GB/T 40965-2021 回复反射的测量方法.pdf

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GB/T 40965-2021 回复反射的测量方法.pdf

配备光学收集装置,将视场限制到略大于回复反射体的面积,对孔径角的要求与回复反射体光度测量近 以。该方法不需要使用指定相关色温的光源,比如CIE标准A光源,也不需要符合光谱分布(比如 孤)。但光谱辐射计应具有良好的线性响应,其波长也应经过校准。 通过光度探头的孔径角对色度测量精度影响的研究表明,当入射角和观测角发生小变化时,色度变 化很小。在夜间条件下,最多使用0.17°(10弧分)的孔径角,几何条件改变不会影响色度测量的不确 定度。

7.2.3.2比率法(回复反射光谱系数)

采用该方法时,将光谱辐射计放置在试样的角度计上,其入射孔径或入瞳所处位置与试样相同,测 量并记录光源的相对光谱功率分布。接下来光谱辐射计返回观测角定位器并设置为指定的观测角度某隧道Ⅴa、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ型锚杆施工方案, 在试样测量所需的几何条件下,使用同一光源照样品,测量光谱功率分布。采用7.2.3.4中的公式进行 计算。

该方法通过光谱辐射计测量光源经白色漫反射器(如聚四氟乙烯或BaSO,粉压制板)反射的辐射 通量,从而得到入射光谱辐射通量,采用7.2.3.4中的公式进行计算。该方法的主要优点在于通过设置 合适的光源到漫反射器间的距离,可以使得光度探头收集到的光源经漫反射器反射的辐射通量与测量 回复反射器的探测器信号相接近。 注:使用以上两种方法时,光谱辐射计的响应度和孔径角在回复反射体和光源的一系列测量中保持不变

X =Constant8 m2() S() .[().() m (入) .S(a) . [()J.() m(入) m2(入) .S() .[()J.() m.(入)

. S(入) . [o(入). (入)△入 ·(23 mi(入) . S(入) . [0(入) . (入)△入 m(入) 式中: m2(入) 试样的光谱辐射测量读数; m(入) 直接(比率法)或通过白色漫反射器反射(替代法)测量得到的人射辐射光谱 辐射通量测量读数; S(入) 照明体的人射辐射通量读数,通常是CIE标准A光源,特殊情况下也可采用 其他照明体的光谱功率分布,但需在报告中说明; Lp(入) 替代法中,采用的聚四氟乙烯或BaSO。漫反射器的光谱反射比; 元(入)、J(入)、(入) 色匹配函数; 入 波长间隔; Constant 比例系数.在计算色品坐标时会约去

试样的光谱辐射测量读数; 直接(比率法)或通过白色漫反射器反射(替代法)测量得到的人射辐射光谱 辐射通量测量读数; 照明体的人射辐射通量读数,通常是CIE标准A光源,特殊情况下也可采用 其他照明体的光谱功率分布,但需在报告中说明; 替代法中,采用的聚四氟乙烯或BaSO。漫反射器的光谱反射比: 色匹配函数; 波长间隔; 一比例系数,在计算色品坐标时会约去

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7.2.3.5遥测色度计

7.3测量预防措施和不确定性

7.3.1分光光度计和光谱辐射计

这两个仪器的相似之处是利用色散元件将辐射色散成各种波长组成。滤色片型分光光度计由窄带 干涉滤光片组成,以类似的方式来分离辐射通量。分光光度计和光谱辐射计中最大的误差来源于光度 非线性和波长位置误差。对于反射比测量,分光光度计的光度测量上限通常设置为100%,同时也宜通 过在试样处设置高效光陷阱而不是通过遮挡光路的方式设置零值。使用光谱辐射计测量夜间颜色时 宜将回复反射体从角度计上移除并在试样处放置尺寸相同的黑色陷阱来测量杂散光

多年来国际上便用光谱插射技不测量 重复性从2%7%不同,R。的实验室测量复现性从8%~18%不等,其中蓝色的偏差最高。实 色品坐标测量的差异,r为0.001~0.004,y为0.001~0.006

