JJF(閩)1063-2014CalibrationSpecificationforStereomicroscope2014-07-15發布2014-10-15實施福建省質量技術監督局發布JJF(閩)1063-2014本規范經福建省質量技術監督局2014年07月15日批準，并自2014年10月15日起實施。本規范由廈門市計量檢定測試院負責解釋。本規范主要起草人：鄧水發(廈門市計量檢定測試院)鄭偉峰(廈門市計量檢定測試院)鄢周靈(廈門市計量檢定測試院)參加起草人：劉震(福建省計量科學研究院)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校準結果表達 9復校時間間隔 準規范的基礎性系列技術文件。《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)》制定。1本規范適用于普及型體視顯微鏡和高性能體視顯微鏡的校準。2引用文件GB/T19863—2005體視顯微鏡試驗方法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)適用于本規范。1997中界定的以及下列術語和定義適用于本規范。3.1變倍齊焦差變換物鏡倍數時，由于像面的位移導致成像不清晰而需要重新調焦的位移。3.2左右齊焦差在固定倍率情況下，左右光學系統不同焦面位置差異。3.3變倍齊中差變倍時像平面的橫向位移。3.4左右齊中差物面中央物點的像在左右視場內對應位置的一致性。4概述體視顯微鏡是通過光學系統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構，并利用分劃板上的刻度尺測量物體的幾何尺寸。2體視顯微鏡按結構形式可分為連續變倍型、有級變換型、物鏡卸換型三種，按照技術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計量特性5.1成像清晰范圍體視顯微鏡視場成像清晰范圍應滿足表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，變倍齊焦差一般不大于0.6mm。5.3左右齊焦差目鏡光學系統的左右齊焦差一般不大于1.5DF。DF按照下式計算：3NA—數值孔徑；5.4變倍齊中差體視顯微鏡使用不同放大倍率物鏡時，變倍齊中差應符合表2中的要求。類型普及型高性能連續變倍型有級變換型物鏡卸換型5.5左右齊中差左右光學系統的左右齊中差應符合以下要求：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左右光學系統放大倍率差光學系統的左右放大倍率差應符合以下要求：普及型：一般不大于2%;高性能：一般不大于1.5%。6校準條件6.1環境條件6.1.1溫濕度條件：校準室內溫度為(20±10)℃,相對濕度不大于85%。6.1.2其它條件：校準室內應無影響測量的灰塵、振動、氣流和腐蝕性氣體。6.2校準項目及主要測量設備4校準項目及主要測量設備見表3。校準項目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左右光學系統放大倍率差分度值為0.1mm、0.01mm的玻璃線紋尺(MPE:±7校準項目和校準方法校準前，以目視方法檢查體視顯微鏡的光學系統。光學系統應成像清晰，視場內不應有影響測量的霉斑、臟物、劃痕等疵病，照明裝置應在視場范圍內使被測對象得到均勻并有足夠亮度的照明。以手動方法檢查各部分相互作用，可運動部分的移動或轉動應平穩舒適，定位可靠，沒有滯澀或急跳現象。光學調焦機構應穩定、可靠。固定在立柱上的調焦滑座不會由于本身以及附加裝置的質量而自行下降。在確定無影響計量特性的因素后，再進行校準。7.1成像清晰范圍將玻璃線紋尺置于載物臺上，朝向調為視場的左右方向。體視顯微鏡使用最高倍物鏡，通過調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量視場左右方向長度以及玻璃線紋尺刻度像清晰的長度，視場左右方向成像5式中：L—視場左右方向長度，格；L'—玻璃線紋尺刻度像清晰的長度，格。將玻璃線紋尺朝向調為上下方向，按以上方法可得到體視顯微鏡視場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格板校準，物鏡倍率不大于1倍時一般采用0.5mm網格板，大于1倍時一般采用0.2mm網格板。把網格板置于載物臺上，調整左側目鏡，使分劃板上的刻度清晰，用高倍物鏡對網格板調焦清晰后，轉換至最低倍物鏡，調節視度筒使像清晰，如此反復多次，直至像都清晰為止，此時分劃板上的刻度與網格板的像應無視差，否則應重新細調目鏡與調焦手輪，使兩者位于同一像面。用百分表測得調焦滑座此時的高僅使用調焦手輪調焦，將網格板像調焦至最清晰，用百分表分別測得此時調焦滑使用左側目鏡時，各倍物鏡的變倍齊焦差hb左按下式計算：對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應對每個倍率分別測量變倍齊焦差。對于連續變倍型體視顯微鏡，可對物鏡高、中、低三個倍率分別測量變倍然后使用右側目鏡，按上述測量方法測得h右i(i=1,2,3,……)。各倍物鏡以上左側或右側目鏡觀察分劃板時，應始終保持用同一只眼睛觀察。在使用左、右兩側目鏡所得到的測量結果中，取最大值作為變倍齊焦差測量7.3左右齊焦差可利用7.2變倍齊焦差中得到的測量值，按下式計算各倍物鏡左右齊焦差JJF(閩)1063-20146從上式計算得到的各倍物鏡測量值中取絕對值最大的那一個測量結果作為左右齊焦差的測量結果。7.4變倍齊中差將十字分劃板置于載物臺上，被檢顯微鏡目鏡筒內插入十字分劃目鏡，在顯微鏡最高倍率下對分劃板調焦，按照7.2變倍齊焦差的方法，調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，使兩者間無視差。然后調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，用十字分劃目鏡測量其偏移的大小即為左側目鏡的變倍齊中差△左。然后使用右側目鏡，按上述測量方法測得右側目鏡的變倍齊中差△右，取左、右兩側目鏡所得到的測量結果中的最大值作為變倍齊中差的測量結果△。