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JJF1402-2013存在问题的探讨

发布时间:2019-12-07 作者: 来源: 浏览:908

一、生物显微镜校准内容


JJF1402-2013《生物显微镜校准规范》,引用的是GB/T2985-2008《生物显微镜》,除了增加示值误差一项,其他项目及技术要求均引用自该标准。


在镜检时,操作者需要的是清晰而明亮的图像,这与显微镜的各项光学技术参数相关,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,得到满意的镜检效果。


显微镜的光学技术参数包括:数值孔径、分辨力、放大倍数、焦深、清晰范围、工作距离等。这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的。在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系,但应以保证分辨力为准。放大倍数、左右系统倍数差、视场中心差虽然也会影响观察,但是要求不高,关键是能看清图像。只做观察用的显微镜并没有尺寸测量功能,示值误差的校准不适用于这类显微镜。

    在GB/T2985-2008中,是通过成像清晰范围进行性能检查的,不同的物镜倍数不但要求达到相应分辨力水平,还要求保证在一定视场范围内都能达到。JJF1402-2013没有包含分辨力这一测量项目是不科学的。
    

二、校准用标准器


JJF1402-2013中,校准显微镜放大倍数误差和显微镜左右两系统放大倍数差所提到的"倍率计",容易产生误解。倍率计是用来测量望远镜放大率的,有相应的标准GJB/J3360-1998《倍率计检定规程》,其结构本身是一种低倍显微镜,不能用来测量显微镜的放大率。测量显微镜总放大率只能使用测量望远镜,也叫显微镜总放大率测定仪。
    

三、校准方法


1.显微镜物镜放大倍数误差

根据JJF1402-2013之6.2.1.2,对于目镜不可拆卸的显微镜,其物镜放大倍数通过测量计算总放大倍数后,除以目镜放大倍数实测值得到。目镜放大倍数如何测得未作任何描述。根据GB/T2985-2008,目镜需要拆卸下来,使用焦距仪按公式计算得到。

在不拆卸目镜的情况下,可以将已知放大倍数的标准物镜安装在被测显微镜镜架上,与待测目镜组成完整的光路系统,通过JJF1402-2013之6.2.1.2的方法计算总放大倍数,除以标准物镜的放大倍数得出待测目镜的放大倍数。得到目镜放大倍数后,再使用待测物镜与目镜重新组成光路系统,测出总放大倍数,除以目镜放大倍数实测值,从而得出待测物镜放大倍数。

2.双目显微镜左右两系统放大倍数差

该校准项目测量方法描述有两处错误:

(1)方法中计算的是差值的绝对值,而计量特性要求里允差却是相对值的2%。如果以绝对误差来计算差值,方法中却未描述是使用多少倍物镜测量。而采用相对误差时,虽然物镜倍数不影响结果,但从严谨的角度,还是需要完整描述所使用物镜的倍数。

(2)方法中提到"按6.2.1.2的步骤,对左右两个观察系统的放大倍数分别进行测量,依据公式(1)计算得到两观察系统放大倍数"(此处引用公式为JJF1402-2013中的公式)。步骤6.2.1.2,即使用总放大率测定仪的方式计算放大倍数,间距像的长度是测定仪上测到的,实际的倍率计算见公式(1)。



式中:MT--显微镜总放大率;Y0--测定仪上物镜测微尺、分划刻线重合的长度,mmYe-测微尺上所用间距,mm;K--测定仪的常数。


由式(1)可知,实际放大倍数的计算并不是由JJF1402-2013中的式(1)计算得到的。
    

四、物镜放大倍数误差测量结果的不确定度评定


 附录B显微镜物镜放大倍数误差测量结果不确定度评定也有两处错误。

1.B.2是无法由B.1转换得到的,不能这样处理。

根据物镜放大倍数误差计算公式
    


式中:Δβ--物镜放大倍数误差;Li--标准玻璃线纹尺所用间距的像在目镜分划尺上的实际长度,mm;L0--标准玻璃线纹尺所用间距的像在目镜分划尺上的标称长度,mm。

分别对式(2)中的LiL0求偏导,求得灵敏系数
    


   

由于在正常情况下Li与L0数值很接近,可将LiL0,式(3)可简化为
    


故不确定度的大小跟测量所用的间距关系很大,同等物镜倍数情况下,选用间距越大,不确定度越小。

2.对于B.5.2.1标准玻璃线纹尺不准引入的标准不确定度,计算时只考虑到线纹尺本身的误差,但实际测量时,线纹尺像是经过物镜放大后再与目镜分划尺比较读数的,其影响量应该乘以系数K′(K′为物镜放大倍数)。

此外,附录B测量不确定度评定的测量模型适用于目镜可拆卸的显微镜。对于无法拆卸目镜,需使用放大率测定仪的显微镜,其放大倍数误差测量结果不确定度还需另外评定,这是容易忽略的。

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本文刊发于《中国计量》杂志2018年第9期
作者:广州计量检测技术研究院 杨昭信

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