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验光镜片顶焦度的测量结果 不确定度评定 郑伟峰 ( 厦门市计量检定4 试院，福建厦门3 6 1 0 0 4 ) 【摘要 依据j j g5 7 9 - - 2 0 1 0 验光镜片箱榆定规程中验光镜片顶焦度测量结果的不确定度，建立验光镜片顶焦度 测量结果的不确定度分析方法，以评定测量结果的质量，找出主要髟响因索。 【关键词 验光镜片；顶焦度；非检定点；不确定度 f 中囤分类号 t b 9 文献标识码 b! 文章编号 1 0 0 2 1 1 8 3f 2 0 1 2 ) 0 4 0 0 5 3 0 2 1 测量方法 依据j j g5 7 9 - - 2 0 1 0 验光镜片箱检定规程，将 被测镜片刻字面朝上放在焦度计的镜片支撑座上，移 动被检镜片，尽量使镜片的成像中心与分划板的十字 线重合，并使棱镜度示值为零或最小，此时的读数即 为被检镜片的顶焦度测量值，该读数加标准焦度计的 修正值为被测镜片顶焦度的实际值。本次评定以标称 值分别为一2 。5 0 m 一、一1 0 。0 0 m 、+ 2 7 5 m 。的验 光镜片为例，对验光镜片顶焦度测量结果进行了不确 定度分析。 2 数学模型 c = d + d 式中：c 为被测镜片顶焦度的实际值；d 为被测镜片 顶焦度的测量值；d 为级标准焦度计的修正值。 3 方差和传播系数 2 = ”2 ( c ) = c ；口2 ( d ) + 巳2 扯2 ( d ) 传播系数： 。l = c 2 = 1 “：= u 2 ( d ) + n 2 ( d ) 设： u 】= u ( o ) ，h 2 = i i ( d ) 则方差： = 酩：+ 哇 4 标准不确定度一览表 表1标准不确定度一览表 5 计算标准不确定度分量 5 1 被测镜片页焦度引入的不确定度分量立。 ( 1 ) 随机效应引入的分量“。 该分量可由焦度计的测量重复性表示。在重复性 条件下对验光镜片进行】o 次重复测量，计算样本的 单次测鼍的实验标准差。重复测量结果分别如表2 所 示，并根据贝塞尔公式对其实验标准差进行了计算。 【收稿日期】2 0 1 1 1 0 2 7 ；【修订日期 2 0 1 1 1 2 1 3 作者筒介】郑伟峰( 1 9 8 2 一) 男，福建泉州人，博士，工程师。毕业于啥尔滨工业大学，主要研究方向为机械和光学计量。 工业计量2 0 1 2 年第2 2 卷第4 甥 - 5 3 万方数据 悬测量不确定度 u n c e r t a i n t yo fm e a s u r e m e n t ( u _ 卜一 表2 镜片不同标称值的测量值表 m “ ( 2 ) 系统效应引入的分量u ，： 各类自动对焦原理的焦度计均有不同的计算软 件，对其测量数据进行处理后得到镜片的后顶焦度 值。实验数据表明，由此引起的顶焦度示值的变化约 为0 0 1 m ，按照均匀分布计算，估计由此弓 起的 标准不确定度为： 。= ( 0 o l m _ 1 ) 怕= o 0 0 5 8 m 。1 综上所述，使用自动对焦式焦度计检测验光镜片 顶焦度时所得到的实测值d 的测量不确定度为： 当镜片标称值为一2 5 0 m 。时： h 1 = 0 0 0 4 8 2 + 0 0 0 5 8 2 m = o 0 0 7 5 m 一1 当镜片标称值为一1 0 o o m 。时： h 。= 瓶面萨而丽= o o l o m “ 当镜片标称值为+ 2 7 5 m “时： m 。= 撕面丽丽丽= o 0 0 7 5 m 。1 5 2 一级标准焦度计的修正值d 引入的测量不确定 度分量如 当在焦度计检定点时，修正值d 引入的测量不 确定度“， 根据顶焦度量值传递系统规定，一级标准焦度计 的修正值的扩展不确定度为( 0 0 2 一o 0 3 ) 1 3 。( = 3 ) ，则修正值带来的标准不确定度为： u ( d ) = ( 0 0 2 0 0 3 ) m 一1 3 = ( 0 0 0 6 7 0 0 1 0 ) m 。1 取：如= 0 o l o m o 当在焦度计非检定点时，修正值d 引入的测量 不确定度 使用顶焦度标准镜片检定焦度计时，焦度计只能 得到在检定点处的修正值。实际测量镜片顶焦度时， 非检定点处的修正值是根据内插法得到的，由此引起 的顶焦度示值的变化约为0 0 0 5 m ，按照均匀分布 计算，可知引起的标准不确定度为：0 0 0 5 m 。1 怕： 0 0 0 2 9 m 则： l t , = 而0 1 0 2 + 0 0 0 2 92 1 1 1 = 0 0 1 l m “ 6 合成标准不确定度 蠢= u 2 1 + 2 ( 1 ) 当镜片标称值为一2 ，5 0 m “时： u = 帕0 0 7 5 2 + 0 0 1 0 2 m = 0 0 1 2 m 。 ( 2 ) 当镜片标称值为一1 0 o o m “时： u ：帕o 1 0 2 + o 0 1 0 2 1 1 1 。= 0 0 1 4 m 。1 ( 3 ) 当镜片标称值为+ 2 7 5 m 1 时： n = j o 0 0 7 5 2 + 0 0 1 12 m = 0 0 1 3 m 一 7 扩展不确定度 取 = 2 ，则u = 2x 。 当镜片标称值为一2 5 0 m 。1 时： u = 2x u = 2 0 0 1 2 m - 。= 0 0 2 4 m 一1 当镜片标称值为一1 0 o o m 。时： u = 2x u = 2x o 0 1 4 m = 0 0 2 8 m 一1 当镜片标称值为+ 2 7 5 m “时： u = 2 玑= 2x o 0 1 3 m = 0 0 2 6 m 一1 8 测量不确定度的报告与表示 当镜片标称值为一2 5 0 m “时，测量值为 一2 4 8 7 m ； 当镜片标称值为一1 0 o o m 。时，测量值为 一9 9 6 6 m ； 当镜片标称值为+ 2 7 3 m 。1 时，测量值为 2 7 3 3 m 。 依据不确定度的修约规则，其扩展不确定度为 0 0 3 0 m ，包含因子七= 2 。 编辑：薛敏 i 欢迎登陆工业计量网站w w w g