驗(yàn)光儀球鏡度示值誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定

摘 要：本文根據(jù)JJG892-2011驗(yàn)光儀檢定規(guī)程，介紹了驗(yàn)光儀球鏡度示值誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定過程，最后評(píng)定出的結(jié)果為：驗(yàn)光儀在-10m-1處球鏡度示值誤差測(cè)量不確定度為 。

關(guān)鍵詞：驗(yàn)光儀；球鏡度示值誤差；不確定度

1 概述

1.1 測(cè)量依據(jù)：JJG892-2011驗(yàn)光儀檢定規(guī)程。

1.2 環(huán)境條件：相對(duì)濕度：不大于85%。

1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：客觀式模擬眼U =（0.07-0.1）m-1，k=3。

1.4 被測(cè)對(duì)象：拓普康電腦驗(yàn)光儀。

1.5 測(cè)量過程：依據(jù)JJG892-2011驗(yàn)光儀檢定規(guī)程，將模擬眼支架與驗(yàn)光儀下領(lǐng)托架連接。將0m-1的客觀式模擬眼裝人支架中。搖動(dòng)機(jī)身操作柄，使驗(yàn)光儀前后左右移動(dòng)調(diào)焦，同時(shí)調(diào)整模擬眼支架的位置，使模擬眼的反射光斑按照儀器說明書的要求對(duì)焦成像在驗(yàn)光儀顯示屏的中心。試讀數(shù)1次，若發(fā)現(xiàn)有較大柱鏡度出現(xiàn)，應(yīng)再調(diào)整模擬眼的位置，使柱鏡度示值為最小，以減少由于模擬眼光軸與驗(yàn)光儀光軸不一致所引人的柱鏡誤差。將不同示值的客觀式模擬眼依次裝人支架中，每個(gè)模擬眼至少測(cè)量3次，分別取其平均值dm ，作為該模擬眼的實(shí)測(cè)值。實(shí)測(cè)值dm 與模擬眼標(biāo)準(zhǔn)值dn 之間的偏差即為驗(yàn)光儀在該點(diǎn)的球鏡度示值誤差。

2 建立數(shù)學(xué)模型

2.1 數(shù)學(xué)模型

d=dm-dn

式中：

d —球鏡度示值誤差；

dm —模擬眼的實(shí)測(cè)值；

dn —模擬眼標(biāo)準(zhǔn)值。

2.2 靈敏系數(shù)

因?yàn)楦鞣至縟m ，dn互不相關(guān)，由不確定度傳播律：

故不確定度式為：

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1 球鏡度測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1（dm） 的評(píng)定

可通過連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類方法評(píng)定，在重復(fù)性條件下，用-10m-1標(biāo)準(zhǔn)模擬眼按上面1.5的測(cè)量方法連續(xù)重復(fù)測(cè)量10次，得到的數(shù)據(jù)如表l所示。（單位：m-1）

平均值為：

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

實(shí)際測(cè)量時(shí)，根據(jù)規(guī)程規(guī)定每個(gè)測(cè)量點(diǎn)重復(fù)測(cè)量3次，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，因此：

3.2 儀器分辨率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2（dm） 的評(píng)定

驗(yàn)光儀的分辨力為0.01m-1，分布為均勻分布，取包含因子k= ，則：

3.3 標(biāo)準(zhǔn)模擬眼的定位誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3（dm） 的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)模擬眼裝人夾持器時(shí)，由定位誤差會(huì)引入不確定度，根據(jù)多次評(píng)定的結(jié)果，其值為0.010m-1，即：

u3（dm）=0.010 m-1

3.4 標(biāo)準(zhǔn)模擬眼標(biāo)準(zhǔn)值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（dn） 的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)模擬眼的標(biāo)準(zhǔn)值直接從驗(yàn)光儀頂焦度工作基準(zhǔn)溯源，經(jīng)由上一級(jí)工作基準(zhǔn)溯源給出的擴(kuò)展不確定度為：U =（0.07-0.1）m-1，k=3。因此標(biāo)準(zhǔn)模擬眼標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表如表2所示。

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

由于各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，故：

5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取包含因子k =2，則擴(kuò)展不確定度為：

6 結(jié)論

驗(yàn)光儀在-10m-1處球鏡度示值誤差測(cè)量不確定度為：

參考文獻(xiàn)：

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[4] 王敬濤、賈曉航. 驗(yàn)光儀頂焦度測(cè)量方法的不確定度分析[J]. 中國計(jì)量，2013.

作者簡(jiǎn)介：

劉爽，性別：女，出生年月：1981年7月13日，職稱：工程師，工作單位：沈陽計(jì)量測(cè)試院，研究方向：光學(xué)儀器、驗(yàn)光設(shè)備 、粗糙度設(shè)備、坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 、測(cè)繪儀器。