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生物显微镜计量校准规范解读

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-07-03 14:45????浏览量:
0 引言
JJF1402—2013《生 物 显 微 镜 校 准 规 范》[1]于2013年4月27日首次发布,7月27日实施,本文编辑作为规范的起草人,对于 规范的 主 要 计 量 特 性、计量校准方法、不确定度评定及实际运用中应注意的问题进行了祥细解读。生物显微镜作为一种微生物检查和确认中常用的观察仪器,广泛应用于食品饮料行业、科研机构及医疗卫生行业,在生产过程中,用作工序检验等环节所使用的生物显微镜,必须要有相应计量校准或检定记录,对此,就需要有一个相应的方法参考或依据。制定JJF1402—2013《生物显微镜 校 准 规 范》时,以JJF1071—2010《国 家 计 量 校 准 规 范 编 写 规则》、JJF1001—2011《通 用 计 量 术 语 及 定 义》[2]和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》为基础,参考 GB/T2985—2008《生物显微镜》[3]标准。
 
GB/T2985—2008《生物显微镜》标准是规范生产的,对显微镜质量是唯一的评定依据。校准规范是对使用中产品(计量器具)的量值准确性进行确认,但不一定涉及所有的计量性能。在规范的制定原则上,对生物显微镜的具体结构特点进 行 分 析 确 认,对 其 计 量 特 性 进 行 分 析 研究,从保证生物显微镜量值准确可靠的要求考虑,制定了规范相应的计量特性内容和要求,以及具体的计量校准方法。从计量的概念和量值的角度考虑,规范不能完全代替标准,对于使用者手中的显微镜(新、旧),不能进行全性能的评定,主要的区分是显微镜可以提供量值的性能,在验收中应以标准所规定的具体项目和要求为准,不能理解为规范可以作为显微镜的验收文件,其只是校准的依据。
 
1 生物显微镜的主要计量特性
1)显微镜物镜 放 大倍 数 误 差 的 最 大 允 许误 差一般不超过±5 %;
2)双目显微镜的左右两系统放大倍数差一般不超过2%;
3)双目显微镜左右视场中心偏差一般不超过规范的规定;
4)显微镜的示值最大允许误差一般不超过±10μm。
 
2 计量校准方法
2.1 显微镜物镜放大倍数误差的校准及计算
对于目镜可拆卸的显微镜物镜放大倍数,使用10×十字 分 划 目 镜 和 标 准 玻 璃 线 纹 尺 进 行 测 量。先将显微镜目镜视度调节至0位置,标准玻璃线纹尺置于被测显微镜的载物台上,调节物镜的像面距离,使标准玻璃线纹尺在目镜分划尺上成像清晰,取下显微镜的目镜,装上10×十字分划目镜,在该目镜分划尺 上 读 得 标 准 玻 璃 线 纹尺所用间距像的示值,依据式(1)计算物镜放大倍数,物镜放大倍数误差以实测 放 大 倍 数 与 名 义 放 大倍数差的相对误差确定,具体计算见式(2)
 计量校准
式中:β物 为物镜放大倍数实测值;Y 为标准玻璃线纹尺所用间距,mm;Y′为目镜分划尺上读得标准玻璃线纹尺所用间距像的实际值,mm。
 计量校准
式中:Δβ为物镜放大倍数误差;β名义 为物镜放大倍数名义值;ΔL 为目镜分划尺刻线与标准玻璃线纹尺像的相应刻线不重合的偏差值,(mm);Li 为标准玻璃线纹尺所用间距的像在 目 镜 分 划 尺 的 实际长度,(mm);L0 为标准玻璃线纹尺所用间距的像在目镜分划尺的标称长度,(mm)。公式中与 标准的 区 别 在 于 标 准 使 用 放 大 率 名义值,在计量 的 概 念 中 用 了放大 倍数标准值(实为标称值)的概念;取消了标准中关 于 显 微 镜 检 验 条件对机械筒长160mm 和195mm 的要求,用视度0的概念约束获得的像面位置唯一;高斯公式说明在视度变化的目镜中,随 着 调 焦 的 不 同,像面位置会发生变化,影响倍率。显微镜物 镜放大 倍 数 误 差 以 显 微 镜 各 倍 数 物镜放大倍数误差作为校准结果。
 
