JJF(陕) 127-2025 2πLED 总光通量标准灯校准规范

　　陕西省地方计量技术规范

　　JJF(陕)127-2025

　　2πLED 总光通量标准灯校准规范

　　Calibration Specification for 2π LED Total Luminous Flux Standard Lamp

　　2025-05-14发布2025-11-14实施

　　归口单位：陕西省市场监督管理局

　　主要起草单位：陕西省计量科学研究院

　　西安理工大学

　　西安应用光学研究所

　　本规范由陕西省市场监督管理局负责解释

　　2πLED 总光通量标准灯

　　校准规范

　　Calibration Specification for 2π LED Total

　　Luminous Flux Standard Lamp

　　JJF(陕)127-2025

　　JJF(陕)127-2025

　　本规范主要起草人：

　　王晓桥(陕西省计量科学研究院)

　　段文瑞(西安理工大学)

　　俞兵(西安应用光学研究所)

　　参加起草人：

　　张晓颖(陕西省计量科学研究院)

　　付磊(陕西省计量科学研究院)

　　张恒(陕西省计量科学研究院)

　　张瑛欣(陕西省计量科学研究院)

　　JJF(陕)127-2025

　　I

　　目录

　　引言........................................................................................................................................ (Ⅱ)

　　1 范围.......................................................................................................................................(1)

　　2 引用文件...............................................................................................................................(1)

　　3 术语和计量单位....................................................................................................................(1)

　　4 概述.......................................................................................................................................(1)

　　5 计量特性...............................................................................................................................(2)

　　6 校准条件...............................................................................................................................(3)

　　6.1 环境条件.............................................................................................................................(3)

　　6.2 测量标准及其他设备.........................................................................................................(3)

　　7 校准项目和校准方法............................................................................................................(3)

　　7.1 校准项目.............................................................................................................................(3)

　　7.2 校准方法.............................................................................................................................(3)

　　8 校准结果表达........................................................................................................................(6)

　　9 复校时间间隔........................................................................................................................(6)

　　附录A 2π LED 总光通量标准灯校准记录格式....................................................................(7)

　　附录B 校准证书内容及内页(参考)格式..........................................................................(9)

　　附录C 2π LED 总光通量标准灯的不确定度评定.............................................................. (11)

　　JJF(陕)127-2025

　　II

　　引言

　　本规范依据JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计

　　量术语及定义》、JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规范文件

　　进行制定。

　　本规范有关校准方法、术语及计量特性等主要参考了JJG 213-2003《分布(颜色)

　　温度标准灯》、JJG 247-2008《总光通量标准白炽灯》、JJG 2035-1989《总光通量计量

　　器具》、JJF 1807-2020《光谱总辐射通量标准灯校准规范》、JJF 1975-2022《光谱辐射

　　计校准规范》等相关技术文件。

　　本规范为首次发布。

　　JJF(陕)127-2025

　　1

　　2πLED总光通量标准灯校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于2π LED总光通量标准灯(以下简称标准灯)的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用下列文件：

　　JJG 213-2003 分布(颜色)温度标准灯

　　JJG 247-2008 总光通量标准白炽灯

　　JJG 2035-1989 总光通量计量器具

　　JJF 1807-2020 光谱总辐射通量标准灯校准规范

　　JJF 1975-2022 光谱辐射计校准规范

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。

　　3 术语和计量单位

　　3.1 2π LED 总光通量标准灯2π LED Total Luminous Flux Standard Lamp

　　半球面发光LED 总光通量标准灯，单位为流明(lm)。

　　3.2 长期稳定性Long-term Stability

　　表示标准灯在长期点燃的情况下总光通量值的稳定性。采用百小时总光通量的相对

　　变化率表示。

　　4 概述

　　标准灯是保存和传递总光通量单位——流明(lm)量值的计量器具，是按特定要求

　　制作的发光特性稳定的2π LED灯。标准灯可用相对法测量光源的总光通量值。

　　标准灯由灯珠、灯板、硅脂垫、热沉、半导体制冷器(TEC)和风扇组成。灯珠固

　　定在灯板上用来发光，硅脂垫和热沉的主要作用是使灯板散热均匀。半导体制冷器是整

　　个温控系统的核心部件，控制整个灯板温度。散热鳞片和风扇起到快速降低灯壳内温度

　　的作用。

　　JJF(陕)127-2025

　　2

　　图1 2π LED标准灯结构图

　　5 计量特性

　　5.1 稳定性

　　短期稳定性：在额定电流下点燃8 h，标准灯的总光通量相对变化≤0.05%;

　　长期稳定性：在额定电流下点燃100 h，标准灯的总光通量相对变化≤0.1%。

　　5.2 相关色温

　　相关色温在(2600 ~ 6600)K 范围内。

　　5.3 年变化率

　　首次送校的标准灯可不校准年变化率，1 年后送校时年变化率≤1.0%。

　　标准灯总光通量的年变化率Y 按(1)式计算：

　　2 1

　　1

　　1 0 0 %  

　　