7.4回复反射体色度测量推荐几何

昼间测量参考7.2.2。回复反射型道路标线的测量几何条件建议为d/2.29°,孔径角为0.33°

7.4.2回复反射颜色

回复反射色会随着照射和观测角度的变化而发生显著变化。建议夜晚测量回复反射颜色参数时采 用与测量回复反射系数R的或回复反射发光强度系数R,相同的几何参数。建议设置观测角为0.2°, 人射角为β1=β2=0°(无色透明回复反射体为β=士5°,β2=0°)。对于色度随几何参数变化很重要的 特殊应用,可以在额外角度,例如观测角2°,人射角为β1=30°β2=0°的条件下测量。对于道路标线材 料,建议几何参数如下:a=1.24°.e=2.29°.b=0°d=180°.光源和光度探头的最大孔径角为0.33°

仪器被称为回复反射测量仪,并可根据被测对象进行分类。一般来说,这些设备使用传递标准板

固定为GB/T26377规定的指定角度,其准确度可道溯 到第5章给出的实验室测量方法

3.2.1薄膜材料测量仪器

8.2.1.1旋转不敏感型材料

用于测量旋转不敏感型材料的回复反射系数的现场测量仪器通常具有固定的儿何条件,包括两种 义器类型:点状孔径式和环形孔径式。对该类仪器的定标采用与被测样品具有相似材料和颜色的参考 示准板或工作标准板。在光度实验室中,按照第5章所述方法校准参考标准板。这些现场仪器可用于 安装薄膜材料之前在现场对其性能进行验证,定期重复测量(每6个月)可以得到材料随时间的衰减梯 度,结合预测回归方程可确定材料性能下降至某一可接受水平的时间。有些仪器主要用于生产部门的 质量控制,其观测角及人射角的3,分量可变,

8.2.1.2旋转敏感型材料

用于测量旋转敏感型材料(如微立方角或棱镜型)的回复反射系数的现场测量仪器需要确定旋转因 素。该类仪器根据光度探头的孔径可分为点状和环形两种。两种类型的仪器在测量R时由于几何条 牛的差异会导致10%左右的测量值差异。对于大多数场合,两种测量都是有效的,但用户宜能从规格 书中了解仪器类型并在操作和应用中知悉该差异

8.2.2回复反射下突起路标(道钉)或轮廓标

测量回复反射型凸起路面标志(道钉)的现场仪器的观测角度要小。由于仪器放置的表面不够平 且,应采取措施消除或减去影响读数的杂散光。照明区域需足够大以适应最大尺寸的道路猫眼 RRPMs),光度探头或探测器检测的区域应大于照明区域以接收所有的回复辐射。该仪器的定标采用 与被测样品具有相似材料和颜色的参考标准板或工作标准板。在光度实验室中,按照第5章所述方法 交准参考标准板。该类仪器也适用于RRPMs的光学性能验证和产品生产中的质量控制。

8.2.3道路标线材料

8.2.4柔性材料(人身安全)

随着使用荧光和回复反射材料在安全服饰中的应用,对这些材料的测量也变得尤为重要。用于 薄膜材料的现场仪器也适用于测量这种服饰。然而,由于此类应用的几何形状或多或少与交通标 所不同,因此儿何测量角度参数需做适当的调整。由于实际应用中某些材料既长文窄,宜考虑其法 域。该类仪器的定标可采用薄膜参考材料作为传递标准

3.1道路标线测量仪器

安装在车辆上的移动回复反射测量仪,可以在天量点位测量道路标线,相比手持式仪器可以获得更 多的标线性能测量结果。由于路面标线的颜色有限,因此可以使用窄波段光源和探测器来隔离白天的 环境照明,前提是它们相对于R,值成线性关系,使用传递标准板获得合适的校准系数能够得到有效的 R值。也可以采用调制光源和同步探测器来隔离环境光。在夜间可采用高强度灯具配合亮度计来测 量RL值。这种回复反射测量仪的有效性可通过数据收集的便利性和车辆提供的安全性来描述,照明 观察的几何条件参考8.2.3

8.3.2交通标志测量仪器

将仪器安装在经过特殊配置的车辆上,在一定距离和不同车辆速度下对交通标志进行测量。采用 与照明源同步的相机获取交通标志的图像,并通过电脑分析图像得出回复反射系数值。仪器中应具有 将光源和探测器的组合匹配到CIE标准A光源和2°光视效率函数V(入)组合的滤色片。该移动仪器的 有效性可通过每天可测交通标志数量的增加,以及手持式回复反射测量仪不能实现的远距离测量(如高 处标志)便利性来描述。照明观察几何条件满足

