准确测量的最小与最大信号强度之比。一个高动态范围的CCD探测器能够处理从极弱到极强的光信号,避免出现饱和或失真现象。高动态范围对于需要处理强光与弱光信号混合的应用场景至关重要。
2.5 线性度
线性度描述的是CCD探测器输出信号与输入光信号强度之间的关系。理想的CCD探测器应该表现出良好的线性响应,即输入光强度变化时,输出信号的变化呈现线性关系。非线性的响应会导致测量误差,影响测量结果的准确性。

3、校准对测量准确性影响
即使CCD探测器本身性能优秀,校准过程依然是确保光谱仪测量准确性的关键步骤。校准过程是通过与已知标准源的比对,调整仪器的参数,以消除系统误差。常见的校准方法包括波长校准、强度校准和光谱仪响应校准。
3.1 波长校准
波长校准是保证光谱仪测量波长准确性的基础。由于光谱仪的色散系统和CCD探测器的像素位置可能存在微小的误差,初始的波长测量结果可能并不精确。通过使用标准光源(如氖灯、汞灯等)发出的已知波长光谱,可以校准仪器的波长轴,确保测量的波长值与真实值一致。
3.2 强度校准
强度校准确保测量得到的光强值是准确的,通常通过将光谱仪与已知强度的标准光源(如白光标准源)进行比对,校正仪器的响应特性。强度校准可以消除光源的光谱特性、探测器的非线性响应以及其他系统性误差对测量结果的影响。
3.3 光谱响应校准
光谱响应校准是为了提高光谱仪在不同波长范围内的准确性。由于不同波长的光在探测器上的响应可能不同,光谱响应校准可以通过使用标准源的光谱数据与仪器的实际响应进行比较,进一步调整探测器的灵敏度,确保不同波长下的响应一致。

4、误差来源与误差分析
尽管经过校准,光谱仪测量结果仍可能存在误差。主要的误差来源包括:
探测器噪声:由于探测器本身噪声(如暗电流、读出噪声等),测量结果的精度会受到影响。
系统误差:如光学系统色散不完全,或光谱仪的机械结构造成光路误差。
环境因素:温度、湿度、振动等环境因素也可能对测量结果产生影响,特别是在精密测量中,环境的变化会导致探测器的响应发生变化。

5、提高测量准确性的方法
为了提高CCD光谱仪测量准确性,可以采取以下措施:
优化探测器性能:选择具有高量子效率、低噪声和高动态范围的CCD探测器。
定期进行校准:定期对光谱仪进行波长、强度和光谱响应的校准,确保测量结果的准确性。
环境控制:对实验环境进行控制,减少温度、湿度等外界因素的干扰。
数据处理优化:利用先进的信号处理技术,如去噪算法,进一步提高测量精度。

6、结论
CCD光谱仪以其高灵敏度、较低噪声和宽动态范围等特点,成为现代光谱测量中的重要工具。然而,探测器的性能和校准对测量准确性有着决定性的影响。良好的探测器性能和准确的校准方法可以有效提高光谱仪的测量精度,减少误差,为科研和工业应用提供可靠的光谱数据。

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