體視顯微鏡校準規(guī)范

1、jjf（閩）1063-2014 福 建 省 地 方 計 量 技 術(shù) 規(guī) 范 jjf（閩）10632014 體視顯微鏡校準規(guī)范calibration specification for stereomicroscope 2014-07-15發(fā)布 2014-10-15實施 福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 發(fā) 布體視顯微鏡校準規(guī)范calibration specification for stereomicroscopejjf（閩）10632014 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，并自2014年10月15日起實施。 歸 口 單 位：福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 主要起草單位：廈門市計量檢定測試

2、院 參加起草單位：福建省計量科學研究院 麥克奧迪實業(yè)集團有限公司本規(guī)范由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）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）肖 倩 （麥克奧迪實業(yè)集團有限公司）目 錄引言（）1 范圍（1）2 引用文件（1）3 術(shù)語（1）3.1變倍齊焦差（1）3.2左右齊焦差（1）3.3變倍齊中差（1）3.4左右齊中差（1）4 概述（1）5 計量特性（2）5.1成像清晰范圍（2）5.2變倍齊焦差（2）5.3左右齊焦差（2）5.4變倍齊中差（3）5.5左右齊中差（3）5.6分辨力

3、（3）5.7物鏡放大倍率誤差（3）5.8左右光學系統(tǒng)放大倍率差（3）6 校準條件（3）6.1環(huán)境條件 （3）6.1.1溫濕度條件（3）6.1.2其它條件（3）6.2校準項目及主要測量設(shè)備（3）7 校準項目和校準方法（4）7.1成像清晰范圍（4）7.2變倍齊焦差（5）7.3左右齊焦差（5）7.4變倍齊中差（6）7.5左右齊中差（6）7.6分辨力（6）7.7物鏡放大倍率誤差（7）7.8左右光學系統(tǒng)放大倍率差（7）8 校準結(jié)果表達（8）9 復(fù)校時間間隔（8）附錄a柵格狀分辨率板線寬表（9）附錄b校準記錄（式樣）（10）附錄c校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式（11）附錄d物鏡放大倍率誤差的校準結(jié)果測量不確定度評

4、定（12）引 言jjf 10712010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則、jjf 10012011通用計量術(shù)語及定義、jjf 1059.12012測量不確定度評定與表示共同構(gòu)成支撐本校準規(guī)范的基礎(chǔ)性系列技術(shù)文件。本規(guī)范參照gb/t 198632005體視顯微鏡試驗方法、gb/t 19864.12005體視顯微鏡（第1部分：普及型體視顯微鏡）、gb/t 19864.22005體視顯微鏡（第2部分：高性能體視顯微鏡）制定。iii體視顯微鏡校準規(guī)范1 范圍本規(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。2 引用文件本規(guī)范引用了下列文件：gb/t 198632005 體視顯微鏡試驗方法gb/t 1986

5、4.12005 體視顯微鏡（第1部分：普及型體視顯微鏡） gb/t 19864.22005 體視顯微鏡（第2部分：高性能體視顯微鏡）gb/t 220592008/iso 8039：1997 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。3 術(shù)語gb/t 19864.12005、gb/t 19864.22005、 gb/t 220592008/iso 8039：1997中界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1 變倍齊焦差變換物鏡倍數(shù)時，由于像面的位移導致成像不清晰而需要重新調(diào)焦的位移。注：在國標中稱為“齊

6、焦”。3.2 左右齊焦差在固定倍率情況下，左右光學系統(tǒng)不同焦面位置差異。注：國標中稱為“左右光學系統(tǒng)的聚焦差”。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(nèi)對應(yīng)位置的一致性。4 概述體視顯微鏡是通過光學系統(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量物體的幾何尺寸。體視顯微鏡按結(jié)構(gòu)形式可分為連續(xù)變倍型、有級變換型、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。圖1 體視顯微鏡的外形圖1目鏡；2視度調(diào)節(jié)圈；

7、3目鏡筒；4變倍手輪；5彈性壓片；6載物臺；7底座；8棱鏡罩；9電源線；10立柱；11調(diào)焦滑座；12調(diào)焦手輪；13光源；14物鏡；15亮度調(diào)節(jié)旋鈕。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(yīng)滿足表1中的要求：表1 成像清晰范圍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(tǒng)的左右齊焦差一般不大于1.5df 。df按照下式計算： （1） 式(1)中： df 景深； na 數(shù)值孔徑； m 總放大率； 光波波長，通常=0.00055mm。5.

