JJF(浙) 1225-2025 标准林格曼烟气黑度图校准规范
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资料介绍

浙江省地方计量技术规范
JJF(浙)1225—2025

标准林格曼烟气黑度图校准规范
Calibration Specification for Standard Ringelmann Smoke Charts

2025–09–18发布2025–12–18实施
浙江省市场监督管理局 发 布
林格曼烟气黑度图校准规范
Calibration Specification for StandardRingelmann Smoke Charts


归口 单 位:浙江省市场监督管理局
主要起草单位:浙江省质量科学研究院
参加起草单位:绍兴市质量技术监督检测院
本规范委托浙江省质量科学研究院负责解释
本规程主要起草人:
张 潇(浙江省质量科学研究院)杨成凯(浙江省质量科学研究院)
梅 杰(浙江省质量科学研究院)参加起草人:
王文兴(浙江省质量科学研究院)
吴晨帆(浙江省质量科学研究院)
徐远远(浙江省质量科学研究院)
康玉霜(绍兴市质量技术监督检测院)
目录
引言 ( Ⅱ)
1范围 (1)
2引用文件 (1)
3术语 (1)
3.1烟羽 (1)
3.2烟气黑度 (1)
3.3林格曼黑度级数 (1)
3.4标准林格曼烟气黑度图 (1)
3.5(色刺激的)三刺激值 (2)
3.6色品坐标 (2)
4概述 (2)
5计量特性 (3)
5.1黑色条格面积占比示值误差 (3)
5.2刺激值Y (3)
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 (4)
7.1校准项目 (4)
7.2校准方法 (4)
8校准结果表达 (6)
9复校时间间隔 (7)
附录 A标准林格曼烟气黑度图 (8)
附录 B标准林格曼烟气黑度图校准原始记录推荐格式 (9)
附录 C 标准林格曼烟气黑度图校准证书内页推荐格式 (11)
附录 D 黑色条格面积占比示值误差测量结果的不确定度评定示例 (12)
附录 E 刺激值Y测量结果的不确定度评定示例 (17) 引言
JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1032《光学辐射计量名词术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定评定与表示》和JJF1071《国家计量校准规范编写规则》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
标准林格曼烟气黑度图校准规范
1范围
本规范适用于固定污染源排放烟气黑度测定用的测量范围为林格曼黑度(0~5)级的标准林格曼烟气黑度图的校准,其他适用场合、规格的反射式林格曼烟气黑度图可参照本规范校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG453—2002 标准色板检定规程
JJF1032—2005光学辐射计量名词术语及定义
HJ/T398—2007固定污染源排放烟气黑度的测定 林格曼烟气黑度图法HJ1287—2023 固定污染源废气 烟气黑度的测定 林格曼望远镜法
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本规范。
3术语
3.1烟羽plume
从特定出口如烟囱或排气口排出的气流(通常是可见的)。
[来源:HJ/T398—2007,2.1]
3.2烟气黑度blackness ofsmoke plumes
人的视觉对烟羽黑色程度的感官反应指标,用林格曼黑度级表示。
[来源:HJ1287—2023,3.2]
3.3林格曼黑度级数Ringelmann number
评价烟羽黑度的一种数值,用肉眼观测的烟羽黑度与林格曼烟气黑度图对比得到。
[来源:HJ/T398—2007,2.2]
3.4标准林格曼烟气黑度图standard Ringelmann smoke chart
HJ/T398—2007 规定了标准林格曼烟气黑度图的规格,标准林格曼烟气黑度图由14cm×21cm的不同黑度的图片组成,除全白与全黑分别代表林格曼黑度0
级和5 级外,其余4 个级别是根据黑色条格占整块面积的百分数来确定的,黑色条格的面积占20%为1级,占40%为2级,占60%为3级,占80%为4级。
[来源:HJ/T398—2007,2.3]
3.5(色刺激的)三刺激值tristimulus values(ofa colour stimulus)
在给定的三色系统中,与所考察刺激达到色匹配所需要的三参比色刺激量。在CIE标准色度系统中,用符号X,Y,Z 和X10,Y10,Z10 表示三刺激值。
[来源:JJF1032—2005,5.66]
3.6色品坐标chromaticity coordunates
每个三刺激值与其总和之比。因为三个色品坐标之和等于1,所以只用其中两个就足以定义色品。在CIE 标准色度系统中,色品坐标分别用符号x,y,z 和x10,y10 ,z10 表示。
[来源:JJF1032—2005,5.76]
4概述
林格曼烟气黑度图法是一种基于视觉观察的固定污染源排放烟气黑度测定方法,把林格曼烟气黑度图放在适当的位置上,将烟气的黑度与图上的黑度相比较,由具有资质的观察者用目视观察来测定固定污染源排放烟气的黑度。
这种目视评估烟气黑度的方法是由19 世纪末法国科学家林格曼提出的,他定义了林格曼黑度级数并给出了林格曼烟气黑度图的设计方案,通过在白色背景上印刷确定宽度的黑色线条和间隔的矩形网格,根据黑色条格占整块面积的百分数来确定林格曼黑度级数。
传统的林格曼烟气黑度图除全白与全黑分别代表林格曼黑度0级和5 级外,黑色条格的面积占20%为1级,占40%为2级,占60%为3级,占80%为4级。在不同时期、不同应用场合林格曼烟气黑度图的规格尺寸和分级各不相同,HJ/T398—2007规定了用于固定污染源排放烟气黑度测定的标准林格曼烟气黑度图规格,详见HJ/T 398—2007附录A。

