驗光儀球鏡度示值誤差測量不確定度的評定

摘 要：本文根據JJG892-2011驗光儀檢定規程，介紹了驗光儀球鏡度示值誤差測量不確定度的評定過程，最后評定出的結果為：驗光儀在-10m-1處球鏡度示值誤差測量不確定度為 。

關鍵詞：驗光儀；球鏡度示值誤差；不確定度

1 概述

1.1 測量依據：JJG892-2011驗光儀檢定規程。

1.2 環境條件：相對濕度：不大于85%。

1.3 測量標準：客觀式模擬眼U =（0.07-0.1）m-1，k=3。

1.4 被測對象：拓普康電腦驗光儀。

1.5 測量過程：依據JJG892-2011驗光儀檢定規程，將模擬眼支架與驗光儀下領托架連接。將0m-1的客觀式模擬眼裝人支架中。搖動機身操作柄，使驗光儀前后左右移動調焦，同時調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焦成像在驗光儀顯示屏的中心。試讀數1次，若發現有較大柱鏡度出現，應再調整模擬眼的位置，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，每個模擬眼至少測量3次，分別取其平均值dm ，作為該模擬眼的實測值。實測值dm 與模擬眼標準值dn 之間的偏差即為驗光儀在該點的球鏡度示值誤差。

2 建立數學模型

2.1 數學模型

d=dm-dn

式中：

d —球鏡度示值誤差；

dm —模擬眼的實測值；

dn —模擬眼標準值。

2.2 靈敏系數

因為各分量dm ，dn互不相關，由不確定度傳播律：

故不確定度式為：

3 標準不確定度的評定

3.1 球鏡度測量重復性引入的標準不確定度u1（dm） 的評定

可通過連續測量得到測量列，采用A類方法評定，在重復性條件下，用-10m-1標準模擬眼按上面1.5的測量方法連續重復測量10次，得到的數據如表l所示。（單位：m-1）

平均值為：

單次實驗標準差：

實際測量時，根據規程規定每個測量點重復測量3次，取平均值作為測量結果，因此：

3.2 儀器分辨率引入的標準不確定度u2（dm） 的評定

驗光儀的分辨力為0.01m-1，分布為均勻分布，取包含因子k= ，則：

3.3 標準模擬眼的定位誤差引入的標準不確定度u3（dm） 的評定

標準模擬眼裝人夾持器時，由定位誤差會引入不確定度，根據多次評定的結果，其值為0.010m-1，即：

u3（dm）=0.010 m-1

3.4 標準模擬眼標準值引入的標準不確定度u（dn） 的評定

標準模擬眼的標準值直接從驗光儀頂焦度工作基準溯源，經由上一級工作基準溯源給出的擴展不確定度為：U =（0.07-0.1）m-1，k=3。因此標準模擬眼標準值的標準不確定度為：

3.5 標準不確定度分量一覽表

標準不確定度分量一覽表如表2所示。

4 合成標準不確定度的評定

由于各標準不確定度分量互不相關，故：

5 擴展不確定度的評定

取包含因子k =2，則擴展不確定度為：

6 結論

驗光儀在-10m-1處球鏡度示值誤差測量不確定度為：

參考文獻：

[1] 國家計量檢定規程. JJG892-2011驗光儀檢定規程[M].北京：中國計量出版社，2009.

[2] 郭瓊、盧思名. 驗光儀的不確定度分析[J]. 科技創新與應用，2014.

[3] 王穆涵. 電腦驗光機球鏡頂焦度示值誤差測量結果的不確定度評定[J]. 科技風，2012.

[4] 王敬濤、賈曉航. 驗光儀頂焦度測量方法的不確定度分析[J]. 中國計量，2013.

作者簡介：

劉爽，性別：女，出生年月：1981年7月13日，職稱：工程師，工作單位：沈陽計量測試院，研究方向：光學儀器、驗光設備 、粗糙度設備、坐標測量機 、測繪儀器。