7.5左右齊中差調節顯微鏡的瞳距至65mm,將十字分劃板置于視場中央，目鏡筒中插入十字分劃目鏡，顯微鏡對十字分劃板調焦，使體視顯微鏡左(右)側光路中的目鏡視場中心和十字分劃板中心重合，在體視顯微鏡右(左)側光路的目鏡視場中讀出十字分劃板像中心相對于視場中心的左右偏差△x和上下偏差△y,分別取絕對值最大的測量值作為左右齊中差△x、△y測量結果。對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，本項目應對每個倍率分別進行測量，對于連續變倍型體視顯微鏡，本項目應對低、中、高倍率分別進行測量，取絕對值最大的測量值為測量結果。選用合適板號的分辨力板置于載物臺上，利用調焦手輪與左右目鏡的視度調節圈對視場中的分辨力板圖案像調焦，盡可能使圖案像清晰的面積為最大，觀察圖案中各個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碼。根據分辨力板號與圖案單元的號碼，從附錄A(柵格狀分辨率板線寬表)查出線寬度b值。依據式(6)可求出分辨力N。7調換其他倍率的物鏡，按照上述測量方法分別測量各個倍率物鏡的分辨力。對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應對每個倍率的物鏡分別測量分辨力。對于連續變倍型體視顯微鏡，可只對物鏡調至最高倍率時測量分辨力。從以上得到的各倍物鏡測量值中取最小的那一個測量值作為分辨力測量結7.7物鏡放大倍率誤差將玻璃線紋尺置于載物臺上，體視顯微鏡使用最高倍物鏡，在左側目鏡裝上十字分劃目鏡，通過調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)求得左側光路的物鏡放大倍率誤差δ左i:式中：δ左；一左側光路的物鏡放大倍率誤差；β左i;一左側光路的物鏡放大倍率；β標一物鏡標稱放大倍率。對于右側光路同樣按照上述方法進行測量，可以求得右側光路的物鏡放大倍調換其他倍率的物鏡，按照上述測量方法分別測量各個倍率物鏡的放大倍率誤差。對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應對每個倍率的物鏡分別測量放大倍率誤差。對于連續變倍型體視顯微鏡，可對物鏡高、中、低三個倍率分別測量放大倍率誤差。從以上得到的各倍物鏡測量值中取最大的那一個測量值作為物鏡放大倍率7.8左右光學系統放大倍率差按7.7物鏡放大倍率誤差獲得的測量值，按式(9)計算出左右光學系統的JJF(閩)1063-201488校準結果表達經校準的體視顯微鏡出具校準證書。校準證書的內頁格式參見附錄C。9復校時間間隔由于復校時間間隔的長短是由體視顯微鏡的使用保養情況、使用者和體視顯微鏡本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。9附錄A分辨率板號分辨率圖案單元號123456789校準記錄(式樣)品名稱型號規格制造廠出廠編號器型號規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/mm78左右光學系統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結果測量不確定度：備注附錄CC.1校準證書應至少包括以下信息：a)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，應說明被校對象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說明；i)校準所依據的技術規范的標識，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)校準環境的描述；1)校準結果及測量不確定度的說明；m)對校準規范的偏離的說明；n)校準證書或校準報告簽發人的簽名、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。校準證書內頁格式見表C.1。校準項目校準結果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結果測量不確定度(k=2)8.左右光學系統放大倍率差物鏡放大倍率誤差的校準結果測量不確定度評定D.1測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中央，顯微鏡對玻璃線紋尺調焦，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，根據目鏡分劃板上的刻尺，讀出玻璃線紋尺像的尾端在目鏡標尺刻線上的值L',依據玻璃線紋尺所用兩刻線之間的間距L及標稱放大倍率β標，按照公式(D.2)即可計算出物鏡放大倍率誤差。D.2數學模型物鏡放大倍率誤差的計算公式為：代入上式(D.1)可得式中：δ;—物鏡放大倍率誤差；L'—玻璃線紋尺相應刻線在目鏡標尺上的讀數值，mm;L一玻璃線紋尺所用兩刻線之間的間距，mm;β標一標稱放大倍率；β;一實測放大倍率。D.3方差和靈敏系數考慮到各輸入量彼此獨立，依可得：u2(y)=u2(δ)=c2u2(L)+c2u2(L)(D式中靈敏系數：把c、c?代入式(D.3)可得方差：JJF(閩)1063-2014D.4標準不確定度分量的計算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)由測量重復性引入的不確定度分量u?(L)和目鏡標尺允許誤差引入的不確定度分量u?(L)組成。D.4.1.1測量重復性引入的不確定度分量u?(L)采用A類不確定度方法進行評定，在顯微鏡正常工作及重復性條件下，以物鏡1倍放大倍數為例，10次測量結果如下：格123456789依據表D.1可得單次實驗標準差為0.1mm,故D.4.1.2目鏡標尺允許誤差引入的標準不確定度分量u?(L)采用B類不確定度方法進行評定，目鏡標尺刻線間距的允許誤差為±0.01mm,估計為均勻分布，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類不確定度方法進行評定，玻璃線紋尺的刻線間距的允