JJG 625-2001 阿贝折射仪检定规程.pdf

1、:r:rG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 625一-2UU1 阿贝折射仪Al:J be Refrachmet町20日1-06-05发布zo口1一1口-01实施国家质量监督检验检疫总局发布JJG 62雪2001阿贝折射仪检定规程Vfrifirati口nR fgulaion uf Abbe Rlfradomefr JJ日6ZE-ZHMij代替JJG62雪19日9j本规程经国家质量监督检验检疫总局2001年M月M日批准，并自2001年1日月日1日起施行。归口单位:全国光学计量技术委员会起草单位:中国计量科学研究院本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释JJG 615-2UUl 本规程主要起草

2、人:刘文丽(中国计量科学研究院)姜石锋(中国计量科学研究院)马振亚(中国计量科学研究院)JJG 525-2U Ul 目录1 范围-_-.,_-_- ._- .,. .-. ,-_. . . -_. . . . . . . (1) Z 概述.-. .-. . . . . _-_ -. . -_- -_- ., ，-口. . . . . . . . . . . . . . . (1) 3 计量性能要求-_-. . _-, .- ,-,. ,-_ 一.,-_ _-_ . . . . .丰.-_-. . . (2) 3 .1 工作样块.- ,. -，目，. . . . . -. . . . . . .

3、 . (2) 3.2 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量. . . . . . . . (2) 3.3 折射率测量示值误差-_-._ . ,-, .- . . . _-_ . . . . . . . (2) 3.4 折射率测量重复性. ,-, .-. ,-_. .-. _-_ _-_ 墨牛牛.-. . -0 . (2) 3.5 平均色散测量示值误差. .-.墨. -.-,- -_. . -. . _-. (2) 4 通用技术要求-E目.-,-_ . .-.丰. . . . (2) 4.1 外观.-. ._. . ,_,. . . . _-.-. -_. . (2) 4.2 光学系统-.-. ,.

4、 . .,. . . . . . . . -. . . . (2) 5 计量器具控制.,-, .- . . .-.-. - .,-_. . . . . (2) 5.1检定条件年_，. -_- ._ . . -, .丰. . . (2) 5.2 检定项目_-_ .- . -. -_-.目，目. . . . . . . (3) 5.3 检定方法. .年.-. ._. . . -_-.-.-.目.(3) 5.4 检定结果的处理.丰. . . . . . . . . . . (5) 5.5 检定周期.-. .-. ._-. .-. ,-. . . .(引附录A工作样块检定方法. . . . -. .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (日)附录B阿贝折射仪检定记录格式.-. . . . . (7) 附录巳阿贝折射仪检定证书(背面)格式目.-.-.口. .-. . . . (9) 附录D阿贝折射仪检定不确定度分析.墨.-.-.-. . . . (10) JJG fi25-2U u1 阿贝昕射仪检定规程1 范围本规程适用于阿贝折射仪的首次检定、后续检定和使用中检验。2 概述阿贝折射仪是利用全反射临界角的原理，测定透明、半透明液体或固体的折射率( 日)和平均色散(F-C)的仪器。A 图1阿贝折射仪测量原理图如图l所示，

6、被测试样置于折射棱镜土，两者之间有很薄层折射液。折射棱镜的折射率no大于被测试样折射率n，折射液的折射率应大于刃而小于川口当光线沿分界面AC人射时，将以全反射I临界角o进入折射棱镜，然后以折射角8从折射棱镜射出。被i测试样折射率n与0角有下列关系式:n=sing (720Z s旷(1) 式中:折射棱镜顶角曰阿贝折射仪的特点是采用对直视色散棱镜(又称阿米西棱镜)，在自光照明下，通过旋转包散棱镜抵消被测试样和折射棱镜产生的色散，使在消色散位置处的明暗分界线清晰可见。此时可测得D普线的折射率nlJ，根据明暗分界线消色散时，色散刻度图上的读数Z值和测得的折射率nll值，在仪器所配说明书后的色散表中，查

7、出相应的参数值A、E和矿，计算出被测试样的平均色散(时n c)。nF - n C - A + B (2) 阿贝折射仪(以下简称仪器)根据读数方式的不同分为日视式和数显式。3 计量性能要求3.1 工作样块JJG 625-2D01 仪器应配备工作样块，该样块须经计量检定，其折射率(n 0)的测量扩展不确定度不应超过1X10-4(k二3)。3.2 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量由阿米西棱镜引起的，在不同消色散位置上测得的同一被测物质的折射率差值叫做折射率测量变动量。折射率测量变动量的最大值不应超过2X1日403.3 折射率测量示值误差折射率(no)测量示值误差不应超过士3X10-4，3.4 折射率

