横河大学：光谱分析仪的校准与日常维护

以下为横河大学直播课讲义摘要，详细内容可咨询横河测量技术（上海）有限公司。

“校准”的定义

校准（Calibration）： 在规定条件下的一组操作，第一步是确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，第二步是用此信息确定由示值获得测量结果的关系，这里测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确定度。 ——JJF1001-2011《通用计量术语及定义》
专业意义上的校准，分两个步骤：第一步是确定示值误差；第二步是评定不确定度。所以专业化的校准，目的是确定被校准对象的示值与对应的由计量标准所复现的量值之间的关系，以实现量值的溯源性。
什么是溯源性？
换言之，溯源性就是任何一个测量结果或计量标准的量值，都能够通过一条具有规定不确定度的连续校准链，与计量基准（国家或国际基准）联系起来；因此溯源性是确保单位统一和量值准确可靠的重要途径。

因此专业校准的工作内容就是按照合理的溯源途径和国家计量校准规范或其他经确认的校准技术文件所规定的校准条件，校准项目和校准方法，将被校对象与计量标准进行比较和数据处理。最终将结果清楚明确地表达在校准证书中。

古代计量

数千年前，出于生产、贸易和征收赋税等方面的需要，各国均开始进行长度、面积、容器和质量的计量。在我国历史上被称为“度量衡”。

近代计量

1875年5月20日，17个国家在法国巴黎签订了《米制公约》，建立了一种所有国家都能使用的计量单位制，以保证各国计量标准的统一、测量结果的一致。我国于1955年经济全面恢复时期，开始推行米制。

现代计量

1960年的国际计量大会决议通过并建立了适用于各个科学技术领域的计量单位制，即国际单位制(SI)，实现国际上测量的统一。70年代，我国加入了《米制公约》，形成了国际计量交流与合作的新局面。80年代，我国颁布了《计量法》，逐步建立我国的法制计量体系。

“SI”这个看似神秘的圈圈，就是现代计量的基准。

由此可见“校准”和“计量”是完全不同的两个概念。

那么，“计量”与“校准”是什么关系呢？校准、校正、自校准是一回事吗？下面为大家捋一捋这几个平时容易混淆的概念。

“计量”是指实现单位统一，量值准确可靠的活动。该活动不仅包括了校准，还包括检定、检测等，也就是说校准是其中一种计量活动。

“校准”其目的是为了确定被校对象的示值与测量标准所复现的量值之间的关系，具有可溯源性。

通常人们所说的“校正”是指“校准”，“校正”这一叫法并不规范。而“自校准”是指设备的自检或调零，并不是有效的量值溯源活动，应与“校准”相区别。

校准<计量 校准≠自校准

专业意义上的校准能为您带来什么？

掌握仪器实际性能 建立内部量值溯源/传递体系 符合管理体系要求，管理测量风险

 

光谱分析仪的校准

光谱分析仪作为高精度的测试仪器，定期校准是必不可少的。以AQ6370D机型为例，仪器规格指标中的关键项目有波长准确度、分辨率带宽、功率准确度、和动态范围等，一次专业校准要测量的项目主要包括以下内容：

在校准前，工程师会做好准备工作：对相关设备进行充分的预热；对相关设备执行自校准或调零程序；对被校准设备进行初始化。做好充分的准备工作让后续的校准有个良好开始。
以下在横河测试测量（上海）有限公司的校准实验中心对光谱分析仪进行的校准示例：

波长示值误差

在测量范围内至少选取10个不同的波长点进行测试。

选取的波长点应尽可能的在测量范围内均匀分布。

需注意：

• 测量中的λc(中心波长)≠λpeak(峰值波长)，建议使用【ANALYSIS】中的THRESH测得中心波长。（如下图所示）

功率示值误差

根据产品规格要求，一般选用1310/1550nm，在-20dBm功率值下进行测试。

需注意：

• 分辨率需设定在0.05nm或更大的分辨率；
• 需将分辨率补偿关闭；
• 勿使用宽带光源进行测试。

分辨率带宽

分辨率带宽的测量时，需关闭分辨率补偿功能，引用分辨率设置对应括号中的数值(实际分辨率带宽)作为参考值进行分辨率带宽的计算。

对于YOKOGAWA的光谱分析仪根据产品规格要求，只对≥0.1nm的分辨率档位进行校准。

动态范围

根据产品规格，不同的分辨率下动态范围有不同的规格要求。

取较小的结果作为最终结果，来评价动态范围。

需注意：

• 测量时将分辨率补偿关闭。

光谱分析仪的日常维护

除了进行专业的校准，对于光谱分析仪，日常的维护也很重要。 定期对光口适配器使用专用清洁棒进行清洁。 注意规范操作，勿对光口适配器造成损坏。 光口适配器的专用清洁棒 在使用光谱分析仪的过程中，需用专用的擦纤器对将要使用的光纤端面进行擦拭清洁。 以免在将光纤插入时，同时也将吸附在光纤端面上的灰尘带进光谱分析仪中，造成性能的下降。 定期合理的对光谱分析仪进行波长精度与功率精度点检工作。 建议按需合理地制定光谱分析仪送校计划。

YSH校准实验中心实景

ISO/IEC 17025 和CNAS认可校准项目

* CNAS官网（www.cnas.org.cn) 中的获认可实验室名录内，搜索“L3087”或“横河测量技术（上海）有限公司”即可查验本中心的资质。

本中心完善的量值溯源/传递体系

如何获得校准服务？

 维修、校准服务窗口担当  李 女士

 手机   18721967343

 公司电话   +86-21-22507676-8802

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