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Fluidi, acustica e ottica

Taratura fotometrica

Certificato di taratura
Un momento di una taratura

Che cos'è la taratura?

La taratura fotometrica confronta strumenti che misurano la luce secondo la sensibilità dell'occhio umano con un riferimento a tracciabilità documentata. Le grandezze fotometriche differiscono da quelle radiometriche: la misura viene ponderata con la curva di sensibilità spettrale dell'occhio (V-lambda).

Perché si esegue?

L'obiettivo è che le misure di illuminazione siano affidabili. I livelli di illuminazione sul lavoro, l'illuminazione stradale e delle gallerie, la luminosità dello schermo e le dichiarazioni di illuminazione dei prodotti si basano su questa misura.

A quali strumenti?

  • Luxmetri (misuratori di illuminamento)
  • Luminanzometri
  • Spettroradiometri
  • Radiometri UV
  • Sistemi di prova per sorgenti luminose e sfere integratrici
  • Strumenti di misura del colore (colorimetri)

Grandezze misurate

  • Accuratezza dell'illuminamento (lux)
  • Accuratezza di luminanza (cd/m²)
  • Deviazione di sensibilità spettrale (corrispondenza V-lambda, errore f1')
  • Errore di risposta coseno (f2)
  • Linearità
  • Comportamento dipendente dalla temperatura di colore
  • Corrente di buio e deriva dello zero

Intervallo di taratura

L'intervallo di taratura non è fissato da alcuna norma e non esiste una regola generale del tipo "una volta l'anno". Si determina valutando insieme la raccomandazione del fabbricante, frequenza e condizioni d'uso, criticità della misura, deriva emersa dalle tarature precedenti ed eventuale prescrizione di legge. ILAC-G24 / OIML D10 ne descrivono i metodi. L'approccio corretto è partire da un intervallo ragionevole e poi allungarlo o accorciarlo in base ai risultati successivi: si allunga per uno strumento stabile, si accorcia per uno che deriva.

Metodo e riferibilità

  • ISO/IEC 17025
  • CIE S 023 / ISO/CIE 19476 (caratterizzazione dei fotometri)
  • CIE 69 (teste fotometriche)
  • DIN 5032-7 (classi di fotometri)
  • JCGM 100 (GUM — incertezza)

Metodo e riferibilità

  • ISO/IEC 17025
  • CIE S 023 / ISO/CIE 19476 (caratterizzazione dei fotometri)
  • CIE 69 (teste fotometriche)
  • DIN 5032-7 (classi di fotometri)
  • JCGM 100 (GUM — incertezza)

Processo di taratura

  1. 1Accettazione dello strumento ed esame preliminareSi controllano pulizia e stato fisico dello strumento. Sulla vetreria volumetrica si esaminano crepe e usura; sui misuratori di portata, i residui.
  2. 2Condizionamento dell'ambiente e del fluidoStrumento e fluido impiegato sono portati in equilibrio nelle condizioni di laboratorio. La temperatura incide direttamente sulla densità del fluido e quindi sul risultato.
  3. 3Preparazione del sistema di riferimentoSi mette in servizio un misuratore di portata di riferimento, un banco gravimetrico o un calibratore acustico con riferibilità documentata.
  4. 4Scelta dei punti di misuraSi scelgono punti rappresentativi del campo di lavoro; nella taratura di portata la zona a bassa portata è trattata a parte perché l'errore vi aumenta.
  5. 5Esecuzione delle misureIn ogni punto si eseguono misure ripetute dopo aver stabilizzato la portata o il segnale.
  6. 6Applicazione delle correzioniSi applicano correzioni di temperatura, pressione e densità; nel metodo gravimetrico si considera anche la correzione per spinta dell'aria.
  7. 7Bilancio di incertezzaSi combinano incertezza del campione, ripetibilità, stabilità termica e risoluzione di lettura.
  8. 8Emissione del certificatoI risultati e i valori di incertezza vengono riportati sul certificato; su richiesta viene aggiunta una dichiarazione di conformità con la regola decisionale.

Incertezza di misura

Ogni risultato di taratura è accompagnato da un'incertezza di misura; un risultato senza incertezza è incompleto. L'incertezza è valutata secondo l'approccio GUM (JCGM 100): si combinano incertezza del campione, ripetibilità, risoluzione, effetti ambientali e stabilità dello strumento. Il certificato riporta l'incertezza estesa con il fattore di copertura (di norma k = 2) e il livello di fiducia approssimato. La minima incertezza dichiarabile è limitata dalla capacità di misura e taratura (CMC) dello scopo accreditato; non è consentito dichiarare un'incertezza migliore.

