JJG(閩) 1063-2014 體視顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范

JJF(閩)1063-2014CalibrationSpecificationforStereomicroscope2014-07-15發(fā)布2014-10-15實(shí)施福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布JJF(閩)1063-2014本規(guī)范經(jīng)福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2014年07月15日批準(zhǔn)，并自2014年10月15日起實(shí)施。本規(guī)范由廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院負(fù)責(zé)解釋。本規(guī)范主要起草人：鄧水發(fā)(廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院)鄭偉峰(廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院)鄢周靈(廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院)參加起草人：劉震(福建省計(jì)量科學(xué)研究院)I引言 2引用文件 3.1變倍齊焦差 3.2左右齊焦差 3.4左右齊中差 4概述 5計(jì)量特性 5.2變倍齊焦差 5.3左右齊焦差 5.4變倍齊中差 5.5左右齊中差 5.6分辨力 6.1.2其它條件 7.2變倍齊焦差 7.3左右齊焦差 7.4變倍齊中差 7.5左右齊中差 7.6分辨力 7.7物鏡放大倍率誤差 8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 9復(fù)校時(shí)間間隔 準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)性系列技術(shù)文件?！扼w視顯微鏡(第1部分：普及型體視顯微鏡)》、GB/T19864.2—2005《體視顯微鏡(第2部分：高性能體視顯微鏡)》制定。1本規(guī)范適用于普及型體視顯微鏡和高性能體視顯微鏡的校準(zhǔn)。2引用文件GB/T19863—2005體視顯微鏡試驗(yàn)方法GB/T19864.1—2005體視顯微鏡(第1部分：普及型體視顯微鏡)GB/T19864.2—2005體視顯微鏡(第2部分：高性能體視顯微鏡)GB/T22059—2008/ISO8039:1997顯微鏡放大率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。1997中界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)范。3.1變倍齊焦差變換物鏡倍數(shù)時(shí)，由于像面的位移導(dǎo)致成像不清晰而需要重新調(diào)焦的位移。3.2左右齊焦差在固定倍率情況下，左右光學(xué)系統(tǒng)不同焦面位置差異。3.3變倍齊中差變倍時(shí)像平面的橫向位移。3.4左右齊中差物面中央物點(diǎn)的像在左右視場(chǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)位置的一致性。4概述體視顯微鏡是通過光學(xué)系統(tǒng)將微小物體所成的像放大后，由雙目顯微鏡中兩組同樣的成像光路，獲得具有立體感覺的清晰圖像，用于觀察物體的表面形貌及組織結(jié)構(gòu)，并利用分劃板上的刻度尺測(cè)量物體的幾何尺寸。2體視顯微鏡按結(jié)構(gòu)形式可分為連續(xù)變倍型、有級(jí)變換型、物鏡卸換型三種，按照技術(shù)性能可分為普及型與高性能兩種。圖1為一種常見的體視顯微鏡的外形圖。5計(jì)量特性5.1成像清晰范圍體視顯微鏡視場(chǎng)成像清晰范圍應(yīng)滿足表1中的要求：普及型高性能上下方向≥60%,左右方向≥50%。上下方向≥70%,左右方向≥60%。5.2變倍齊焦差體視顯微鏡變換不同放大倍率物鏡時(shí)，變倍齊焦差一般不大于0.6mm。5.3左右齊焦差目鏡光學(xué)系統(tǒng)的左右齊焦差一般不大于1.5DF。DF按照下式計(jì)算：3NA—數(shù)值孔徑；5.4變倍齊中差體視顯微鏡使用不同放大倍率物鏡時(shí)，變倍齊中差應(yīng)符合表2中的要求。類型普及型高性能連續(xù)變倍型有級(jí)變換型物鏡卸換型5.5左右齊中差左右光學(xué)系統(tǒng)的左右齊中差應(yīng)符合以下要求：5.6分辨力5.7物鏡放大倍率誤差物鏡放大倍率誤差應(yīng)符合以下要求：普及型體視顯微鏡：一般不超過±5%;高性能體5.8左右光學(xué)系統(tǒng)放大倍率差光學(xué)系統(tǒng)的左右放大倍率差應(yīng)符合以下要求：普及型：一般不大于2%;高性能：一般不大于1.5%。