光切顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范

光切顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于光切顯微鏡的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)：JJF1059—1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示GB/T1031—1995表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。光切顯微鏡外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，它以光切法測(cè)量原理(圖2)測(cè)量表面粗糙度的輪廓峰高和谷深，其測(cè)量范圍(1.0～80)μm。4計(jì)量特性4.1測(cè)微目鏡視場(chǎng)及示值誤差測(cè)微目鏡鼓輪指示零位時(shí)，測(cè)微目鏡分劃板的毫米刻線應(yīng)套在雙刻線指標(biāo)內(nèi)。在儀器視場(chǎng)中，狹縫像與被測(cè)物的像應(yīng)能同時(shí)調(diào)節(jié)清晰，并處于視場(chǎng)中央，其清晰2度范圍不應(yīng)小于60%視場(chǎng)直徑范圍；在目鏡視場(chǎng)中觀察線紋尺的像應(yīng)平行而對(duì)稱，不應(yīng)有明顯偏斜或扇形。測(cè)微目鏡鼓輪在任意一周內(nèi)的示值誤差不超過(guò)0.005mm,在全量程內(nèi)示值誤差不超狹縫像邊緣應(yīng)平直，不應(yīng)有目力可見(jiàn)的彎曲和缺口。狹縫像兩邊緣的平行度在目鏡視場(chǎng)中不超過(guò)0.03mm。4.3.1平面工作臺(tái)工作表面，在工作臺(tái)整個(gè)工作行程中任意3mm內(nèi)的平行度不超過(guò)在使用60×物鏡時(shí)，不超過(guò)0.007mm,在使用30×物鏡時(shí)，不超過(guò)0.011mm。4.5托架受20N側(cè)向力時(shí)引起物方像的位移托架受20N側(cè)向力時(shí)引起物方像的位移不超過(guò)0.05mm。當(dāng)外力去除后，物方像不使用不同放大倍數(shù)物鏡時(shí)，儀器允許的相對(duì)示值誤差列于表1。3表1儀器相對(duì)示值誤差注：作為校準(zhǔn)，不判斷合格與否，上述計(jì)量特性的指標(biāo)僅供參考。5.1.2濕度：≤70%RH。5.1.3被校準(zhǔn)儀器與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器在室內(nèi)平衡溫度的時(shí)間不少于4h。表2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備序號(hào)1測(cè)微目鏡的示值誤差萬(wàn)能工具顯微鏡234五等量塊、分度值為0.001mm的千分56儀器示值誤差首先檢查外觀，確定沒(méi)有影響校準(zhǔn)計(jì)量特性的因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。6.1測(cè)微目鏡視場(chǎng)及示值誤差旋轉(zhuǎn)測(cè)微鼓輪指示零位時(shí)，觀察測(cè)微目鏡分劃板的套線情況。觀察成像質(zhì)量是在儀器工作臺(tái)上放置分度值為0.01mm的線紋尺，更換四組不同倍數(shù)物鏡時(shí)，調(diào)節(jié)顯微鏡調(diào)焦機(jī)構(gòu)，在目鏡視場(chǎng)中觀察狹縫像和線紋尺像的情將測(cè)微目鏡從儀器上取下，旋出它的目鏡頭，把它安裝在萬(wàn)能工具顯微鏡的工作臺(tái)上，使測(cè)微目鏡十字線交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與萬(wàn)能工具顯微鏡4十字線交點(diǎn)，記下萬(wàn)能工具顯微鏡的縱向讀數(shù)。然后分別轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微目鏡鼓輪刻度至1,2,3,4,4.25,4.5,4.75,5,6,7和8周，并依次記下萬(wàn)能工具顯微鏡的縱向讀數(shù)。該校準(zhǔn)應(yīng)在測(cè)微目鏡鼓輪正反行程進(jìn)行。在相應(yīng)校準(zhǔn)正反行程內(nèi)所得誤差數(shù)值中的最大值與最小值之差，即為測(cè)微目鏡的示值誤差。6.2狹縫像兩邊緣的直線度和平行度校準(zhǔn)時(shí)，使用7×物鏡。校準(zhǔn)狹縫像輪廓邊緣的直線度時(shí)，在工作臺(tái)上放一塊五等量塊，使測(cè)微目鏡中的水平線與狹縫像兩個(gè)邊緣依次重合時(shí)，不允許有目力可見(jiàn)的彎曲度和缺口。校準(zhǔn)平行度時(shí)，使水平線與視場(chǎng)右端狹縫像的一個(gè)邊緣重合，并在測(cè)微鼓輪上進(jìn)行讀數(shù)a?,再轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪使水平線與右端狹縫像的另一邊緣重合，又進(jìn)行讀數(shù)a?,則視場(chǎng)右端狹縫像的寬度b?可用以下公式計(jì)算。對(duì)于十字線分劃板的測(cè)微目鏡：對(duì)于水平線分劃板的測(cè)微目鏡：以上述同樣方法測(cè)量出視場(chǎng)中部和左端狹縫像的寬度b?,b?。視場(chǎng)狹縫像寬度之間的最大差值即為狹縫像兩邊緣的平行度。6.3工作臺(tái)縱橫向?qū)к壱苿?dòng)平面對(duì)工作臺(tái)表面的平行度在儀器的立柱上裝一分度值為0.001mm的測(cè)微表，并使測(cè)微表的測(cè)量頭與平面工作臺(tái)的一端相接觸，在縱橫向上分別移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，觀察測(cè)微表的示值變化。然后將V形塊安放在平面工作臺(tái)上，并將校準(zhǔn)用圓柱(圓柱度在50mm長(zhǎng)度上不大于0.002mm)放在V形槽內(nèi)。