  • L'incertezza della sorgente luminosa di riferimento e del fotometro
  • Disadattamento spettrale (deviazione dello strumento dalla curva V-lambda)
  • La differenza di temperatura di colore tra la sorgente di taratura e la sorgente in uso
  • Errore di risposta coseno
  • Incertezza di misura della distanza (legge dell'inverso del quadrato)
  • Temperatura ambiente e stabilità del rivelatore
  • Luce parassita e riflessi

Contenuto del certificato

  • Dati del laboratorio e numero di certificato
  • Cliente e identificazione dello strumento tarato: marca, modello, matricola
  • Data di taratura e data di emissione del certificato
  • Metodo di taratura applicato o riferimento alla procedura
  • Campioni di riferimento impiegati e informazioni di riferibilità
  • Condizioni ambientali durante la taratura (temperatura, umidità e, se necessario, pressione)
  • Punti di misura, valori di riferimento e letture dello strumento
  • Scostamenti calcolati
  • Incertezza estesa di misura e fattore di copertura
  • Personale che ha eseguito e approvato la taratura
  • La temperatura di colore della sorgente luminosa utilizzata nella taratura
  • I punti di misura e le distanze
  • Il valore di disadattamento spettrale (f1'), se presente
  • La classe fotometrica dello strumento

Dichiarazione di conformità e limiti

Un certificato di taratura NON è un certificato di conformità. La taratura misura e riporta lo scostamento dello strumento; non lo corregge e non afferma che lo strumento sia "corretto". Per decidere l'idoneità all'uso occorre definire una tolleranza (criterio di accettazione), e tale tolleranza la stabilisce l'utilizzatore, non il laboratorio. Se si richiede una dichiarazione di conformità, la ISO/IEC 17025 punto 7.8.6 impone di concordare in anticipo una REGOLA DECISIONALE che definisca come l'incertezza entra nella decisione; una dichiarazione che ignori l'incertezza è fuorviante. Il certificato mostra inoltre lo stato AL MOMENTO della taratura: uso, trasporto o urti successivi possono modificarlo e il certificato non lo copre. Se vi compare una data di prossima taratura, non è una decisione del laboratorio ma un promemoria basato sull'intervallo indicato dal cliente.

Accreditamento

La taratura è svolta secondo ISO/IEC 17025, che richiede competenza tecnica, imparzialità e riferibilità metrologica del laboratorio. L'accreditamento è concesso per METODO e per CAMPO DI MISURA: una grandezza o un campo non presenti nell'allegato dello scopo non sono accreditati e per quella misura non può essere emesso un certificato con marchio di accreditamento. Lo scopo definisce inoltre la minima incertezza offribile (CMC); non se ne può dichiarare una migliore. EUROLAB dispone di accreditamento riconosciuto a livello internazionale secondo ISO/IEC 17025, rilasciato da enti firmatari dell'accordo ILAC; se il vostro strumento possa essere tarato in ambito accreditato viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e abilitazioni

Tarature correlate

Domande frequenti

Perché ottengo un risultato diverso quando misuro l'illuminazione a LED?

I fotometri sono convenzionalmente tarati con una lampada a incandescenza (circa 2856 K). Lo spettro di un LED è molto diverso da questo, e la deviazione dello strumento dalla curva V-lambda (errore f1') si trasforma in questo caso in errore di misura. Se le misure LED sono critiche, la taratura deve essere eseguita con uno spettro LED o con un fattore di correzione spettrale.

Cos'è la risposta coseno?

Quando la luce non colpisce il rivelatore perpendicolarmente, la lettura di un fotometro ideale dovrebbe diminuire in proporzione al coseno dell'angolo di incidenza. Gli strumenti reali si discostano da questo comportamento, creando errore sotto illuminazione ad ampio angolo. Un buon luxmetro ha una testa correttrice coseno, e questo errore può essere riportato sul certificato.

La taratura corregge il mio strumento?

No. La taratura misura e riporta la deviazione; la sua correzione è un'operazione separata e deve essere richiesta separatamente.

Il certificato indicherà conforme/non conforme?

Solo se avete indicato una tolleranza e una regola decisionale. Un certificato di taratura riporta per impostazione predefinita deviazione e incertezza; per una dichiarazione di conformità dovete fornire in anticipo il vostro criterio di accettazione e concordare come l'incertezza di misura si riflette nella decisione.

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