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫濕度條件：校準(zhǔn)室內(nèi)溫度為(20±10)℃,相對(duì)濕度不大于85%。6.1.2其它條件：校準(zhǔn)室內(nèi)應(yīng)無(wú)影響測(cè)量的灰塵、振動(dòng)、氣流和腐蝕性氣體。6.2校準(zhǔn)項(xiàng)目及主要測(cè)量設(shè)備4校準(zhǔn)項(xiàng)目及主要測(cè)量設(shè)備見表3。校準(zhǔn)項(xiàng)目1成像清晰范圍23左右齊焦差4分度值為0.1mm的十字分劃目鏡(MPE:±0.01mm)、5左右齊中差分度值為0.1mm的十字分劃目鏡(MPE:±0.01mm)、6分辨力7分度值為0.1mm、0.01mm的玻璃線紋尺(MPE:±8左右光學(xué)系統(tǒng)放大倍率差分度值為0.1mm、0.01mm的玻璃線紋尺(MPE:±7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前，以目視方法檢查體視顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)成像清晰，視場(chǎng)內(nèi)不應(yīng)有影響測(cè)量的霉斑、臟物、劃痕等疵病，照明裝置應(yīng)在視場(chǎng)范圍內(nèi)使被測(cè)對(duì)象得到均勻并有足夠亮度的照明。以手動(dòng)方法檢查各部分相互作用，可運(yùn)動(dòng)部分的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)舒適，定位可靠，沒有滯澀或急跳現(xiàn)象。光學(xué)調(diào)焦機(jī)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定、可靠。固定在立柱上的調(diào)焦滑座不會(huì)由于本身以及附加裝置的質(zhì)量而自行下降。在確定無(wú)影響計(jì)量特性的因素后，再進(jìn)行校準(zhǔn)。7.1成像清晰范圍將玻璃線紋尺置于載物臺(tái)上，朝向調(diào)為視場(chǎng)的左右方向。體視顯微鏡使用最高倍物鏡，通過調(diào)焦使玻璃線紋尺刻度像清晰的范圍為最大，使用玻璃線紋尺分別測(cè)量視場(chǎng)左右方向長(zhǎng)度以及玻璃線紋尺刻度像清晰的長(zhǎng)度，視場(chǎng)左右方向成像5式中：L—視場(chǎng)左右方向長(zhǎng)度，格；L'—玻璃線紋尺刻度像清晰的長(zhǎng)度，格。將玻璃線紋尺朝向調(diào)為上下方向，按以上方法可得到體視顯微鏡視場(chǎng)上下方向成像清晰范圍D?。7.2變倍齊焦差體視顯微鏡變倍齊焦差使用網(wǎng)格板校準(zhǔn)，物鏡倍率不大于1倍時(shí)一般采用0.5mm網(wǎng)格板，大于1倍時(shí)一般采用0.2mm網(wǎng)格板。把網(wǎng)格板置于載物臺(tái)上，調(diào)整左側(cè)目鏡，使分劃板上的刻度清晰，用高倍物鏡對(duì)網(wǎng)格板調(diào)焦清晰后，轉(zhuǎn)換至最低倍物鏡，調(diào)節(jié)視度筒使像清晰，如此反復(fù)多次，直至像都清晰為止，此時(shí)分劃板上的刻度與網(wǎng)格板的像應(yīng)無(wú)視差，否則應(yīng)重新細(xì)調(diào)目鏡與調(diào)焦手輪，使兩者位于同一像面。用百分表測(cè)得調(diào)焦滑座此時(shí)的高僅使用調(diào)焦手輪調(diào)焦，將網(wǎng)格板像調(diào)焦至最清晰，用百分表分別測(cè)得此時(shí)調(diào)焦滑使用左側(cè)目鏡時(shí)，各倍物鏡的變倍齊焦差hb左按下式計(jì)算：對(duì)于有級(jí)變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應(yīng)對(duì)每個(gè)倍率分別測(cè)量變倍齊焦差。對(duì)于連續(xù)變倍型體視顯微鏡，可對(duì)物鏡高、中、低三個(gè)倍率分別測(cè)量變倍然后使用右側(cè)目鏡，按上述測(cè)量方法測(cè)得h右i(i=1,2,3,……)。各倍物鏡以上左側(cè)或右側(cè)目鏡觀察分劃板時(shí)，應(yīng)始終保持用同一只眼睛觀察。在使用左、右兩側(cè)目鏡所得到的測(cè)量結(jié)果中，取最大值作為變倍齊焦差測(cè)量7.3左右齊焦差可利用7.2變倍齊焦差中得到的測(cè)量值，按下式計(jì)算各倍物鏡左右齊焦差JJF(閩)1063-20146從上式計(jì)算得到的各倍物鏡測(cè)量值中取絕對(duì)值最大的那一個(gè)測(cè)量結(jié)果作為左右齊焦差的測(cè)量結(jié)果。7.4變倍齊中差將十字分劃板置于載物臺(tái)上，被檢顯微鏡目鏡筒內(nèi)插入十字分劃目鏡，在顯微鏡最高倍率下對(duì)分劃板調(diào)焦，按照7.2變倍齊焦差的方法，調(diào)整目鏡分劃板上的刻度與物方十字分劃板的十字像位于同一像面，使兩者間無(wú)視差。