8、测量重复性折射率测量重复性用实验标准差表征，其值不应超过1.5x 1日403.5 平均色散测量示值误差平均色散(nF-nc)测量示值误差不应超过士5IDJ404 通用技术要求4.1 外观4 1. 1 仪器不应有镀层脱落和显著的颜色不均匀。4. 1.2 仪器的传动部分应灵活稳定，无卡滞和松动现象。4. 1. 3 光学零件应清洁，胶合良好i读数部分的数字、刻线应清晰完整D4.1.4 仪器应有铭牌，清楚地标明名称、型号、规格、编号、r标志、出厂日期和制造厂名。4.1雪仪器必须带有工作样块、色散表。4.2 光学系统4.2.1 进光棱镜与折射棱镜之间间隙，应能保证被测液体有适当的厚度D4.2.2 光学系

9、统应成像清晰、视场内亮度均匀元色差，明暗分界线应清晰与十字叉线间无明显的视差，十字叉线分划板不应有明显偏斜;读数系统分划线与指标线的视差不应超过刻线宽度的112，E 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定以及使用中检验。5.1 检定条件5.1.1 检定用设备5 1.1. 1 阿贝折射仪标准块(以下简称标准块)标准块由组四块组成，牌号为QK1，阻，凹，ZF2。标准块的折射率(no) !ilIJ 量扩展不确定度为5x 1日5(是二3)，平均色散(nF-nc)测量扩展不确定度为Z 7X1日5(是=3) 0 5. 1-1-2 蒸锢水5. 1- 1.3 铀光灯，40W臼炽灯口5. 1- 1.4

10、折射液JJG 625-2DDl 三种常用折射液，其折射率(no)及其他事项见表10表1折射液名称折射率(nD) 水杨酸甲醋1.537 皿澳代荼1.自55二腆甲皖1. 741 注目臼澳代荼有腐蚀性，二艘甲烧有毒性，应尽量避免长时间使用D5. 1- 2 环境5. 1- 2.1 温度:(20士3)c 将检定设备和被检仪器置于恒温室2h后方可进行检定口5.1.2.2 相对湿度:日5%5.2 检定项目检定项目见表20表Z检定项目首次检定后续检定外现十+ 光学系统检查+ + 工作样块+ 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量+ 十折射率测量示值误差+ 十折射率测量重复性+ + 平均色散测量示值误差+ 十注凡需检

11、定的项目用+表示，不需检定的项目用.表示。5.3 检定方法5.3.1 外观检查适用标准块QK1 , K9 F2 ZF2 使用中检验+ 十+ 个+ + 目视观察和于动结合，按4.1.14.1-5规定的各项内容进行检查。3 JJG 525-2UUl 5.3.2 光学系统的检查将蒸馆水滴入进光棱镜和折射棱镜之间，白光照明，旋转色散棱镜子轮，使视场内的分界线的明显程度达到最佳时，按4.2.1和4.2.2目视观察。5.3.3 工作样块工作样块的检定方法参见附录A，应符合3.1条的要求。5.3.4 仪器的调整臼光照明，将仪器所配的工作样块和折射棱镜表面用无水酒精和乙酷混合液擦洗干净，在折射棱镜抛光面上加入

12、折射率为1.537的水杨酸甲醋。将工作样块贴在折射棱镜抛光面上，旋转i卖数于轮，在目镜中观察明暗分界线上下移动，同时旋转色散棱镜子轮，消除视场色散。当读数视场指示于工作样块的折射率实际值时，视场内明暗分界线应落在十字线交点。若有偏差则用工具微量调整示值螺钉，使分界线像移在十字线交点，然后再进行测量，重复调整直到测量值符合工作样块的实际值为止。5.3.5 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量铀光照明，用蒸馆水为试样，旋转色散棱镜手轮圈，当转动色散棱镜手轮时，视场中的明暗分界线会上下移动，Jm出明暗分界线最低点和最高点折射率(盯)1值之差，重复测量至少3次取平均，即为阿米西棱镜引起的折射率测量变动量的

