蓄光式材料のりん光輝度試験の不確かさ評価

蓄光式誘導標識の性能試験の
不確かさ評価 【中間報告】
平成２３年度 不確かさクラブ総会 H２４年２月２７日
一般財団法人
日本塗料検査協会
清水 亮作
1
蓄光式標識とは？
蛍光灯
太陽光
夜間・停電時
励起
→
リン光発光
2
蓄光式標識の評価とばらつき
①励起の条件
・光源の分光特性
・励起時間
②リン光輝度の測定
・測定する時間
・測定箇所
ある畜光顔料の例
0.006
D65光源の
分光放射照度
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
3
不確かさの要因推定
不確かさの要因
励起
の
条件
光源の
分光特性
光源の
放射照度分布
励起時間
内
容
各社種々の蛍光灯、ハロゲンライト、LED等
光源（分光特性）が異なる場合
光源に照射ムラがある場合
（全面を一様な照度で照射できない）
リン光発光に移ってから何分後に測定するか？
測定箇所による
サンプルのどの位置を測定するか
輝度ムラ
輝度
測定
測定タイミング 刻々と変化するリン光輝度と測定のタイミング
測定器の校正
測定器の校正証明書を参照（Bタイプ評価）
測定日違い
実験によって求める（Aタイプ評価）
測定者違い
4
光源の分光放射照度の測定
光源（蛍光灯）
２００Lｘ
コニカミノルタセンシング
（株）製
CL-500A
分光放射照度計
5
光源の分光特性
0.007
D65蛍光灯
0.006
通常の白色蛍光灯
分光放射照度
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
波長 nm
6
近年、多様化する光源
0.007
0.006
D65蛍光灯
分光放射照度
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
350
400
450
500
550
600
波長 nm
650
700
750
800
7
光源の劣化（D65蛍光灯）
0.007
0.006
ほぼ新品
約１０００時間使用
分光放射照度
0.005
0.004
0.003
0.002
廃棄品
（２０００時間使用）
0.001
0
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
波長 nm
8
光源の放射照度のばらつき
光源（蛍光灯）
(株)トプコンテクノハウス
製
UA-1000A
標準白色板
スペクトラロン
面の測定が可能な輝度計9
光源の放射照度のばらつき
光源（蛍光灯）
約２５ｃｍ
輝度の分布を測定
標準白色板
スペクトラロン
トプコン
UA-1000A10
光源の放射照度のばらつき
光源（蛍光灯）
300
度数（出現回数）
250
照射ムラ
200
150
100
50
0
64.0
63.0
62.0
61.0
60.0
59.0
58.0
57.0
56.0
55.0
54.0
53.0
52.0
51.0
50.0
49.0
輝度（cd/m2）
標準偏差
σ＝2．2
11
励起時間とリン光輝度の持続
測定方法
励起時間
５，１０，２０，３０分
・輝度計のインターバル測定機能を使用
０～１０分まで、１分間隔で自動測定
１０～６０分まで、５分間隔で自動測定
になるようにプログラミング
12
励起時間とリン光輝度の持続
2.5
２０分間の励起で
概ね飽和するが、
完全に飽和したと
は言えない。
2.0
リン光輝度（cd/m2）
1.5
5分励起
10分励起
1.0
20分励起
30分励起
0.5
0.0
0
10
20
静置時間 （分）
30
40
13
サンプルのリン光輝度のムラ
（測定箇所によるばらつき）
ある避難誘導標識の２０分間励起、
１分後の輝度分布
輝度解析に不必要（文字部分）を
除外して輝度のばらつきを解析
14
サンプルのリン光輝度のムラ
（測定箇所によるばらつき）
ある避難誘導標識の２０分間励起、
２０分後の輝度分布
輝度解析に不必要（文字部分）を
除外して輝度のばらつきを解析
15
測定箇所による輝度のばらつき
5000
２０分間励起、
１分後の輝度分布
度数（出現回数）
4000
3000
2000
1000
0
4.0
3.9
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
3.0
2.9
2.8
輝度（ｃｄ・ｍ２）
平均
３．６１（ｃｄ／ｍ２）
標準偏差
０．１８（ｃｄ／ｍ２）
ばらつきの割合 ４．９６％
16
測定箇所による輝度のばらつき
（リン光の持続時間と輝度ムラ）
１分後
２分後
１０分後
２０分後
４０分後
平均
３．６１
２．５５
０．７８
０．４０
０．１８
標準偏差
０．１８
０．１３
０．０３８
０．０２０
０．００８８
割合（％）
４．９６
４．９４
４．８８
４．９２
４．９０
●概ね５％程度のばらつきがある。
ただし、この結果はある１枚の試験板による確認。
→ 詳細、更に検討が必要。
17
不確かさの要因
不確かさの要因
励起
の
条件
光源の
分光特性
光源の
放射照度分布
励起時間
試験規格が未定
無視できない
（詳細要検討）
考慮する必要なし
無視できる
←同左
２０分以下では影響大
規格の内容による
測定箇所による 概ね５％のばらつき
輝度ムラ
有り（詳細要検討）
輝度
測定
測定タイミング
測定器の校正
測定日違い
測定者違い
試験規格が決まっている
（例：JIS Z 9107）
←同左
自動計測を活用するこ
とで無視できる
←同左（JIS Z 9107
は±１０秒以内）
校正証明書を確認
←同左
現時点で未検討
実験を行い、報告書までに取りまとめる。
18
今後のスケジュール
時期
内
容
H24年3月
測定日違い・測定者違いの実験
H24年４月
報告書とりまとめ
H24年７月
最終報告
以上
ありがとうございました。
一般財団法人
日本塗料検査協会
清水亮作
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