然后調(diào)整物方分劃板使物方分劃板像的中心與十字分劃目鏡的分劃板中心重合，從最高倍率至最低倍率變換過程中，找出物方十字分劃線像中心的最大偏移位置，用十字分劃目鏡測(cè)量其偏移的大小即為左側(cè)目鏡的變倍齊中差△左。然后使用右側(cè)目鏡，按上述測(cè)量方法測(cè)得右側(cè)目鏡的變倍齊中差△右，取左、右兩側(cè)目鏡所得到的測(cè)量結(jié)果中的最大值作為變倍齊中差的測(cè)量結(jié)果△。7.5左右齊中差調(diào)節(jié)顯微鏡的瞳距至65mm,將十字分劃板置于視場(chǎng)中央，目鏡筒中插入十字分劃目鏡，顯微鏡對(duì)十字分劃板調(diào)焦，使體視顯微鏡左(右)側(cè)光路中的目鏡視場(chǎng)中心和十字分劃板中心重合，在體視顯微鏡右(左)側(cè)光路的目鏡視場(chǎng)中讀出十字分劃板像中心相對(duì)于視場(chǎng)中心的左右偏差△x和上下偏差△y,分別取絕對(duì)值最大的測(cè)量值作為左右齊中差△x、△y測(cè)量結(jié)果。對(duì)于有級(jí)變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，本項(xiàng)目應(yīng)對(duì)每個(gè)倍率分別進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于連續(xù)變倍型體視顯微鏡，本項(xiàng)目應(yīng)對(duì)低、中、高倍率分別進(jìn)行測(cè)量，取絕對(duì)值最大的測(cè)量值為測(cè)量結(jié)果。選用合適板號(hào)的分辨力板置于載物臺(tái)上，利用調(diào)焦手輪與左右目鏡的視度調(diào)節(jié)圈對(duì)視場(chǎng)中的分辨力板圖案像調(diào)焦，盡可能使圖案像清晰的面積為最大，觀察圖案中各個(gè)不同線寬單元中的圖案，記下清晰的圖案中線寬最小的圖案單元的號(hào)碼。根據(jù)分辨力板號(hào)與圖案單元的號(hào)碼，從附錄A(柵格狀分辨率板線寬表)查出線寬度b值。依據(jù)式(6)可求出分辨力N。7調(diào)換其他倍率的物鏡，按照上述測(cè)量方法分別測(cè)量各個(gè)倍率物鏡的分辨力。對(duì)于有級(jí)變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應(yīng)對(duì)每個(gè)倍率的物鏡分別測(cè)量分辨力。對(duì)于連續(xù)變倍型體視顯微鏡，可只對(duì)物鏡調(diào)至最高倍率時(shí)測(cè)量分辨力。從以上得到的各倍物鏡測(cè)量值中取最小的那一個(gè)測(cè)量值作為分辨力測(cè)量結(jié)7.7物鏡放大倍率誤差將玻璃線紋尺置于載物臺(tái)上，體視顯微鏡使用最高倍物鏡，在左側(cè)目鏡裝上十字分劃目鏡，通過調(diào)焦使玻璃線紋尺刻線在分劃目鏡的分劃尺上成清晰像，并調(diào)整兩者使玻璃線紋尺刻線像與分劃目鏡刻線方向平行。將玻璃線紋尺刻度間距像與目鏡分劃尺相比較，在左側(cè)目鏡分劃尺上讀取玻璃線紋尺所用刻度間距像的示值，按式(7)求得左側(cè)光路的物鏡放大倍率β左i:L'—目鏡分劃尺上讀得的玻璃線紋尺所用刻度間距像的值，格。按式(8)求得左側(cè)光路的物鏡放大倍率誤差δ左i:式中：δ左；一左側(cè)光路的物鏡放大倍率誤差；β左i;一左側(cè)光路的物鏡放大倍率；β標(biāo)一物鏡標(biāo)稱放大倍率。對(duì)于右側(cè)光路同樣按照上述方法進(jìn)行測(cè)量，可以求得右側(cè)光路的物鏡放大倍調(diào)換其他倍率的物鏡，按照上述測(cè)量方法分別測(cè)量各個(gè)倍率物鏡的放大倍率誤差。對(duì)于有級(jí)變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應(yīng)對(duì)每個(gè)倍率的物鏡分別測(cè)量放大倍率誤差。對(duì)于連續(xù)變倍型體視顯微鏡，可對(duì)物鏡高、中、低三個(gè)倍率分別測(cè)量放大倍率誤差。從以上得到的各倍物鏡測(cè)量值中取最大的那一個(gè)測(cè)量值作為物鏡放大倍率7.8左右光學(xué)系統(tǒng)放大倍率差按7.7物鏡放大倍率誤差獲得的測(cè)量值，按式(9)計(jì)算出左右光學(xué)系統(tǒng)的JJF(閩)1063-201488校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的體視顯微鏡出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書的內(nèi)頁(yè)格式參見附錄C。