13、最大值，应符合第3.2条要求。5.3.6 折射率(n )测量示值误差白光照明，用四种标准块和相应的折射液，分别进行测量。每种标准块在两个消色散位置上，各取次折射率读数，重复测量4次，得自个折射率测得值，再取平均值，即得该标准块的折射率测量值(n 01 ，该测量值与标准块的折射率标准值之差，即为对该标准块折射率测量的示值误差，对四种标准块的折射率测量的示值误差均应符合第3.3条要求。5.3.7 折射率测量重复性利用5.3.6中所得数据，分别按式(3)计算4种标准块的实验标准差J，其值均应符合第3.4条要求。与(l=M乒乒)2式中:na-各折射率测得值(i=1-8);n-8个折射率测得值的平均值口

14、5.3日平均色散(nF-n.)测量示值误差(i = 1一日，j=1-4)(3 ) 白光照明，用4种标准块和相应的折射液，分别进行测量每种标准块在两个消色位置上各测量一次，重复测量4次，得8个色散刻度圈读数Z相l得值，再取平均值，即得Z测量值。根据该标准块的折射率测量值(n n)和Z测量值，用附在仪器使用说明书后的色散表，查出相应的参数值A、B和盯计算出该标准块的平均色散(问nn叫)的汩视测量值，该测量值与标准块平均色散的标准值之差，即为对该标准块平均色散.JJG 625-2001 测量的示值误差，对4种标准块的平均色散Y!量的示值误差均应符合第3.5条要求。5.4 检定结果的处理按本规程检定合

15、格的仪器发给检定证书，给出检定结果的扩展不确定度(可按照附录D给出的不确定度分析方法进行分析)。不合格的发给检定结果通知书，并注明不合格项。5.5 检定周期仪器的检定周期般不超过l年。5 JJG 62雪2U U 1 附录A工作样块检定方法A.l 检定用设备A. 1. 1 V棱镜折射仪折射率(n 0)测量扩展不确定度优于5XI0-5(是=3) c A.l.2 光源饷光灯和O普线滤光片。A.l.3 折射液水杨酸甲醋口A.2 检定环境A.2.1 温度:(20士1)c 将检定设备和被检工作样块置于恒温室4h后方可进行检定。A.2.2 相对湿度:日5%A.3 检定方法A.3.1 选用牌号为K5(或类似K

16、5)的V形棱镜及其底座，调整V棱镜折射仪至使用状态，测得零点修正值。A.3.2 将V形棱镜底座的玻璃表面和工作样块的测量表面用无水酒精和乙酷混合液擦洗干净，将工作样块放在V形棱镜底座上滴入适量水杨酸甲醋折射液。A 3.3 用纳光灯和Oi普线滤光片照明，测量3次取平均值，加上零点修正值，计算得出工作样块的折射率noo6 附录日阿贝折射仪检定记录格式白町N响llNEE-表日1送检单位记录编号证书编号生产厂家型号规格仪器编号标准块编号温度相对湿度外观检查光学系统检查仪器配工作样块折射率(n ll) 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量4 蒸馆水折射率(n ll)的测量值平均值1 Z 3 4 5 卜最高位

17、置最低位置差值折射率(n IJ)测量不值误差和测量重复性J叮位置折射率测得值(nD) 平均值标准值示值误差测量重复性1 2 3 4 位置lQKl 位置2位置1K9 位置2位置lF2 位置ZZF2 位置1位置2折射率测量示值误差检定结果的不确定度、口EHMiIN-日Z平均色散(IIF-)测量示值误差过Z 11直测量值位置IIF- n) 标准值示i!误差Z 3 4 平均值位置lQKl 位置2位置1K9 位置Z位置lF2 位置Z位置lZF2 位置Z平均色散测量示值误差检定结果的不确定度会占论检日期检定员核验员11效期至i吁门日备注表00 J.I日625-2001附录巳阿贝折射仪检定证书(背面)格式1

18、 阿米西棱镜引起的折射率测量变动量:Z 折射率(n n)测量示值误差-一一-一一_-3 折射率测量重复性，4 平均色散(nFn、)测量示值误差:一一-一一-5 折射率测量示值误差检定的扩展不确定度-6 平均色散测量示值误差检定的扩展不确定度9 JJG 625-20 u1 附录口阿贝折射仪检定不确定度分析根据所测得的数据，对各项检定结果的测量不确定度分析如下:0_1 折射率测量示值误差检定的不确定度分析0_ 1- 1 测量重复性引起的标准不确定度Uj(A类评定)对4种阿贝折射仪标准块，分别计算出其自个折射率测量值的实验标准差马(n )二J主主_; )2 (i = 1日.=1-4)则各阿贝折射仪标