图1标准林格曼烟气黑度图(缩略示意图)
5计量特性
5.1黑色条格面积占比示值误差
黑色条格面积占比示值误差应不超过±4%。
5.2刺激值Y
0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域的刺激值Y应不小于80,5 级标准林格曼烟气黑度图中心区域的刺激值Y应不大于5。
5.3色品坐标年变化量
0 级、5 级标准林格曼烟气黑度图中心区域色品坐标的年变化量Δx,Δy 应不大于0.01。
注:以上指标不适用于合格性判别,仅供参考。
6校准条件
6.1环境条件
环境温度:(23±5)℃,相对湿度:≤80%。
6.2测量标准及其他设备
6.2.1 游标卡尺
测量范围至少满足(0~210)mm,分度值不大于0.02 mm。
注:也可使用影像测量仪等更高精度的测量设备。
6.2.2 光谱测色仪
波长测量范围不小于(400~700)nm,准确度等级为一级。
6.2.3 标准白板
反射标准白板,准确度等级为一级。
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
7.1.1 黑色条格面积占比示值误差
7.1.2 刺激值Y
7.1.3 色品坐标年变化量
7.2校准方法
7.2.1 校准前检查
对被校标准林格曼烟气黑度图的外观、结构进行检查,如工作区域出现破损或变色严重,则不进行后续项目的校准。
7.2.2 黑色条格面积占比示值误差
对0 级、5 级标准林格曼烟气黑度图,通过目视方式进行观察,是否存在瑕疵点,如无瑕疵点,分别记录黑色条格面积占比为0%(0 级)、100%(5 级)。

图2标准林格曼烟气黑度图白色方格选取示意图
对1 级、2 级、3 级、4 级标准林格曼烟气黑度图,用游标卡尺分别测量总长度L,总宽度H,计算总面积S总 = L×H。按图2,将1 级、2 级、3 级、4级
标准林格曼烟气黑度图划分为6 个7×7区域,选取每个区域中心位置共6 个白色方格,用游标卡尺测量每个白色方格的边长ai,计算面积Si= ai2。
按公式(1)计算白色方格的平均面积,按公式(2)计算所有白色方格的总面积S白。

(1)
![]()
S白= n(2)
式中:
Si——每个白色方格面积;
S ——6 个白色方格的平均面积;
S白——图中所有白色方格的总面积;
n——白色方格数量,标准林格曼烟气黑度图上n 为294。
对1 级、2 级、3 级、4 级标准林格曼烟气黑度图,分别按公式(3)计算黑色条格面积占比测量值N。