8、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(yīng)符合表2中的要求。表2 變倍齊中差技術(shù)指標（單位：mm） 類型普及型高性能連續(xù)變倍型0.4有級變換型1.2物鏡卸換型2.55.5 左右齊中差左右光學系統(tǒng)的左右齊中差應(yīng)符合以下要求：上下方向：一般不大于0.2mm；左右方向：一般不大于0.4mm。5.6 分辨力物鏡分辨力一般不小于1200·na。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%；高性能體視顯微鏡：一般不超過±4%。5.8 左右光學系統(tǒng)放大倍率差 光學系統(tǒng)的左右放大倍率差應(yīng)符合以下要求：普及型：一般不大

9、于2%；高性能：一般不大于1.5。注：校準不對測量結(jié)果作合格與否的判斷，以上技術(shù)指標供參考。6 校準條件6.1 環(huán)境條件6.1.1 溫濕度條件：校準室內(nèi)溫度為（20±10），相對濕度不大于85%。6.1.2 其它條件：校準室內(nèi)應(yīng)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(shè)備校準項目及主要測量設(shè)備見表3。表3 校準項目及主要測量設(shè)備序號校準項目主要測量設(shè)備1成像清晰范圍分度值0.2mm、0.5mm的網(wǎng)格板2變倍齊焦差分度值0.2mm、0.5mm的網(wǎng)格板、百分表3左右齊焦差分度值0.2mm、0.5mm的網(wǎng)格板、百分表4變倍齊中差分度值為0.1mm的十字分劃目鏡（

10、mpe:±0.01mm）、十字分劃板5左右齊中差分度值為0.1mm的十字分劃目鏡（mpe:±0.01mm）、十字分劃板6分辨力a4、a5、a7號分辨力板7物鏡放大倍率誤差分度值為0.1mm、0.01mm的玻璃線紋尺（mpe:±0.01mm）8左右光學系統(tǒng)放大倍率差分度值為0.1mm、0.01mm的玻璃線紋尺（mpe:±0.01mm） 注：也可采用滿足測量不確定度要求的其它測量設(shè)備進行校準。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(tǒng)。光學系統(tǒng)應(yīng)成像清晰，視場內(nèi)不應(yīng)有影響測量的霉斑、臟物、劃痕等疵病，照明裝置應(yīng)在視場范圍內(nèi)使被測對象得到

11、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(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)舒適，定位可靠，沒有滯澀或急跳現(xiàn)象。光學調(diào)焦機構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定、可靠。固定在立柱上的調(diào)焦滑座不會由于本身以及附加裝置的質(zhì)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(diào)為視場的左右方向。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，視場左右方向成像清晰范圍 d1按下式計算: （2） 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

12、調(diào)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d2。 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，物鏡倍率不大于1倍時一般采用0.5mm網(wǎng)格板，大于1倍時一般采用0.2mm網(wǎng)格板。把網(wǎng)格板置于載物臺上，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，此時分劃板上的刻度與網(wǎng)格板的像應(yīng)無視差，否則應(yīng)重新細調(diào)目鏡與調(diào)焦手輪，使兩者位于同一像面。用百分表測得調(diào)焦滑座此時的高度位置，逐一調(diào)換其它各倍物鏡，調(diào)換每個物鏡后，應(yīng)保持目鏡視度調(diào)節(jié)圈不動，僅使用調(diào)焦手輪調(diào)焦，將網(wǎng)格板像調(diào)焦至最清晰，