19、准块日个折射率测量值的平均值之实验标准差S (再)=j(n)/.B (;=1-4) 取最大值50(;)作为测量重复性引起的标准不确定度，即u , =Sm(n) 口.1.2阿贝折射仪标准块折射率标准值号|人的标准不确定度U2(8类评定)阿贝折射仪标准块的折射率标准值是由上级标准给出的约定真值，属自类不确定度分量。已知阿贝折射仪标准块折射率不确定度为5X 1日5(是二剑，则由阿贝折射仪标准块折射率标准值引人的标准不确定度U2U2 = 5 X 1日-513= 1. 7 X 1日50. 1- 3 环境温度引人的标准不确定度向(8类评寇)阿贝折射仪标准块的折射率受温度变化影响的分析如T:在囚种标准块中，

20、折射率(n ) )温度系数最大的是Z凹，其值为61X 1日-L由于检定环境温度控制为(2日:!:3) c .所以温度变化引起的折射率测量变化量最大值. n = 61 X 1日一7X3-1.8xl口-5此项服从三角分布，则由于温度变化引入的标准不确定度U，u , = . nl./6 = 1. 8 X 10 51./6三日73X 10-5 0. 1. 4 合成标准不确定度以上分量相互独立，故合成标准不确定度U，U，二(u，2十UZZ十uJ)14= (.1m (司)+ (1- 7 X 10-5) + (0.73 X 105)2)/2 0. 1. 5 扩展不确定度折射率测量示值误差检定的扩展不确定度U

21、等于合成标准不确定度与包含因子10 JJG 625-2U Dl k=2之积u=是Uc(k = 2) D.2 平均色散测量示值误差检定的不确定度分析D.2.1 lll量重复性引起的标准不确定度Ul(A类评定)对4种阿贝折射仪标准块，分别计算出其自个Z值的实验标准差1(Zi一主)2Sj (Z) = 1 其平均值的实验标准差马(玄)=七(Z)/.f8由于nF-nC A十E( i二1日，j=14)(j = 1 4) 用测得的折射率m值和Z值，在仪器所配说明书后的色散表中(注不同仪器所配的色散表不同)，查出相应的参数值A、E和= C + kFCZ (与Z呈局部线形关系)式中:C一一常数(由色散表查出);

22、 是FC一一斜率，是Fc=6a/6Z(由色散表算出)口有u(nF - n cl = B u () = B kFC U (Z) 其中:u(Z)=(Z) 取4种阿贝折射仪标准块中S，(Z)的最大值Sm(Z)，来计算测量重复性引起的平均色散的标准不确定度Ul，即u 1 = B k FC S m (Z) 0.2.2 阿贝折射仪标准块平均色散标准值引人的标准不确定度U2(B类评定)阿贝折射仪标准块的平均鱼散标准值是由上级标准给出的约定真值，属日类不确定度分量。巳知阿贝折射仪标准块平均色散不确定度为7x 1日5(是=3) ，则由阿贝折射仪标准块折射率标准值引人的标准不确定度确定度U2U2二7x 10-5/

23、3二2.3x 1日5D.2.3 环境温度引入的标准不确定度向(B类评定)阿贝折射仪标准块的平均色散受温度变化影响的分析如下.在四种标准块中，平均色散(盯n:l温度系数最大的是Z凹，其值为Z41070 由于检定环境温度控制为(2日士J)C ，所以温度变化引起的平均色散测量变化量最大值6 (nF - n cl = 24 x 1日-7X J =日.72X 10-5 11 JJ口，252001此项服从三角分布，则由于温度变化引人的标准不确定度叫问二t.(nF-nL)1冯二。72x 1日5/.6= 0.3 x 105 D.2.4 合成标准不确定度以上分量相互独立，故合成标准不确定度UcUc二(U2+ U

24、22 + uJ2)1/2 二i H k rc . m (Z ) J2十(2.3x I臼5) 2十(0.3X 10-5)211/2 D.2.5 扩展不确定度平均色散测量示值误差检定的扩展不确定度U等于合成标准不确定度与包含因子是=2之积U k u , (是=2) 12 时-Nl-mA川回巴同同中华人民共和国国家计量检忘规程阿贝折射仪JJG 625-2D Ol 国家质量监督检验检瘟总局发布峰中国计量出版社出版也直阳市二里面街甲Z号拥政植罔IttI D13 电话010)642胃J6D北京市油鑫印刷厂印刷新华书店北京宠行所发行腼扭所有不得圄印普印张1字数17于宇2 1年9月第lc印刷880 mm X 12JD rnm 16 *卒2DOI年，月第1恒印数1-2000 定价目14日0元统书号155026- 1434