金相显微镜的校准方法.doc

金相显微镜的校准方法摘 要：金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜，它具有稳定性好、成像清晰、分辨率高、视场大而平坦的特点。因其对被测物进行既定性又定量地进行分析，故对金相显微镜的校准工作必不可少。关键词：金相显微镜；物镜场曲；物镜放大倍数；示值误差；校准规范；测量不确定度。金相显微镜是广泛用于冶金、机械加工、科技等行业的测量仪器。它可以测量金属材料金相组织奥氏体的晶粒度级别、材料热处理后渗碳层的厚度等。为了提高我国的材料研发制造水平，我们必须对金相显微镜进行校准或检定。金相显微镜主要分为光学式金相显微镜、数码金相显微镜、便携式视频金相显微镜、万能金相显微镜、图像分析仪等。（以下统称金相显微镜）图1 纤维、金相显微镜结构原理图1（1-工作台；2-物镜；3-分光镜；4-光源；5-聚光镜；6-反射镜；7-目镜分划板；8-目镜）1. 金相显微镜的溯源由于各种金相显微镜的用途不同,故其类型、结构及精度亦不同，因而溯源关系和方式也不同。通过不同的技术手段和方法，我们最终可溯源到 “单刻线样板标准器组”和“0.01mm 标准测微尺” 标准器组。2. 校准项目的设立2.1. 物镜场曲将一物镜安装好,将0.01mm 标准测微尺放在工作台上并压紧；旋转调焦旋钮，将焦点调整在测微尺的中间，视场中心成像清晰，此时将千分表测头与工作台表面相接触并对好表的零位；再次旋转调焦旋钮，把焦点调整到测微尺的边缘，使视场边缘成像清晰。观察千分表，其最大偏移量即为该物镜的场曲误差，其余物镜以此类推进行校准。物镜场曲误差的指标如下：10X0.20mm、25X0.10mm 、40X0.07mm 、63X0.065mm 、100X0.04mm。2.2. 物镜放大倍数的正确性装上10X 标准目镜和被检物镜，将0.01mm 标准测微尺放在工作台上并压紧。观察时测微尺应与目镜中的分划板相符合，其偏移量则是放大倍数的误差。其余物镜以此类推进行校准，其误差不大于5。2.3. 目镜分划板的准确度将带分划板目镜的镜头旋下,把分划板放置在万工显工作台上并调好焦距；调整工作台,使分划板的水平线与万工显纵向导轨行程平行并对好零位,按每20 格测量一次,直至第100 格,其误差不大于5m。2.4. 物镜成像清晰范围用被检物镜及10x 目镜对测微尺或金相试样进行调焦，使成像清晰。当视场中心像最清晰时，测得视场内的成像清晰范围的误差不低于60%2.5. 各物镜相对于目镜的格值装上被检仪器的10X 目镜，将0.01mm 标准测微尺（推荐使用随机0.01mm 测微尺）放在工作台上并压紧；调整测微尺标尺轴线与仪器目镜分划板标尺轴线平行，并读出目镜分划板i 条刻线里包含测微尺n 条刻线数，该物镜相对于目镜的格值为：C= n/i0.01mm。其余物镜的格值以此类推进行校准。2.6. 金相显微镜示值误差2.6.1.方法一这一检定法应在不同的放大倍数条件下进行。最宽的单刻线样板用于检定放大倍数最小的物镜，其余依此类推。（本规程推荐用单刻线样板标准器组中最宽和次宽的样板检定）将单刻线样板置于仪器的工作台上，调整仪器使样板在视场出现清晰的象，借助仪器工作台的微分筒移动样板，使单刻线的应用段连同两个记号呈现在仪器目镜的分划板中；旋转目镜角度，使样板的刻线方向与分划板的刻线垂直，并读出在单刻线宽度上所包含的分划板的刻线数。物镜的格值C 乘以刻线数i 即为仪器测得的单刻线宽度值。金相显微镜示值误差 可由下式确定：=( L标 L测)/L标100%（式中：L 标 检定证书上所标明的样板刻线宽度）用单刻线样板以相同的方法对各种物镜分别进行检定，其示值误差 均不超过相关规定。2.6.2. 方法二如被检仪器的格值是用随机0.01mm 测微尺标定的，我们可用标准测微尺检定示值误差。我们将标准测微尺置于仪器工作台上，调整测微尺标尺轴线与仪器目镜分划板标尺轴线平行，并读出目镜分划板i 条刻线里包含测微尺n 条刻线数。仪器测得的长度L 测= iC,其所对应的标准测微尺长度为L 标=n0.01mm,则金相显微镜的示值误差为：=( L标 L测)/L标100%（式中：L 标 检定证书上所标明的标准测微尺长度）用标准测微尺以相同的方法对各种物镜分别进行检定，其示值误差 均不超过相关规定。（实验室及研究用金相显微镜推荐用此方法进行检定）2.6.3.方法三在检定数码金相显微镜、便携式视频金相显微镜、万能金相显微镜、图像分析仪时，我们将单刻线样板或标准测微尺置于工作台上，用仪器显示器像素长度值，可直接读出单刻线的宽度值或测微尺的长度值。金相显微镜示值误差 可由下式确定：=( L标 L测)/L标100%（式中：L 标 检定证书上所标明的样板刻线宽度和标准测微尺长度。）用上述各级样板或标准测微尺以相同的方法对各种物镜分别进行检定，其示值误差