　　

　　Y   (1)

　　式中： 1

　　 —前次校准时的总光通量值，单位lm;

　　2 

　　—本次校准时的总光通量值，单位lm。

　　5.4 标准灯总光通量量值的扩展不确定度

　　标准灯组由不少于三支标准灯组成。标准灯总光通量量值的扩展不确定度和灯组内

　　一致性要求，如表1 所示。

　　表1 标准灯总光通量量值的扩展不确定度和组内一致性

　　扩展不确定度灯组内一致性*

　　Urel =1.5%(k=2) ≤0.5%

　　*一致性是用单支灯的总光通量常数，对灯组平均光通量常数相对偏差的绝对值来表征

　　注：以上计量特性要求仅供参考。

　　JJF(陕)127-2025

　　3

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　实验室的温度应处在(23±5)℃范围内，在测量过程中温度变化不得大于3℃。相

　　对湿度不超过80%。环境应清洁，无腐蚀性气体，周围无影响仪器正常工作的杂散光、

　　粉尘、震动和电磁场的干扰。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　6.2.1 标准灯组

　　组成标准灯组的同类型标准灯至少需要3 支，其计量特性应为一级总光通量标准白

　　炽灯、或不确定度Urel =1.3%(k=2)的LED 标准灯。

　　6.2.2 积分球光谱辐射计

　　积分球光谱辐射计应满足JJF 1807-2020 光谱总辐射通量标准灯校准规范6.2.2 中对

　　积分球光谱辐射计的性能要求。

　　6.2.3 供电电源

　　电源的最大输出电压和输出电流均应不小于标准灯工作电压和工作电流的1.2 倍。

　　直流稳压或稳流电源，10 min 内电压变化不大于0.1%。

　　6.2.4 电测仪表

　　直流数字多用表(电压)：Urel = 110-5 ，(k=2);

　　标准电阻：0.01Ω，0.01 级。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准项目

　　标准灯的校准项目，见表2。

　　表2 校准项目一览表

　　7.2 校准方法

　　序号校准项目

　　1 稳定性

　　2 相关色温

　　3 总光通量

　　4 总光通量值年变化率

　　JJF(陕)127-2025

　　4

　　7.2.1 校准前准备

　　检查被测标准灯外观是否有影响正常使用的缺陷，若有缺陷应中止校准。外观正常，

　　继续使用。第一次送校的被测标准灯首次计量使用前须在额定电流下进行老化，通常应

　　老化500 h 以上。在校准前，需使用光谱总辐射通量标准灯对积分球光谱辐射计的相对

　　光谱响应度进行定标。

　　7.2.2 稳定性

　　在积分球光谱辐射计内，监测被测标准灯的总光通量随着点燃时间的变化。重复装

　　调时应尽量保持灯在积分球光谱辐射计内的空间位置和相对姿态不变。使用8 小时的衰

　　减率表示短期稳定性，100 小时衰减率表示长期稳定性。

　　8 小时衰减率8

　　

　　和百小时衰减率100  分别按式(2)、(3)计算：

　　8

　　(8 ) ( 0 ) 1 0 0 %

　　( 0 )

　　 

　　

　　

　　

　　  (2)

　　1 0 0

　　(1 0 0 ) ( 0 ) 1 0 0 %

　　( 0 )

　　 

　　

　　

　　

　　  (3)

　　其中 (8)、 (100)分别表示已点燃8小时和100小时后标准灯的总光通量。 (0)