N (3)
式中:
N ——黑色条格面积占比测量值;
S白——图中所有白色方格的总面积;
S总——标准林格曼烟气黑度图总面积。
对1 级、2 级、3 级、4 级标准林格曼烟气黑度图,分别按公式(4)计算黑色条格面积占比示值误差。
ΔN = N-Ns(4)
式中:
ΔN——黑色条格面积占比示值误差;
N——黑色条格面积占比测量值;
Ns——黑色条格面积占比设计值。
注1:在实际使用中,采用标准林格曼烟气黑度图的黑度级数设计值,因此黑色条格面积占比示值误差按照实测值减去设计值计算。
注 2:按照HJ/T398—2007规定,1级、2级、3级、4级标准林格曼烟气黑度图的黑色条格面积占比设计值分别为20%、40%、60%、80%。
7.2.3 刺激值Y
用一级反射标准白板校准光谱测色仪测量波长范围内的光谱反射比,然后分别测量0 级、5 级标准林格曼烟气黑度图的中心区域,记录刺激值Y。通常测量时选择d/0(积分球漫射照明,垂直方向观测)的照明/观测条件,不包含样品镜面反射成分,如使用其他测量条件应另加说明。
7.2.4 色品坐标年变化量
在进行7.2.3 刺激值Y项目校准时,同时记录0级、5级标准林格曼烟气黑度图中心区域色品坐标x、y,查阅1 年前同样测量条件下的色品坐标x0、y0,按公式(5)、(6)计算色品坐标年变化量。
首次送检或无上一年色坐标测量值的标准林格曼烟气黑度图只记录本次校准的色品坐标值x、y,不进行色品坐标年变化量计算。
![]()
x-x0 (5)
![]()
y-y0 (6)
式中:
Δx、Δy——色品坐标年变化量;
x、y——本次色品坐标测量值;
x0、y0——1 年前同样测量条件下色品坐标测量值。
8校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
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)客户的名称和地址;
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;
1)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
9复校时间间隔
建议标准林格曼烟气黑度图的复校时间间隔不超过一年。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。
附录A
标准林格曼烟气黑度图
(HJ/T398—2007附录A)
标准的林格曼烟气黑度图由5张不同黑度的图片组成,可以通过在白色背景上确定宽度的黑色线条和间隔的矩形网格来准确印制。除全白与全黑分别代表林格曼黑度0 级和5 级外,其余4 个级别是根据黑色条格占整块面积的百分数来确定的:
每张图片中,网格所占的面积是14cm×21cm,每个小格长10mm,宽10mm。每张图片上的网格由294 个小格组成。
图片0(林格曼黑度0 级)——全白。
图片1(林格曼黑度1级)——每个小格长、宽均为10mm,黑色线条宽1mm,余下9mm×9mm空白(黑色条格的面积占20%)。
图片2(林格曼黑度2 级)——每个小格长、宽均为10mm,黑色线条宽2.3mm,余下7.7mm×7.7mm空白(黑色条格的面积占40%)。
图片3(林格曼黑度3 级)——每个小格长、宽均为10mm,黑色线条宽3.7mm,余下6.3mm×6.3mm空白(黑色条格的面积占60%)。
图片4(林格曼黑度4 级)——每个小格长、宽均为10mm,黑色线条宽5.5mm,余下4.5mm×4.5mm空白(黑色条格的面积占80%)。
图片5(林格曼黑度5 级)——全黑。
附录B
标准林格曼烟气黑度图校准原始记录推荐格式
证书编号 校准依据 送校单位 单位地址 样品名称 型号规格 生产厂家 出厂编号 校准地点 环境条件 温度:℃ ;相对湿度:% 本次校准所用主要测量设备:
名称 测量范围 测量范围/准确度等级或最大允差或不确定度 证书编号 证书有效期 一、黑色条格面积占比示值误差
0 级标准林格曼烟气黑度图观察结果:
5 级标准林格曼烟气黑度图观察结果:1 级、2级、3级、4 级标准林格曼烟气黑度图尺寸实测结果: 林格曼黑度级数 白色方格边长(cm) 图片总长度(cm) 图片总宽度(cm) 1 2 3 4 5 6 1级 2级 3级 4级 黑色条格面积占比计算结果: 林格曼黑度级数 白色方格面积平均值(cm2) 白色方格总面积(cm2) 黑度图总面积(cm2) 黑色条格面
积占比实测值 黑色条格面
积占比设计值 黑色条格面
积占比示值误差 1级 20% 2级 40% 3级 60% 4级 80% 二、刺激值Y
0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域刺激值Y:
5 级标准林格曼烟气黑度图中心区域刺激值Y:
三、色品坐标年变化量 测量部位 本年度色品坐标 上年度色品坐标 色品坐标年变化量 x y x0 y0 Δx Δy 0级黑度图中心区域 5级黑度图中心区域 备注:1、黑色条格面积占比示值误差测量结果的不确定度:
2、刺激值Y测量结果的不确定度:
校准:核验:校准日期:
附录C
标准林格曼烟气黑度图校准证书内页推荐格式
一、黑色条格面积占比示值误差
0 级标准林格曼烟气黑度图观察结果:
5 级标准林格曼烟气黑度图观察结果:
林格曼黑度级数 黑色条格面积占比 设计值 实测值 示值误差 1级 2级 3级 4级 二、刺激值Y
测量部位 刺激值Y 0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域 5 级标准林格曼烟气黑度图中心区域 三、色品坐标年变化量
测量部位 本年度色品坐标 上年度色品坐标 色品坐标年变化量 x y x0 y0 Δx Δy 0级黑度图中心区域 5级黑度图中心区域 备注:1、黑色条格面积占比示值误差测量结果的不确定度:
2、色刺激值Y 测量结果的不确定度:
附录D
黑色条格面积占比示值误差测量结果的不确定度评定示例
本附录以林格曼黑度4级的标准林格曼烟气黑度图黑色条格面积占比示值误差测量结果不确定度做评定实例分析,其他林格曼黑度级数的标准林格曼烟气黑度图可参照评定。
D.1测量方法
按照本规范规定的相关步骤,分别测量林格曼黑度4 级标准林格曼烟气黑度图的长度、宽度,以及6 个区域中心白色方格的边长,通过计算面积并比较的方式得到黑色条格面积占比示值误差。
D.2测量模型
D.2.1 建立测量模型