同樣使測(cè)微表的測(cè)量頭與圓柱最高點(diǎn)母線相接觸，移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，觀察測(cè)微表的示值變化。測(cè)微表的示值變化即為平行度。6.4狹縫像在垂直方向上的彎曲度在工作臺(tái)上放一量塊，調(diào)節(jié)儀器使在測(cè)微目鏡視場(chǎng)中部呈現(xiàn)清晰的狹縫像。然后在儀器的立柱上裝夾一千分表，使其測(cè)量頭與儀器托架相接觸。再次調(diào)節(jié)測(cè)微目鏡視場(chǎng)中部呈現(xiàn)清晰的狹縫像，讀出千分表的讀數(shù)a?。再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)分別調(diào)節(jié)狹縫像左、右二端清晰，讀出千分表的讀數(shù)a?,a?。a?和a?分別與a?的差值即為狹縫像在垂直方6.5托架受20N側(cè)向力時(shí)引起物方像的位移在儀器工作臺(tái)上放置分度值為0.01mm的線紋尺，調(diào)節(jié)測(cè)微目鏡使測(cè)微目鏡十字線的垂直線與線紋尺的刻線平行。然后將測(cè)微目鏡十字線的垂直線對(duì)準(zhǔn)線紋尺的任一刻線，當(dāng)在儀器托架下端兩側(cè)用測(cè)力計(jì)分別施加20N壓力時(shí)，讀出物方像的位移。6.6儀器示值誤差按表1的規(guī)定選用單刻線樣板校準(zhǔn)儀器示值誤差。先將單刻線樣板置于儀器工作臺(tái)5上，然后調(diào)整儀器使單刻線樣板在視場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)清晰像，借助儀器工作臺(tái)的微分筒移動(dòng)單刻線樣板，使樣板的應(yīng)用段連同兩個(gè)記號(hào)一起呈現(xiàn)在狹縫清晰像的一邊，并使樣板的刻線方向與狹縫像的長(zhǎng)邊垂直。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微目鏡鼓輪使水平線平行于狹縫像的邊緣，再次調(diào)節(jié)儀器使樣板表面的像達(dá)到最清晰，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪使測(cè)微目鏡水平線與樣板刻線表面的像重合[圖3(a)],讀出測(cè)微鼓輪的第一次讀數(shù)a?。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪使測(cè)微目鏡十字線的水平線與樣板刻線底部的像重合[圖3(b)],讀出測(cè)微鼓輪的第二次讀數(shù)a?。在測(cè)量樣板的刻線深度H時(shí)應(yīng)進(jìn)行三次調(diào)焦，各次調(diào)焦要進(jìn)行三次讀數(shù)，樣板的刻線深度取9次測(cè)得深度的平均值。則樣板刻線的測(cè)得深度H。應(yīng)為：對(duì)于十字線分劃板的測(cè)微目鏡，H。可按式(3)計(jì)算：對(duì)于水平線分劃板的測(cè)微目鏡，H。可按式(4)計(jì)算：式中：c——在使用該對(duì)物鏡時(shí)測(cè)微目鏡鼓輪分度值，m。儀器示值誤差δ可由式(5)確定：式中：H?！獦影鍣z定證書(shū)上標(biāo)明的樣板刻線深度。也可用相當(dāng)于三等準(zhǔn)確度的專用量塊，組成相應(yīng)的階梯尺寸代替單刻線樣板校準(zhǔn)儀器示值誤差。如圖4,把兩塊尺寸差為h的量塊并排靠緊在一起研合于平晶上，在儀器高倍數(shù)物鏡的目鏡視場(chǎng)中要能同時(shí)觀測(cè)到組成階梯的兩個(gè)表面。采用測(cè)量單刻線樣板刻線深度同樣的方法，測(cè)量?jī)闪繅K表面之間階梯尺寸h,以確定儀器的示值誤差。注：在選擇各對(duì)物鏡時(shí)，測(cè)微目鏡鼓輪分度值c由公式(6)計(jì)算(見(jiàn)圖5)z——線紋尺的分度值：0.01mm;6校準(zhǔn)儀器時(shí)應(yīng)給出校準(zhǔn)示值誤差時(shí)所使用的c值。7校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的光切顯微鏡出具校準(zhǔn)證書(shū)，在校準(zhǔn)證書(shū)中必須給出校準(zhǔn)所用物鏡時(shí)的測(cè)微目鏡鼓輪分度值c。校準(zhǔn)證書(shū)的內(nèi)容見(jiàn)附錄B。8復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔由用戶根據(jù)實(shí)際使用情況確定，建議不超過(guò)2年。7儀器示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定不確定度x,的半寬標(biāo)準(zhǔn)不確定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(y)自由度18833n=9(重復(fù)測(cè)量9次)。8A.5.2標(biāo)準(zhǔn)單刻線樣板H、值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H、)度的不確定度8(30),在(0.1~1)μm范圍為(5～1)%,在(>1~80)μm范圍為(3~為1.5%和3%,標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H,)分別為0.243μm及0.011μm,其值列如下表：31自由度A.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度7×物鏡時(shí)：60×物鏡時(shí)：A.7有效自由度ue=√0.1132+0.2432=0.26ue=√0.0172+0.0112=0.02依據(jù)韋爾奇薩特思韋特公式：7×物鏡時(shí)：60×物鏡時(shí)：A.8擴(kuò)展不確定度依公式9附錄Bc)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn));d)證書(shū)或報(bào)告的唯一標(biāo)識(shí)(如編