　　是实验起始时刻该标准灯的总光通量。

　　7.2.3 相关色温

　　使用积分球光谱辐射计，测量被测标准灯在规定灯电流或灯电压下的相关色温。

　　7.2.4 总光通量

　　7.2.4.1 用1 支与被测标准灯总光通量量值接近的白炽灯在积分球光谱辐射计内点燃，烘

　　烤球壁除潮;同时预照光度接收器，使其响应稳定。时间一般为(30 ~ 60)min。

　　7.2.4.2 将标准灯组中的标准灯装在积分球光谱辐射计内，其发光面中心位于球心。设定

　　电压值或者电流值，接通电路。待灯预热后，开始测量光电读数。预热时间一般是10 min。

　　7.2.4.3 测量时，读取标准灯组中的1 支标准灯的光电读数不少于3 次，取平均值作为测

　　量值。单次读数对平均值的相对偏差≤0.3%。

　　7.2.4.4 每次测量时，标准灯应尽可能分布在被测标准灯中。以3 支被测标准灯为例，测

　　量顺序应做如下安排：标准1、被测1、被测2，被测3、标准2、被测3、被测2，被测

　　1、标准3。

　　注：标准1、2、3 为标准灯组中的3 支标准灯，被测1、2、3 为3 支被测标准灯。

　　JJF(陕)127-2025

　　5

　　7.2.4.5 数据处理

　　a) 修正因子及说明

　　①非线性修正。当标准灯和被测标准灯的测量值相差很大时，应计算积分球光谱

　　辐射计光度测量系统的非线性修正因子。

　　②吸收修正。当标准灯和被测标准灯的外形尺寸相差较大时，应测量它们在该积

　　分球光谱辐射计内的吸收修正因子。

　　③V(λ)失配修正。应计算被测标准灯对标准灯在此积分球光谱辐射计的V(λ)失配修

　　正因子。

　　修正方法参照JJG 247-2008 附录D、E、F。

　　①-③各单项修正因子对标准灯和待测灯光通量的影响若小于0.1%，在充分考虑不

　　确定度影响的情形下，可不进行修正。设修正后标准灯的测量值为msi (i=1，2，…n，n

　　为所用标准灯的支数)被测标准灯的测量值为mtj (j=1,2,…q,q 为被测标准灯的支数)。标

　　准灯的总光通量为si  ，被测标准灯的总光通量为tj 

　　。标准灯的测量值和计算值

　　b) 计算单支标准灯的光通量常数Ci

　　

　　 si

　　i

　　si

　　C

　　m

　　(i=1，2，…n) (4)

　　光通量常数平均值： 1  2  .....

　　 n C C C C

　　n

　　(5)

　　计算单支标准灯光通量常数对平均值的相对偏差：

　　

　　

　　 i

　　i

　　C C

　　C

　　(6)

　　i 

　　应≤0.5%，如果某支标准灯光通量常数对平均值的相对偏差的绝对值i

　　

　　超过

　　0.5%，该支灯必须重新测量，或选用新的标准灯参与测量，将超过的数据舍掉，重新计

　　算C 和i

　　

　　，再作判断。i

　　

　　反映了灯组内各支灯之间的一致性。在使用中需要做灯组

　　一致性实验，如果i

　　

　　超过了0.5%， 并经两次重复实验仍然超标， 应立即重新

　　校准，再考察灯组的一致性。

　　每支被测标准灯，必须至少测量两次。被测标准灯两次测量值相对偏差应不大

　　于0.5%。如果超过0.5%， 则必须重新测量。

　　JJF(陕)127-2025

　　6

　　7.2.4.6 被测标准灯校准结果所给定的电流、电压和总光通量值的有效数字位数见表3。

　　表3 被测标准灯校准结果光电参数的有效数字位数

　　有效数字位数

　　电压电流光通量

　　4 4 4

　　8 校准结果表达

　　8.1 校准结果处理

　　经校准的2π LED 总光通量标准灯出具校准证书，校准证书应符合JJF 1071—2010

　　中5.12 的要求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录(参

　　考)格式见附录A，校准证书内容及内页(参考)格式见附录B。

　　8.2 校准结果的不确定度

　　2π LED 总光通量标准灯校准结果的不确定度按JJF 1059.1-2012 的要求评定，校准

　　结果不确定度评定示例见附录C。

　　9 复校时间间隔

　　建议2π LED 总光通量标准灯复校时间间隔不超过12 个月。

　　由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所

　　决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

　　JJF(陕)127-2025

　　7

　　附录A

　　2π LED 总光通量标准灯校准记录格式

　　2π LED 总光通量标准灯校准原始记录(一)

　　原始记录编号： 共页第页

　　送校单位地址收样时间灯名称及编号生产厂证书号

　　校准员： 核验员： 温度： ℃ 湿度： %RH

　　校准地点： 校准日期： 年月日

　　JJF(陕)127-2025

　　8

　　2π LED 总光通量标准灯校准原始记录(二)

　　共页第页

　　技术依据

　　校准

　　主要

　　设备

　　标准灯组：

　　积分球光谱辐射计：

　　供电电源：

　　实验条件系统预热时间：

　　标准灯

　　灯号

　　灯电流

　　/mA

　　灯电压/V

　　总光通量

　　值/lm

　　光电流计

　　读数

　　光通量常

　　数C

　　相对偏差

　　光通量常数平均值= ，最大相对偏差=

　　被测标准灯

　　灯号

　　灯电流

　　/mA

　　灯电压/V 测量次数

　　光电流计

　　读数

　　总光通量

　　/lm

　　2 次偏差

　　1

　　2

　　平均

　　1

　　2

　　平均

　　1

　　2

　　平均

　　上次总光通量值/lm： 年变化率：

　　备

　　注

　　校准员： 核验员： 温度： ℃ 湿度： %RH

　　校准地点： 校准日期： 年月日

　　JJF(陕)127-2025

　　9

　　附录B 校准证书内容及内页格式

　　B.1 校准证书应至少包括以下信息：

　　a)标题：“校准证书”;

　　b)实验室的名称和地址;

　　c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e)送校单位的名称;

　　f) 被校对象的描述和明确标识;

