JJF(閩) 1073-2015 鏡片測度表校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforJJF(閩)1073-2015本規(guī)范經福建省質量技術監(jiān)督局于2015年6月15日批準，并自2015年7月15日起施行。歸口單位：福建省質量技術監(jiān)督局主要起草單位：廈門市計量檢定測試院本規(guī)范委托廈門市計量檢定測試院負責解釋本規(guī)范主要起草人：鄧水發(fā)(廈門市計量檢定測試院)李杰斯(廈門市計量檢定測試院)張寧寧(廈門市計量檢定測試院)陳婉嬌(廈門市計量檢定測試院)I引言 2引用文件 3.2鏡片折射率 3.3屈光力 4概述 5.1測量桿行程 5.3測量力 5.4示值變動性 5.5零位誤差 5.6半弦長互差 6校準條件 6.2校準用設備 7.1測量桿行程 7.3測量力 7.4示值變動性 7.5零位誤差 Ⅱ7.6半弦長互差 附錄B校準記錄(式樣) ⅢJJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、術語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》共同構成支撐本校準規(guī)范的基礎性系列技術文件。本規(guī)范為首次制定文件。1本規(guī)范適用于分度值為0.125m1、0.25m1,測量范圍為+20m1~-20m1中各種規(guī)格的指針式鏡片測度表的校準。2引用文件JJF1001-2011通用計量術語及定義JJF1094-2004測量儀器特性評定JJF1255-2010厚度表校準規(guī)范JJG580-2005焦度計檢定規(guī)程GB/T1224-1999幾何光學術語、符號凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術語3.1曲率半徑曲率半徑是指曲線上一點的曲率圓的半徑。對于球面，曲率半徑就是球面半3.2鏡片折射率鏡片折射率是指光在真空中的相速度與光在鏡片中的相速度之比。鏡片折射率是鏡片的一種光學特性。3.3屈光力當光束從一種介質通過單球面界面進入另一種介質，光束的聚散度將發(fā)生改變，球面使聚散度改變的程度稱為此球面的屈光力。屈光力單位是m1。4概述鏡片測度表又稱弧度表，俗稱眼表，國外也稱為透鏡測量計，主要用于測量鏡片的屈光力，是鏡片生產廠家常用的計量器具之一，廣泛應用于光學及眼鏡行業(yè)。其外形結構如圖1所示。24.1測量原理鏡片測度表是利用四連桿和齒輪傳動，把測頭的矢高位移變?yōu)橹羔樈俏灰频挠嬃科骶?。鏡片測度表內部結構圖如圖2所示?；顒訙y頭的直線位移通過連桿I(AB)使連桿Ⅱ(BC)轉動，C點的轉動牽動了連桿Ⅲ(CD)轉動，進而使連桿IV(DO)圍繞旋轉中心0產生轉動，通過與連桿IV(DO)為一體的扇形齒輪，使之與其嚙合的中心齒輪旋轉，這樣與中心齒輪固定一體的指針就產生了角位可以在讀數盤上進行讀數。JJF(閩)1073-201534.2曲率半徑的計算測量鏡片曲面時，根據圖1所示的關系，由于半弦長已知，通過幾何原理可以由矢高的變化值，確定球面曲率半徑r:式中：r為曲率半徑/m;y為半弦長/m;x為矢高/m。4.3單一球面屈光力的計算鏡片測度表根據單一球面折射力公式設計：式中：D為單一球面折射力或屈光力/m1;n?為第一媒質折射率；n?為第二媒質折射率；對置于空氣中的鏡片而言，n?=1,故上式可簡化為按照薄透鏡計算的屈光力：可見鏡片屈光力與折射率、曲率半徑有關，隨折射率增大而增加，隨曲率半徑增大而降低，通過式(3)可測量單一球面屈光力。由式(1)、(3)聯立，消去曲率半徑r,可得屈光力與矢高、半弦長的數學式中：D為屈光力/m1;n為鏡片折射率；x為矢高/mm。在使用鏡片時，其屈光力的計算與換算方法可以參照附錄A進行。45.4示值變動性示值變動性一般不大于0.2分度。5.5零位誤差5.6半弦長互差5.7示值誤差示值誤差一般不超過表1的規(guī)定。測量范圍(m1)示值誤差(m?1)6.1環(huán)境條件校準室溫度：(20±10)℃。校準室相對濕度：不大于80%。5校準項目1—-----2工具顯微鏡(MPEV:3μm)、百分表(MPEV:20μm)3測量力測力儀(分度值/分辨力：1N/0.1N)43級或5等量塊、2級平晶52級平晶6半弦長互差投影儀(MPE:±(4+L/25)μm)73級或5等量塊、2級平晶7校準項目和校準方法首先檢查外觀，確定沒有影響校準計量特性的因素后再進行校準。校準項目見表2。7.1測量桿行程手動試驗和目力觀察。手動操作測量桿使測量桿行程至最大值在表盤上進行讀數。7.2指針與表盤的相互位置目力觀察。指針末端上表面到度盤表面間的距離用工具顯微鏡和指示表測量。測量時采用五倍的物鏡，利用微動升降裝置對指針上表面和度盤表面分別調焦，用百分表讀數，兩次讀數的差值即為指針末端上表面到度盤表面間的距離。指針末端寬度與表盤刻線寬度在工具顯微鏡上進行測量，刻線寬度至少抽測3處。7.3測量力用分度值不大于1N或分辨力不大于0.1N的測力儀進行測量。使用夾具將鏡片測度表的活動測頭與測力儀的測量頭(或測量頭輔助附件)接觸，由測力儀讀取測力值。測量力在量程的大致零位位置進行測量。測量力可采用滿足要求的不同型式的測力儀或測量頭輔助附件進行測量。