13、用百分表分別測得此時調(diào)焦滑座的高度位置，并記錄百分表的示值hb左i（i=1，2，3，）。 使用左側(cè)目鏡時，各倍物鏡的變倍齊焦差hb左按下式計算： hb左=h左max-h左min （3）對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，應(yīng)對每個倍率分別測量變倍齊焦差。對于連續(xù)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齊焦差。然后使用右側(cè)目鏡，按上述測量方法測得h右i（i=1，2，3，）。各倍物鏡的變倍齊焦差hb右按下式計算：hb右=h右max-h右min （4）以上左側(cè)或右側(cè)目鏡觀察分劃板時，應(yīng)始終保持用同一只眼睛觀察。在使用左、右兩側(cè)目鏡所得到的測量結(jié)果中，取最大值作為變倍齊焦差測量結(jié)果。

14、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hzi。hzi =h左i -h右i (i=1，2，3，） （5）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(jié)果作為左右齊焦差的測量結(jié)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(nèi)插入十字分劃目鏡，在顯微鏡最高倍率下對分劃板調(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

15、劃目鏡測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，按上述測量方法測得右側(cè)目鏡的變倍齊中差右，取左、右兩側(cè)目鏡所得到的測量結(jié)果中的最大值作為變倍齊中差的測量結(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中央，目鏡筒中插入十字分劃目鏡，顯微鏡對十字分劃板調(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(jié)果。對于有級變換型和物鏡卸換型的體視顯微鏡，本項目應(yīng)對每個倍率分別進行測量，對于連續(xù)變倍

16、型體視顯微鏡，本項目應(yīng)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(jié)果。7.6 分辨力選用合適板號的分辨力板置于載物臺上，利用調(diào)焦手輪與左右目鏡的視度調(diào)節(jié)圈對視場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(jù)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(jù)式（6）可求出分辨力n。 （6）調(diào)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(yīng)對每個倍率的物鏡分別測量分辨力。對于連續(xù)變倍型體視顯微鏡，可只對物鏡

17、調(diào)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(jié)果。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(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左i ： （7）式中：l 玻璃線紋尺所用刻度間距，格；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左i： （8）

18、式中：左i 左側(cè)光路的物鏡放大倍率誤差；左i 左側(cè)光路的物鏡放大倍率；標 物鏡標稱放大倍率。對于右側(cè)光路同樣按照上述方法進行測量，可以求得右側(cè)光路的物鏡放大倍率右i與物鏡放大倍率誤差右i。調(diào)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(yīng)對每個倍率的物鏡分別測量放大倍率誤差。對于連續(xù)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誤差測量結(jié)果。7.8 左右光學系統(tǒng)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(tǒng)的放大倍率差

19、： （9）8 校準結(jié)果表達經(jīng)校準的體視顯微鏡出具校準證書。校準證書的內(nèi)頁格式參見附錄c。9 復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長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)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。附錄a柵格狀分辨率板線寬表分辨率板號a1a2a3a4a5a6a7分辨率圖案單元號線寬度b值/m1234567891011121314151617181920212223242516015114313512712011310710195.189.884.880.075.371.367.363.559.556.653.450.447.644.942

20、.440.080.075.571.367.363.559.956.653.450.447.644.942.440.037.835.633.631.730.028.326.725.223.822.421.220.040.037.835.633.631.730.028.326.725.223.822.421.220.018.917.816.815.915.014.113.312.611.911.210.610.020.018.917.816.815.915.014.113.312.611.911.210.610.09.448.918.417.947.497.076.676.305.955.615.

21、305.0010.09.448.918.417.947.497.076.676.385.955.615.305.004.724.454.203.973.753.543.343.152.972.812.652.507.507.086.686.315.955.625.305.014.724.464.213.973.753.543.343.152.982.812.652.502.362.232.101.991.885.004.724.454.203.973.753.543.343.152.972.812.652.502.362.232.101.981.871.771.671.571.491.401.