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收

　　日期;

　　h) 如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k) 校准环境的描述;

　　l) 校准结果及测量不确定度的说明;

　　m)对校准规范的偏离的说明;

　　n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　o)校准结果仅对校准对象有效的声明;

　　p)未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。

　　JJF(陕)127-2025

　　10

　　B.2 校准证书内页(参考)格式

　　证书编号：XXXX-XXXX

　　校准结果

　　校准项目校准结果

　　稳定性

　　相关色温

　　总光通量值

　　年变化率

　　相对扩展不确定度(k=2) Urel =

　　备注

　　JJF(陕)127-2025

　　11

　　附录C

　　2π LED 标准灯总光通量不确定度评定

　　使用LBDT-200 型总光通量标准灯组，在积分球光谱辐射计中对KL-500 型被测标准

　　灯光通量进行标定。

　　C.1 校准方法

　　LBDT-200 型标准灯和被测标准灯在积分球光谱辐射计里按本规范的相关规

　　定顺序点燃， 将它们各自的光电读数相互比较，计算出被测标准灯的总光通量量

　　值。

　　C.2 数学模型

　　用积分球光谱辐射计测量，被测标准灯总光通量按式(C.1)计算：

　　Φ  Cm (C.1)

　　式中：C——标准灯光通量常数C(i=1,2,…,n)的平均值：

　　 

　　  si

　　i si

　　Φ

　　C m C

　　n n

　　(C.2)

　　si Φ —第i 支标准灯的总光通量值;

　　si m —第i 支标准灯的测量值;

　　n —标准灯数量;

　　m —被测标准灯的测量值;

　　Φ — 被测标准灯的总光通量。

　　C.3 C 的不确定度分量

　　C 的不确定度主要包含三个分量。

　　( 1 ) 标准灯组的扩展不确定度为Urel=1.0%, k=2。故用B 类方法评定相应

　　的标准不确定度为u1rel=0.5%。

　　(2) 用积分球光谱辐射计测量时，因所用电测系统与标定一级灯量值时的电

　　测系统不同， 因而供给副基准灯的电流与标定时供给的电流有微小差异。估

　　计最大差异数为0.03%,则电流值的相对标准不确定度为

　　JJF(陕)127-2025

　　12

　　( ) 0.03 0.015%

　　rel 2 u I  

　　由经验公式

　　dΦ  6 dI

　　Φ I

　　(C.3)

　　可知， 电流变化对光通量， 也是对测量值的影响(用B 类方法评定)为

　　2  6 ( )  0.09% rel u u I

　　因而对C 也产生同样的影响。

　　(3)测量过程中，由于各种随机因素的影响，使得各支标准灯的光通量常数不一

　　致。本次测量用了3 支标准灯，它们的常数Ci ;(i=1,2,3)分别为1.3536, 1.3531 ,1.3538。

　　用极差法计算得光通量常数平均值的相对实验标准差，即用A 类方法评定的C 相

　　对标准不确定度为：

　　u(C)  0.051%

　　(4) C 的合成相对标准不确定度为

　　( )  0.5%2  0.09%2  0.051%2  0.51% crel u C

　　C.4 被测标准灯量值的不确定度评定

　　(1) 被测标准灯测量值m 的不确定度评定， 设对被测标准灯测量10 个读数

　　mi (i=1,2,..j)1014,1015,1012,1016,1016,1016,1016,1014,1014,1015 平均值为

　　m =1014.8。用贝赛尔公式计算其相对实验标准差，即用A 类方法评定的m 的相对

　　标准不确定度

　　 

　　 

　　2

　　/

　　( ) 0.13%

　　1

　　      

　　

　　 i

　　rel

　　m m m

　　u m

　　j j

　　(C.4)

　　(2)灯在重复点燃时，其实际光通量会在一定范围内起伏，根据经验，对于基

　　准级灯其分散性(标准差)约为0.10%。故应计入灯量值的不确定度。

　　JJF(陕)127-2025

　　13

　　C.5 标准不确定度分量的评定

　　相对标准不确定度分量及相关信息，见表C.1。

　　表C.1 相对标准不确定度分量及相关信息

　　不确定度来源相对标准不确定度类别

　　标准灯组

　　标准灯的光通量值0.5% B

　　电测系统0.09% B

　　标准灯的测量重复性0.051% A

　　待测灯

　　待测灯的测量重复性0.13% A

　　待测灯重复点燃时量值的分散性0.10% B

　　C.6 相对合成标准不确定度

　　( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 0.54% crel rel rel rel u C  u C  u m  u Φ 

　　则扩展不确定度为Urel=1.5%,k=2 。

　　JJF( 陕)127 -2025