Р 50.2.039-2004 ГСИ. Методы измерений эффективных характеристик ультрафиолетового излучения. Общие положения

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

3 ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 октября 2004 года N 44-ст

4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

3.1 Для определения количественной оценки степени воздействия УФИ необходимо:

- выбрать относительный спектральный коэффициент эффективности УФИ, характеризующий механизм воздействия излучения на биологический объект;

- выбрать средство измерений, соответствующее измерительной задаче;

- определить диапазон показаний средства измерений, характеризующих эффективное воздействие УФИ;

- обработать данные по установленному алгоритму для нахождения значений измеряемой величины, характеризующей воздействие УФИ, и погрешности результата измерений.

3.2 В качестве данных для определения воздействия УФ излучения следует использовать:

- показания средства измерений и погрешностей измерений;

- сведения об условиях эксперимента по определению воздействия УФИ;

- сведения о средстве измерений.

3.3 Значения относительного спектрального коэффициента эффективности УФИ должны быть представлены в виде таблицы или заданы аналитическим выражением.

3.4 Сведения об исследуемом средстве измерений включают требования к относительной спектральной и угловой коррекции чувствительности, к коэффициенту линейности, к диапазону значений измеряемой величины и к пределу допускаемой погрешности.

3.5 Воздействие УФИ на биологические объекты характеризуется относительным спектральным коэффициентом эритемной , бактерицидной и опасной   эффективности.

________________

* TLV - Пороговое опасное воздействие.

3.6 Эффективная освещенность (ЭфО) УФИ - эритемная , бактерицидная и опасная в ваттах на метр квадратный определяется соотношениями:

,                                               (1)

,                                               (2)

,                                               (3)

где - длина волны, мкм,

 - спектральная плотность энергетической освещенности (СПЭО), Вт/(мкм·м).

Примеры табулированных значений относительных спектральных коэффициентов эффективности приведены в приложении А.

3.7 Аналогичным образом определяют ЭфО УФИ; характеризующую фотобиологические процессы, такие как пигментообразование для разных типов кожи, образование витамина D и др. При использовании эффективных характеристик следует принимать во внимание сложность, существенную неаддитивность и условность эффективных характеристик оптического излучения, как в случае световых характеристик, оцениваемых по зрительному ощущению.

3.8 Эффективную экспозицию (ЭфЭ) УФИ - определяют интегрированием спектральной плотности энергетической освещенности (СПЭО) по времени воздействия с учетом относительного спектрального коэффициента эффективности в пределах периода воздействия и измеряют в джоулях на метр квадратный, Дж/м, в соответствии с формулой

.                                               (4)

3.9 Аналогичным образом для характеристики эффективности УФИ применяют спектральную плотность энергетической яркости (СПЭЯ), спектральную плотность силы излучения (СПСИ), спектральную плотность потока излучения (СППИ).

4.1 Для определения эффективной освещенности (эритемной , бактерицидной , опасной ) УФИ используют метод прямых измерений, основанный на формировании относительной спектральной чувствительности радиометра (дозиметра) в соответствии с относительными спектральными коэффициентами эффективности УФИ. Относительная спектральная чувствительность радиометра (дозиметра), используемого для определения эффективного излучения, равна нулю вне ультрафиолетового диапазона, так что показания прибора пропорциональны измеряемому значению эффективной освещенности в соответствии с формулой

.                                                       (5)

Степень приближения реальной спектральной чувствительности ультрафиолетового радиометра к стандартной в наибольшей степени определяет погрешность УФ радиометра (дозиметра).

4.2 Метод косвенных измерений ЭфО и ЭфЭ основан на использовании компьютерных спектрорадиометров, обеспечивающих измерение СПЭО. Значения эффективной освещенности определяют интегрированием значений СПЭО по длинам волн с учетом относительного спектрального коэффициента эффективности УФИ в соответствии с формулами (1)-(4).

5.1 Для определения ЭфО и ЭфЭ УФИ используются радиометры, дозиметры и спектрорадиометры, для которых спектральная и угловая коррекция чувствительности, коэффициент линейности и абсолютная чувствительность соответствуют следующим требованиям:

1. а) спектральная коррекция чувствительности УФ радиометра и дозиметра заключается в формировании относительной спектральной чувствительности (ОСЧ) фотоприемника, соответствующей стандартным значениям ;

2. б) угловая коррекция чувствительности УФ радиометра, дозиметра, спектрорадиометра заключается в формировании относительной угловой зависимости спектральной чувствительности фотоприемника, соответствующей стандартным значениям функции косинуса угла падения потока излучения на фотоприемник;

3. в) коэффициент линейности УФ радиометра, дозиметра, спектрорадиометра должен соответствовать критерию определения границ диапазона измерений ЭфО и ЭфЭ;

4. г) абсолютная чувствительность УФ радиометра, дозиметра, спектрорадиометра должна соответствовать диапазону измерений ЭфО и ЭфЭ.