2.2 双目显微镜左右两系统放大倍数差
在不拆卸显微镜目镜的情况下,使用倍率计和标准玻璃线纹尺进行测量。将倍率计置于目镜上,显微镜目镜视度调节至0位置,标准玻璃线纹尺置于被测显微镜的载物台上,调节 物 镜 的 像 面 距 离,使标准玻璃线纹尺在倍率计分划尺上成像清晰,在分划尺上读得标准玻璃线纹尺所用间距像的示值,对左右两个观察系统的放大倍数分别进行测量,依据式(1)计算得到两系统各自的放大倍数后,还应计算放大倍数误差,即参照式(2)计算放大倍数误差,然后计算两个差值的绝对值(或最大与最小之差)做为校准结果;按照规范所述直接计算两值之差得到的是两个放大倍数差(即多少倍),不是百分比的结果。
 
2.3 双目显微镜左右视场中心偏差
将十字分划板置于被测生物显微镜的载物台上,左筒内装十字分划目镜,并对十字分划板调焦,使十字分划板像中心的十字与十字分划目镜镜筒内的十字中心重合,然后将十字分划目镜从左筒放入右筒,在右筒观察十字分划板的十字线像中心在目镜分划板上的位置,见图1,读出其与分划板中心(上、下、左右外侧、左右内侧)偏离值即为计量校准结果。
 计量校准
2.4 示值误差
根据物镜的不同放大倍数,在工作台上放置分度值为0.1或0.01mm 的标准玻璃线纹尺,调焦至目镜视场清晰,移动工作台,调 整 标 准 玻 璃 线 纹 尺的刻线方向与目镜标尺刻线平行,将目镜中标尺的左端零刻线对准标准玻璃线纹尺零刻线,观察目镜中标尺上被 测 点 的 刻 线 与 标 准 玻璃线纹尺的对应刻线的一致性,在目镜标尺上估读出误差值 ΔL,低倍物镜使用0.1mm 尺,高倍物镜使用0.01mm 尺,按照式(3)计算显微镜的示值误差。
 
式中:ΔL 为测量点的示值误差,mm;Li 为测量点的标称长度,mm;Ls 为对应测量点的标准线纹尺长度,mm。显微镜的示值误差测量需在目镜标尺全长范围内均匀分布的5点进行,取最大误差值作为计量校准结果。对于目镜带有刻度标尺的生物显微镜,在物镜放大倍数误差和示值误差校准中,可任选一项校准。以上计量校准项目中,原有的微调手轮刻线间隔量项目,在审定时取消了,但具有刻线的微调手轮逐渐在 显 微 镜 上 普 及,其 间 隔 量 常 用 的 有 1μm 和2μm,从规范制订时的实验可以看出,随着显微镜的使用时间增加,其 移 动 带 来 的 实 际 位 移 变 小,2μm间隔可折算为1.8μm。虽然规范没有列出,但可以作为实际计量校准的项目校准,给出实际测量值即可
 
2.5 微调手轮刻线间隔量
将机械式比较仪可靠地固定在显微镜上,并使其测量头与载物台垂直接触,旋转微调焦手轮至某一刻线位置,将机械式比较仪上的读数置零,继续旋转微调焦手轮10个刻度,读取机械式比较仪上的指示值,以指示值的1/10作为测量结果。该项测量应在微调焦手轮的始、中、末三个位置进行,以三次刻线间隔量测量的平均值作为计量校准结果。选择10个刻度是避免单个的不稳定,故获得的是平均值,给予具有此功能的显微镜测量参考。3 显微镜物镜放大倍 数 误 差 测 量 结 果 不 确定度评定3.1 测量方法以标准玻璃刻线尺和10×十字分划目镜组合进行测量,对不同倍数的物镜,以10×十字分划目镜对标准玻璃线纹尺像的相应刻线测量,以目镜分划尺刻线与标准玻璃尺像的相应 刻 线 不 重 合 的 偏差值与标准玻璃线纹尺所用间距 的 像 对 应 目 镜 分划尺标称长度的比值,作为显微镜物镜放大倍数误差。下面以10×物镜放大倍数测量为例进行评定,所用10×十字分划目镜内的刻度范围为10mm,标准玻璃线纹尺的刻度范围为1mm。
 
4 结束语
在JJF1402—2013制定之前,对生物显微镜的校准均局限在自定校准方法,造成校准项目和校准方法不一致,没有一个统一的 、认可的计量校准方法,随着JJF1402—2013的颁布,统一了计量校准项目和计量校准方法,确保了校准生物显微镜的准确可靠。
 

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