9復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由體視顯微鏡的使用保養(yǎng)情況、使用者和體視顯微鏡本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。9附錄A分辨率板號(hào)分辨率圖案單元號(hào)123456789校準(zhǔn)記錄(式樣)品名稱型號(hào)規(guī)格制造廠出廠編號(hào)器型號(hào)規(guī)格儀器編號(hào)證書編號(hào)技術(shù)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)溫度：℃相對(duì)濕度：%校準(zhǔn)日期證書編號(hào)校準(zhǔn)員核驗(yàn)員校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果普及型高性能1成像清晰范圍上下左右23左右齊焦差45左右齊中差6分辨力≥1200NA線對(duì)/mm78左右光學(xué)系統(tǒng)放大倍率差左右左右齊中差像L'δ像L'δ物鏡放大倍率誤差的校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度：備注附錄CC.1校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶的名稱和地址；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；1)校準(zhǔn)結(jié)果及測(cè)量不確定度的說(shuō)明；m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)校準(zhǔn)對(duì)象有效的聲明；p)未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式見表C.1。校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果1成像清晰的范圍23左右齊焦差45左右齊中差6分辨力7.左光路放大倍率誤差7.右光路放大倍率誤差放大倍率校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度(k=2)8.左右光學(xué)系統(tǒng)放大倍率差物鏡放大倍率誤差的校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定D.1測(cè)量方法將有分劃板的目鏡裝在體視顯微鏡上，把玻璃線紋尺置于載物臺(tái)中央，顯微鏡對(duì)玻璃線紋尺調(diào)焦，在顯微鏡中找到玻璃線紋尺像，并使像的首端與目鏡分劃板刻尺首端重合，根據(jù)目鏡分劃板上的刻尺，讀出玻璃線紋尺像的尾端在目鏡標(biāo)尺刻線上的值L',依據(jù)玻璃線紋尺所用兩刻線之間的間距L及標(biāo)稱放大倍率β標(biāo)，按照公式(D.2)即可計(jì)算出物鏡放大倍率誤差。D.2數(shù)學(xué)模型物鏡放大倍率誤差的計(jì)算公式為：代入上式(D.1)可得式中：δ;—物鏡放大倍率誤差；L'—玻璃線紋尺相應(yīng)刻線在目鏡標(biāo)尺上的讀數(shù)值，mm;L一玻璃線紋尺所用兩刻線之間的間距，mm;β標(biāo)一標(biāo)稱放大倍率；β;一實(shí)測(cè)放大倍率。D.3方差和靈敏系數(shù)考慮到各輸入量彼此獨(dú)立，依可得：u2(y)=u2(δ)=c2u2(L)+c2u2(L)(D式中靈敏系數(shù)：把c、c?代入式(D.3)可得方差：JJF(閩)1063-2014D.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的計(jì)算D.4.1輸入量L'引入的不確定度分量u(L)輸入量L'引入的不確定度分量u(L)由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u?(L)和目鏡標(biāo)尺允許誤差引入的不確定度分量u?(L)組成。D.4.1.1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u?(L)采用A類不確定度方法進(jìn)行評(píng)定，在顯微鏡正常工作及重復(fù)性條件下，以物鏡1倍放大倍數(shù)為例，10次測(cè)量結(jié)果如下：格123456789依據(jù)表D.1可得單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為0.1mm,故D.4.1.2目鏡標(biāo)尺允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(L)采用B類不確定度方法進(jìn)行評(píng)定，目鏡標(biāo)尺刻線間距的允許誤差為±0.01mm,估計(jì)為均勻分布，k=√3,u?(L)=0.01mm/√3=0.0D.4.2玻璃線紋尺允許誤差引入的不確定度分量u(L)采用B類不確定度方法進(jìn)行評(píng)定，玻璃線紋尺的刻線間距的允