5.2 Для определения ОСЧ радиометра и дозиметра в основном диапазоне длин волн от 0,2 до 0,4 мкм используют измерительную установку, включающую УФ излучатель на основе дейтериевой лампы, УФ монохроматор, эталонный приемник УФ излучения и набор светофильтров для учета рассеянного излучения. ОСЧ радиометра (дозиметра) определяется сличением с ОСЧ эталонного приемника УФИ.

5.3 Для определения ОСЧ спектрорадиометра в основном диапазоне длин волн от 0,2 до 0,4 мкм в качестве эталонного источника УФ излучения используют дейтериевую лампу. Сигналы (показания) спектрорадиометра регистрируют в единицах СПЭО - Вт/м. ОСЧ спектрорадиометра определяют по отношению показаний СПЭО к значениям СПЭО эталонного источника УФ излучателя.

5.4 Для определения ОСЧ радиометра, дозиметра, спектрорадиометра в дополнительном видимом и ИК диапазонах длин волн от 0,4 до 1,1 мкм в качестве контрольного излучателя используют лампу накаливания, создающую на фиксированном расстоянии необходимое для контроля чувствительности значение энергетической освещенности (ЭО) . Показания радиометра, дозиметра, спектрорадиометра указывают на наличие нескорригированной чувствительности в видимом и ИК диапазонах спектра: . Допускаются к применению радиометры, дозиметры, спектрорадиометры, предназначенные для определения эффективного биологического воздействия УФИ, для которых значение не превышает 5·10.

5.5 Погрешность спектральной коррекции радиометра, дозиметра, спектрорадиометра , вызванную отклонением относительной спектральной чувствительности прибора от стандартной , в рабочем диапазоне длин волн от 0,2 до 1,1 мкм определяют по результатам измерений ОСЧ по формуле

,                             (6)

где - относительная СПЭО контрольных источников излучения;

- относительная СПЭО стандартного источника УФ излучения.

Значения и приведены в приложении Б.

5.6 При измерении абсолютной чувствительности радиометров, дозиметров, спектрорадиометров используют рабочий эталон энергетической освещенности (РЭ ЭО), включающий ксеноновый излучатель. Погрешность измерений абсолютной чувствительности определяется погрешностью передачи размера единицы на компараторе РЭ ЭО по ГОСТ 8.552.

5.7 Критерием определения границ диапазона измерений ЭфО и ЭфЭ является определение требований к коэффициенту линейности УФ радиометра, дозиметра, спектрорадиометра. Коэффициент линейности определяют по отклонению чувствительности прибора от постоянного значения при изменении потока УФИ. Для этого регистрируют показания прибора, соответствующие потоку УФИ отдельно от каждого из двух излучателей, и показания от двух излучателей. Погрешность , вызванную отклонением чувствительности радиометра, дозиметра, спектрорадиометра от линейной, определяют по формуле

,*                                                                 (7)

где и - показания прибора, соответствующие потокам УФИ каждого из двух излучателей;

* - суммарное показание прибора, соответствующее суммарному потоку УФИ двух излучателей.

________________

* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу.

По результатам измерений определяют границы диапазона измерений ЭфО, ЭфЭ, в пределах которого значение погрешности не должно превышать установленного значения.

5.8 Требования к угловой коррекции чувствительности заключаются в формировании относительной угловой зависимости спектральной чувствительности фотоприемника, соответствующей стандартным значениям функции косинуса угла падения потока излучения на фотоприемник. При измерении угловой зависимости чувствительности прибора от угла падения потока излучения фотопреобразователь устанавливают на неподвижное плечо гониометра. На подвижное плечо гониометра устанавливают источник УФИ. Регистрируют показания прибора в зависимости от угла падения потока излучения в пределах от 0° до 85° с шагом 5°. Нормируют зависимость на значение показаний прибора для угла 0 при нормальном падении потока излучения. Косинусную погрешность рассчитывают по формуле

.                           (8)

Значение рассчитывают с использованием компьютерных программ. При превышении допустимого значения косинусной погрешности требуется ограничить угол зрения прибора.

Приложение А
(обязательное)

     
Значения относительных спектральных коэффициентов, учитывающих опасное воздействие , эритемное воздействие и бактерицидное воздействие УФИ

Таблица А.1

Приложение Б
(обязательное)

     
Значения   стандартного и контрольного источников излучения

Таблица Б.1 - Значение стандартного источника излучения - ртутной лампы среднего давления

Таблица Б.2 - Значения контрольного источника излучения типа А

Таблица Б.3 - Значения контрольного источника излучения - ксеноновой лампы

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2004