寧波出入境檢驗檢疫局電氣安全檢測中心 舒 岳 陳淑丹 周 威

1.前言

金屬鹵化物燈，是家庭照明采光的優(yōu)良產(chǎn)品，節(jié)能效率高、顯色性好安裝簡便等特點。為了規(guī)范金屬鹵化物燈的節(jié)能效率管理，就要對金屬鹵化物燈的能效指標(biāo)進(jìn)行檢測，建立一套系統(tǒng)的測試體系并對其不確定度進(jìn)行評價。本文著重討論金屬鹵化物燈能效的重要指標(biāo)初始光效的測量不確定度。

2.測量條件和方法

2.1 主要儀器

杭州遠(yuǎn)方公司：2m積分球，HAAS-2000高精度快速光譜輻射計，WY3010精密數(shù)顯直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，YF3211老煉架，D204光通量標(biāo)準(zhǔn)燈；日本橫和公司：WT200數(shù)字功率計；美國艾普斯公司：AFC-11010變頻電源；YF150HID基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器。

2.2 測量方法

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB20054-2006《金屬鹵化物燈能效限定值及能效等級》[3]和GB 18661-2002 《單端金屬鹵化物燈》[4]的規(guī)定，金屬鹵化物燈初始光效應(yīng)按以下的方法測量：首先，在15℃-50℃無風(fēng)環(huán)境中，將被測的金屬鹵化物燈放置在老煉架上老煉100h。然后，在25℃±1℃的環(huán)境溫度和無對流空氣的環(huán)境中，將被測燈放置在積分球內(nèi)，接上對應(yīng)的基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器，以額定電壓和頻率供電，進(jìn)行初始光通量和功率的測量，通過初始光通量和功率計算得到初始光效。

3.數(shù)學(xué)模型

P——功率

φ——初始光通量

L——初始光效

4.不確定度的主要來源及其分析

4.1 由重復(fù)測量引起的不確定度分量[2]

由于樣品的不穩(wěn)定性、儀器測試條件、讀數(shù)誤差等因數(shù)的波動造成測試結(jié)果的不確定度分量，可以用A類不確定度評定。

4.2 由測量儀器引起的不確定度分量

由于儀器的設(shè)計及制造精度的不同，會給測試結(jié)果帶來誤差。測量主要測量兩個項目：初始光通量和功率。因此只需考慮功率計和光譜儀的不確定度，這些分量用B類不確定度評定。

4.3 由實驗室溫度引起的不確定度分量

試驗過程中，室溫變化會引起熒光燈光輸出的波動，這個分量用B類不確定度評定。但是，在測試過程中，通過控制相關(guān)的溫度調(diào)節(jié)設(shè)備，可以使室內(nèi)溫度穩(wěn)定在25℃±1℃的范圍內(nèi)，而在測試單個樣品時保證室溫的變化小于1℃，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，對測試的影響可以忽略，因此可以不考慮由此引起的測試誤差。

5.不確定度的評定

本測試方法以亞明JLZ250KN.U4K.PSH型金屬鹵化物燈為例，來考核整個測試系統(tǒng)的不確定度，其測試條件為：電源：220V/50Hz；測試環(huán)境溫度：25±1℃；基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器：220V；2.1A；74Ω；光譜輻射計靈敏度選擇：（01）高；光譜輻射計色度選擇：快速測試。

5.1 采用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器點被測燈時功率的不確定度評定

5.1.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算

用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器點被測燈，系統(tǒng)穩(wěn)定后在相同條件下用相同樣品測試5次，每次測試間隔1個小時，測試數(shù)據(jù)如表1。

根據(jù)表1，得：

功率的實驗標(biāo)準(zhǔn)差為：

樣品測試時功率計標(biāo)準(zhǔn)A類不確定度[1]：

5.1.2 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算

功率計不確定度分量：

由校準(zhǔn)證書（證書號DS-2012000099，校準(zhǔn)日期2012年3月2日）得 功率計得擴展不確定度為0.2%，k＝2，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

5.1.3 功率測量總不確定度分量

5.2 采用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器點被測燈時光通量的不確定度評定

5.2.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算

用基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器點被測燈，系統(tǒng)穩(wěn)定后在相同條件下用相同樣品測試5次，每次測試間隔1個小時，測試數(shù)據(jù)如表1。

根據(jù)表1，得：

光通量的實驗標(biāo)準(zhǔn)差為：

樣品測試時光譜儀標(biāo)準(zhǔn)A類不確定度：

5.2.2 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算

光譜儀不確定度分量：

由校準(zhǔn)證書（證書號NB26-1204-F0049，校準(zhǔn)日期2012年3月2日）得 光譜儀的擴展不確定度為1.0%，k＝2 ，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5.2.3 光通量總不確定度分量

5.3 合成不確定度的評定

合成不確定度公式：

其中：

將上述參數(shù)代入合成不確定度公式，得到合成不確定度Ulr=0.52（lm/W）。

6.擴展不確定度

7.結(jié)論

金屬鹵化物燈初始光效不確定度為U=kUlr=2×0.52=1.04（lm/W）（U由合成不確定度Ulr=0.52（lm/W），按置信度P=95%，包含因子k=2而得）。

表1 5次測量數(shù)據(jù)表

[1]葛宏斌,范洪梅,周海敏.電子鎮(zhèn)流器能效因子測量結(jié)果不確定度的評定[J].中國照明電器,2005(7):14-17.

[2]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.電器領(lǐng)域不確定度的評定指南[M].北京:中國計量出版社,2006(8):19-47.

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB20054-2006 金屬鹵化物燈能效限定值及能效等級[S].

[4]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB 18661-2002 單端金屬鹵化物燈[S].