对于现场测量仪器,除了GB/T39388上已规定的项目,制造商宜在产品数据表中至少列出以下信 息。以下所列项都是关于回复反射测量的。 a)光源和光度探头的光谱响应度:需声明匹配到V(入)函数与CIE标准A光源(2856K)组合的 情况,若分别确定响应度,则建议探测器满足GB/T39388中f1≤3.5%的要求 b) 宜给出照明和观察(光源和探测器)孔径的大小和形状。 ) 宜给出人射角分量。 宜给出旋转角,应指出样品的基准轴方向,应指出相对于仪器趋向于0°的方向,即“向上” 方向。 e 宜给出与照明或测量区域相同的最小范围尺寸,对于非准直仪器还宜给出试样的孔径角大小。 宜给出所采用的光学类型,准直的或有限的,点状或环形孔径

A.1从固有系统转换到CIE角度计系统的公式

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附录A (资料性) 各系统间转换公式

注1:特殊情况下,β;=0°β2,此时w,=+90°+sgn(3);或者3:=0°=β2,此时,=0° 注2:特殊情况下,3,=0°≠β2此时=90°·sgn(β2);或者β=0°=β2,此时=—

A.5从固有系统转换至应用系统的公式

tan'(tany . cosB) sgn(cosy))

tan'(tany . cosB) sgn(cosy))

A.6从应用系统转换到固有系统的公式

A.6从应用系统转换到固有系统的公式

A.7从RM系统转换到应用系统的公式

=tan tan(w cos3

x=cos'(sinasinecosacosbcose) (A.11

公式中定义的符号函数值如下:当0,sgn(r)=1;大多数软件中,sgn(0)=0,但 有些情况下sgn(0)=±1

A.8从RM系统转换到CIE角度计系统的公

首先用A.7中的公式从RM系统转换到应用系统,再用A.3中的公式从应用系统转换到CIE角 统。 从CIE角度计系统转换到RM系统的公式

A.9从CIE角度计系统转换到RM系统的公式

A.9从CIE角度计系统转换到RM系统的公式

注:计算公式(A.18)时,需先通过公式(A.16)和公式(A.5)计算求得b和,的值

注:计算公式(A.18)时,需先通过公式(A.16)和公式(A.5)计算求得b和,的值

A.10旋转角与P角之间的转换公式

10旋转角与P角之间的转换公式

.......(A.16 )

当Q=0°或Q=180时,与p处于同一象限中

A.11角度系统转换示例

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限小光源和观察者孔径下的有限R,值,测量时一般近似使用扩展的孔径。其他用途中,R,为使用标准 铲展光源和探测器孔径的值,测量中使用其他扩展孔径也引入了近似。研究各种扩展光源和观测孔径 带来的近似很重要。“综合孔径”采用大量R,值测量,每次测量都在极小光源和观测孔径下进行。对 于采用不同形状和大小的扩展孔径测量得到的R,值,可以通过对各自原R,值的计算得到。 注:观察者孔径为从回复反射体参考点到观察者的人射孔径或人瞳的角度尺寸。 通常情况下,都需要将S和R两者分成极小的孔径,并分别测量S的每个子孔径(即光源)至R的 每个子孔径(即观察者)的R,值。如图B.1所示,该图表示特定试样在特定回复反射角α,31,β,,E下的 孔径转换。大多数情况下,由于对称性,可以减少测量次数。所谓的α,β1,β2,e下标称值指的是测量孔 径中心所得到的值。每个孔径中心都安装了一个很小的固定的孔径光阑,通过改变角度计的角度α, β1,β2,,使其在其标称值附近。变化相关定义说明如下: a)构造四个相连I、E、R、D,分别对应α,β1,β2,E。 b)每个向量可以采用右手系统来表示其三个要素。 ) 照明轴I表示为向量(10,0)。 d)观察轴E表示为向量(cosα,O,sinα)。 因此可得回复反射体轴为:

图B.1将孔径分割成子孔径

新照明轴Im"以(m,n)为坐标且包含光源孔径信息(如图B.2所示),新观察轴Ep以(p,q)为坐 标且包含观测孔径信息。因此,新照明轴和新观察轴可以表示为:

l,mo,no m.R V1+(mo)2+(no)2

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式中: 一一子孔径增量,单位为弧度(rad)。 结合四个向量R、D、Im"、E和6.2.2中的公式可得角度计相关角度值α,β,β2,E。采用角度值 α,β1,β2,e测量得到的R值为R(m,n,p,q),对于扩展孔径S和R的综合孔径R,可由公式(B.4)计 算得出:

ZRr(mn,p,q) R

ZR,(m,n,p,q) ..( B.4

B.2合成孔径大小测量

图B.2光源孔径坐标

四个回复反射角α,β,,"。都基于穿过光源和观测孔径中心的轴。光源和观测孔径的限定大小使 每个角度都限制在一个小范围值之内。这将影响回复反射测量,尤其是α和值带来的影响。我们 将限定孔径的实际回复反射测量和采用无穷小孔径的理想回复反射测量之间的差异称为“偏差”,其他 部相等。这两种情况都会受参数α和影响,来自光源和观测孔径的偏差是不能独立计算出的。因此 有必要计算出两种孔径的卷积值。 通常情况下,对于大多数回复反射体,限定大小的光源孔径对β和。的影响是可以忽略的。对于 和,可将带有限定光源孔径天小和限定观测孔径天小的原系统等价为一个带有无穷小光源孔径和一 个限定大小为原始系统观测孔径大小两倍的合成孔径的新系统。该孔径C定义为倒立光源孔径S和 观测孔径R的卷积,如式(B.6)所示

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S(α,y)R(u+,u+a)drdy ( B.6

式(B.7)中,r=√u²十²表示合成孔径的半径,D表示每个原孔径的直径。反余弦单位为弧度 图B.3表示两个大小相等且一致的圆形孔径,以及等价的点光源和合成观测孔径。

图B.3圆光源和观测孔径合成

确定好合成孔径函数之后,可以将其理解为其中 个观测孔径被点光源所替代。当叠加回复反射 光到该新系统时,由于原始有限的孔径,结合观测者孔径的摄入量相较于其中心的摄入量会有所偏差。 对于回复反射体,可以采用很小的孔径来测量其回复反射光模式,B.1综合孔径的方法认为大孔径 会造成偏差。当不知道回复反射光是何种模式时,X使得比较不同合成孔径的偏差值成为可能

.C(p,p)pdpdg

式(B.8)中,(β,β)表示一个新的极坐标系统,点光源位于(0,0)处,合成孔径的中心位于(α,0)处, 径向坐标以α为单位。合成孔径函数C(,)可在新坐标系统中表示出来。K是一个常数,表示口 复反射灯模式的不对称旋转等,珠光膜回复反射体K=0,菱形回复反射体K=1。对于一个给定的回 复反射体,其由于限定孔径导致的偏差几乎与X大小成正比

附录C (资料性) 将道路中的照明/观察条件转换为回复反射测量系统的示例

下面的图示描述了失量方程如何用于将“ 蔡件转换为复皮射测单系统。这 些举例包括了三个类型的回复反射装置: a)右肩高速公路标志; b)道路边缘线上的标记条; c)道路中心线上的凸起道路(人行道)标记(装饰)一一RPM。 道路几何如图C.1所示,举例中,沿道路运动的机动车为坐标系如图C.2所示的标准客运车辆

图C.1道路环境下的回复反射体的示例位置

图C.2机动车尺寸示例(CIE54一1982)

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表C.1右肩公路标志CIE角度计系统

表C.3右肩公路标志应用系统

表C.4左侧标识CIE角度计系统

5左侧标识——应用系

表C.6道路标线/右边线—固有系统

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表C.7道路标线/右边线道路标线系统

表C.9RPM/中心线一固有系统

某城市地铁盾构施工组织设计方案.docGB/T 409652021

在上述任一个系统中,确定 驶员的有效亮度。不同距离下,

IRA IR4 Ld,"cosv d,cosv.

IRA IRA d,cosv. d,cosv.

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经济适用房模板工程施工方案[1]CIE 015:2018Colorimetry [2] CIE 54—1982 Retroreflection: Definition and Measurement (superceded by the present ublication) [3]CIE 54.2—2001 Retroreflection:Definition and measurement [4J JCGM 100:2008 Evaluation of measurement data—Guide to the expression of uncertainty nmeasurement

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