22、321.25附錄b校準記錄（式樣）送校單位記錄編號樣品名稱體視顯微鏡型號規(guī)格制造廠出廠編號標準器名 稱型號規(guī)格儀器編號技術(shù)特征證書編號技術(shù)依據(jù)jjf（閩）*2013體視顯微鏡校準規(guī)范校準地點溫度： 相對濕度： 校準日期證書編號校準員核驗員序號校準項目技 術(shù) 要 求校準結(jié)果普及型高性能1成像清晰范圍上下60%70%左右50%60%2變倍齊焦差0.6mm3左右齊焦差1.5df4變倍齊中差有級變換型1.2mm0.4mm左光路物鏡卸換型2.5mm右光路5左右齊中差上下0.2mm,左右0.4mm6分辨力1200na線對/mm倍率左光路右光路7物鏡放大倍率誤差±5%±4%8左右光學系統(tǒng)

23、放大倍率差2%1.5%標稱倍率左光路右光路左右倍率差變倍齊焦差左右齊焦差左右齊中差像l物l像l物lxy物鏡放大倍率誤差的校準結(jié)果測量不確定度：備注附錄c 校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式c.1 校準證書應(yīng)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(shù)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(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h) 如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明；i) 校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的

24、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；l) 校準結(jié)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(wù)或等效標識；o）校準結(jié)果僅對校準對象有效的聲明；p）未經(jīng)校準實驗室書面批準，不得部分復(fù)制校準證書的聲明。c.2 校準證書內(nèi)頁格式：校準證書內(nèi)頁格式見表c.1。表c.1 校準證書內(nèi)頁格式序號校準項目校準結(jié)果1成像清晰的范圍2變倍齊焦差3左右齊焦差4變倍齊中差5左右齊中差6分辨力標稱倍率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(jié)果測量不確定度（k2）8.左右光學系統(tǒng)放大倍率差附加說明：附

25、錄d物鏡放大倍率誤差的校準結(jié)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(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(xiāng)及標稱放大倍率標，按照公式（d.2）即可計算出物鏡放大倍率誤差。d.2 數(shù)學模型物鏡放大倍率誤差的計算公式為： （d.1）把代入上式（d.1）可得 （d.2）式中：i 物鏡放大倍率誤差；l 玻璃線紋尺相應(yīng)刻線在目鏡標尺上的讀數(shù)值，mm；l 玻璃線紋尺所用兩刻線之間的間距，mm；標

26、 標稱放大倍率；i 實測放大倍率。d.3 方差和靈敏系數(shù)考慮到各輸入量彼此獨立，依可得： （d.3） 式中靈敏系數(shù)： 因為l l標，故可簡化為把c1、c2代入式（d.3）可得方差： （d.4）d.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輸入量l引入的不確定度分量由測量重復(fù)性引入的不確定度分量和目鏡標尺允許誤差引入的不確定度分量組成。d.4.1.1 測量重復(fù)性引入的不確定度分量采用a類不確定度方法進行評定，在顯微鏡正常工作及重復(fù)性條件下，以物鏡1倍放大倍數(shù)為例，10次測量結(jié)果如下：表d.1 重復(fù)性測量結(jié)果格 序號12345678910測量值99.099.199.299.399.499.599.599.599.699.6依據(jù)表d.1可得單次實驗標準差s=0.21格，由于目鏡分度值為0.1mm，故=s=0.021mmd.4.1.2 目鏡標尺允許誤差引入的標準不確定度分量采用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=，=0.01mm/=0.006mm依據(jù)d.4.1.1和d.4.1.2有=0.022mmd.4.2 玻璃線紋尺允許誤差引入的不確定度分量采用b類不確定度方法進行評定，玻璃線紋尺的刻線間距的允許誤差為±0.01mm，估計