7.4示值變動性在測量范圍內任一位置，將3級或5等量塊置于2級平晶上，調整量塊的位JJF(閩)1073-20156置使鏡片測度表的活動測頭及固定測頭與量塊垂直接觸，在鏡片測度表上讀數，連續(xù)進行5次重復測量，其最大值與最小值之差即為示值變動性。7.5零位誤差將鏡片測度表置于2級平晶上，使活動測頭和固定測頭同時與平晶接觸，此時在鏡片測度表上觀察指針示值。7.6半弦長互差使用投影儀進行測量，把鏡片測度表置于投影儀工作臺，調焦使鏡片測度表的測頭影像清晰。對兩固定測頭的頂點進行調平，依次測出活動測頭頂點到左右兩固定測頭頂點在調平方向上距離，左半弦長為y左、右半弦長為y右半弦長之差的絕對值為半弦長互差△y,取左、右半弦長的平均值為半弦長的測量結果y。式(5)、(6)中：△y為半弦長互差/mm;y為半弦長/mm;7.7示值誤差將一組3級或5等量塊依次置于2級平晶的工作面上，調整量塊與鏡片測度表的位置，使鏡片測度表的活動測頭及固定測頭與量塊垂直接觸，依次在鏡片測度表上讀數，取三次獨立測量結果的平均值為該測量點屈光力的實測值，用D;鏡片測度表的屈光力實測值與相應理論值之差即為該點的示值誤差，屈光力理論值按照式(4)計算得到。示值誤差可按式(7)計算Dio為相應量塊及半弦長對應的屈光力理論值。7屈光力示值的測量點的設置為：在(-20~+20)m1測量范圍內大致均勻分布測量不少于10點。有需要時，可以適當增加測量點。8校準結果表達8.1校準數據處理鏡片測度表的校準結果可以參考校準記錄(式樣)(見附錄B)。8.2校準證書經校準的鏡片測度表出具校準證書，并給出測量結果不確定度。校準證書校準結果內容見附錄C。9復校時間間隔復校時間間隔的長短取決于其使用情況，如環(huán)境條件、使用頻率等，使用單位可根據實際使用情況自主決定復校的時間間隔，但復校時間間隔最長一般不超過1年。JJF(閩)1073-20158屈光力的計算與換算利用鏡片測度表可測量球面鏡片的兩曲面半徑，其結果顯示為兩球面各自的屈光力，取兩個屈光力讀數的代數和作為該鏡片的屈光力，計算公式如下：通過上式即可知道所測鏡片屈光力。由于鏡片測度表設計中的折射率單一固定，一般值為1.523,而對折射率非1.523的鏡片，直接測量就會產生很大的但利用鏡片測度表設計原理，只要知曉所測鏡片的折射率，也能通過換算求得鏡片屈光力。假設所測鏡片折射率為n',則由單一球面折射力公式，根據已知的折射率n=1.523,則曲率半徑相同的各類鏡片屈光力關系可整理得：由上式可知，相同球面半徑不同折射率的兩種鏡片，只要知道被測量鏡片的折射率，就可通過公式計算出該鏡片的屈光力。9附錄B校準記錄(式樣)樣品名稱型號規(guī)格制造廠出廠編號器型號規(guī)格儀器編號證書編號技術依據校準地點溫度：℃相對濕度：%校準日期證書編號校準員核驗員校準項目校準結果校準項目校準結果14示值變動性(m?1)25零位誤差(m1)3測力(N)y左(mm)y右(mm)半弦長互差△y(mm)半弦長y(mm)(-)測量值(m1)(+)測量值(m1)123誤差123誤差示值誤差的測量結果不確定度：備注附錄Ca)標題：“校準證書”;b)實驗室的名稱和地址；c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標識；g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校h)如果與校準結果的有效性和應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行i)校準所依據的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k)校準環(huán)境的描述；1)校準結果及測量不確定度的說明；m)對校準規(guī)范的偏離的說明；n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；o)校準結果僅對校準對象有效的聲明；p)未經校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。C.2推薦的校準證書內頁格式：推薦的校準證書內頁格式見表C.1校準項目校準結果校準項目校準結果14示值變動性(m1)25零位誤差(m1)3測力(N)6半弦長互差(mm)7半弦長(mm)矢高(mm)理論值(m1)誤差(m1)矢高(mm)理論值(m?1)誤差(m1)測量不確定度：備注JJF(閩)1073-2015鏡片測度表示值誤差的測量不確定度評定D.1測量方法將一組3級或5等量塊依次置于2級平晶上，調整量塊及鏡片測度表的位置使鏡片測度表的活動測頭及固定測頭與量塊垂直接觸，依次在鏡片測度表上讀數，鏡片測度表的屈光力實測值與相應理論值之差即為該點的示值誤差。D.2數學模型式中：D;為鏡片測度表的屈光力實測值/m?1;Dio為屈光力理論值/m1;n為鏡片折射率；D.3方差和靈敏系數u2=c2u2(D?)+c2u2(x)+c2u標準不確定標準不確定度u(x;)111110半弦長測量誤差D.5.1.1估讀誤差引入的不確定度u?(Di)對于分度值為0.25m?1的鏡片測度表，估讀誤差為1/5分度，即為0.05m1,按照均勻分布計算，k=√3,校準時取3次測量的平均值進行評價，故u?(D)=0.05/√31√3=0.017D.5.1.2零位誤差引入的不確定度u?(D分度值為0.25m1的鏡片測度表的零位誤差一般不大于0.1分度，即0.025m1,估計為均勻分布，k=√3,故u?(Di)=0.025m11√3=0.D.5.2矢高x引入的不