ΔN = N-Ns Ns (D.1)式中:
ΔN——黑色条格面积占比示值误差;
N ——黑色条格面积占比测量值;
Ns——黑色条格面积占比设计值,4 级为80%;
S总——标准林格曼烟气黑度图总面积;
S白——图中所有白色方格的总面积。
D.2.2 灵敏系数
S总 的灵敏系数:

c(D.2)S白 的灵敏系数:

c(D.3)D.3输入量的标准不确定度评定
D.3.1 输入量S总 的标准不确定度u(S总)的评定测量模型:
S总 =L×H (D.4)
输入量S总 的标准不确定度u(S总) :

u H2u2+L2u2(D.5)
不确定度分量u(S总)的主要来源为边长测量重复性引入的不确定度分量u(L) 、u(H) ,游标卡尺引入的不确定度分量u(x) 。
D.3.1.1边长测量重复性引入的不确定度分量u1(L)、u1(H) 的评定
对4 级标准林格曼烟气黑度图的长、宽各连续测量10 次,测得数据见表D.1。
表D.1标准林格曼烟气黑度图的长、宽测量结果
部位 测量结果(cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L 21.038 21.042 21.036 21.044 21.036 21.046 21.040 21.038 21.046 21.036 H 14.024 14.020 14.024 14.016 14.018 14.016 14.026 14.020 14.020 14.026
采用A 类方法进行评定,按贝塞尔公式计算单次实验标准差,因实际测量时长、宽各测量1次,因此可得:




D.3.1.2游标卡尺引入的不确定度分量u(x)的评定
测量长度时使用测量范围为(0~300)mm的游标卡尺,其最大允许误差为
±0.04 mm,此项服从均匀分布,则测量长度时游标卡尺引入的不确定度为:

测量宽度时使用测量范围为(0~150)mm的游标卡尺,其最大允许误差为±0.03mm,此项服从均匀分布,则测量宽度时游标卡尺引入的不确定度为:

D.3.1.3 边长测量的合成标准不确定度


D.3.1.4 总面积计算值的合成标准不确定度 u H2u2+L2u2= 0.110cm2
D.3.2 输入量S白 的标准不确定度u(S白)的评定测量模型:
![]()
S白=n(D.6)

其中,Si = ai2 ,ai为每个白色方格的边长。
![]()
u= n×un×2a ×u(D.7)
D.3.2.1白色方格边长测量重复性引入的不确定度分量u1(a)的评定
对4级标准林格曼烟气黑度图的某一白色方格边长连续测量10次,数据见表D.2。
表D.2白色方格边长测量结果
边长 测量结果(cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a 0.430 0.434 0.430 0.432 0.434 0.436 0.430 0.432 0.434 0.434 采用A 类方法进行评定,按贝塞尔公式计算单次实验标准差,因实际测量时白色方格边长测量1次,因此可得

a = 0.433cm
D.3.2.2白色方格边长的不均匀性引入的不确定度分量u2(a) 的评定

考虑到同一个白色方格各边长有差异,且整块标准林格曼烟气黑度图上的294 个白色方格的边长也同样有差异,因此随机抽取标准林格曼烟气黑度图中5个白色方格,对其边长进行测量,最大值为0.442cm,最小值为0.424cm,差值为0.018cm,估计边长不均匀为均匀分布。u2 cm= 0.01039cm
D.3.2.3游标卡尺引入的不确定度分量u(x3)的评定
测量白色方格边长时使用测量范围为(0~150)mm的游标卡尺,在该测量段其最大允许误差为±0.02mm,此项服从均匀分布,则测量白色方格边长时游标卡尺引入的不确定度为:

D.3.2.4 边长测量的合成标准不确定度

D.3.2.5 白色方格总面积计算值的合成不确定度 u(S白) = n×2a×u(a) = 2.714cm2
D.4合成标准不确定度的计算
不确定度信息一览表见表D.3。
表D.3不确定度信息一览表

不确定度来源 标准不确定度 灵敏系数 黑度图总面积计算 u(S总) = 0.110cm2 c1 = 0.000632cm-2×100% 白色方格总面积计算 u(S白) = 2.714cm2 c2= 0.00339cm-2×100%
D.5扩展不确定度
取k=2,4 级标准林格曼烟气黑度图黑色条格面积占比示值误差测量结果扩展不确定度为:
U(ΔN) = k ×uc = 2×0.92% = 2%
D.6测量不确定度报告
林格曼黑度4级的标准林格曼烟气黑度图黑色条格面积占比示值误差测量结果扩展不确定度为:U=2%,k=2。
附录E
刺激值Y测量结果的不确定度评定示例
本附录以0级标准林格曼烟气黑度图中心区域的刺激值Y测量结果不确定度做评定实例分析,5 级标准林格曼烟气黑度图中心区域的刺激值Y可参照评定。E.1测量方法
用一级反射标准白板校准光谱测色仪测量波长范围内的光谱反射比,然后分别测量0 级、5 级标准林格曼烟气黑度图的中心区域,记录刺激值Y。
E.2测量模型
刺激值Y 的测量模型为

式中:
Y——刺激值;
λ——波长;
S(λ)——CIE标准照明体的相对光谱功率分布,采用D65 光源;
![]()
y10(λ)——CIE1964 标准色度观察者光谱三刺激值;
p(λ) ——被测黑度图中心区域的光谱反射比;
Δλ——波长间隔。
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其中S(λ) 、y10 (λ) 、p(λ) 彼此独立,且S(λ) 、y10(λ) 均为标准数据,故只需讨论影响p(λ)的因素即可。介于目前测色仪器在结果计算上已实现自动化,p(λ)的影响可直接通过分析刺激值Y 的结果得到。
E.3 输入量的标准不确定度评定
E.3.1 测量重复性引入的标准不确定度u1(Y)的评定
用一级反射标准白板校准光谱测色仪测量波长范围内的光谱反射比,然后用光谱测色仪对0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域重复测量10次,记录的刺激值Y,数据见表E.1。
表E.10级标准林格曼烟气黑度图中心区域刺激值Y测量结果
部位 测量结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0级中
心区域 86.6 86.5 86.6 86.7 86.6 86.6 86.5 86.7 86.7 86.5 采用A 类方法进行评定,按贝塞尔公式计算单次实验标准差,可得:

E.3.2 一级反射标准白板标准值引入的标准不确定度u2 (Y) 的评定
一级反射标准白板标准值刺激值Y 的不确定度为U=0.8(k=2),因此可得一级反射标准白板标准值引入的标准不确定度u2 (Y) :u2 (Y) = 0.4
E.3.3 光谱测色仪波长偏差引入的标准不确定度u3 (Y)的评定
光谱测色仪波长偏差引入的标准不确定度参照JJG453—2002《标准色板检定规程》附录A.3,即u3 (Y) = 0.4。
E.3.4 标准林格曼烟气黑度图不均匀性引入的标准不确定度u4 (Y) 的评定
略微改变0级标准林格曼烟气黑度图中心区域的测量位置,得到刺激值Y测量值最大和最小之差为0.3,估计为均匀分布。

E.4 合成标准不确定度的计算
不确定度信息一览表见表E.2。
表E.2不确定度信息一览表
不确定度来源 标准不确定度 测量重复性 u1(Y) = 0.08 一级反射标准白板标准值 u2 (Y) = 0.4 光谱测色仪波长偏差 u3 (Y) = 0.4 标准林格曼烟气黑度图不均匀性 u4 (Y) = 0.17

E.5扩展不确定度
取k=2,0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域的刺激值Y测量结果扩展不确定度为:
U(Y) = k ×uc= 2×0.59 =1.2
E.6 测量不确定度报告

0 级标准林格曼烟气黑度图中心区域刺激值Y 的测量结果扩展不确定度为:U=1.2,k=2。
JJF(浙)1225-2025
