阿贝折射仪技术报告讲解

1、计量标准技术报告计 量 标 准 名 称 阿贝折射仪检定装置 计量标准负责人 建标单位名称（公章）填 写 日 期 2009-06-19目录一、建立计量标准的目的（）二、计量标准的工作原理及其组成（）三、计量标准器及主要配套设备（）四、计量标准的主要技术指标（）五、环境条件（）六、计量标准的量值溯源和传递框图（）七、计量标准的重复性试验（）八、计量标准的稳定性考核（）九、检定或校准结果的测量不确定度评定（）十、检定或校准结果的验证（）十一、结论（）十一、附加说明（）、建立计量标准的目的计量标准在计量检定系统中起着传递量值承上启下的作用，是将各 项计量标准复现的单位量值传递到生产贸易和科学技术等使用

2、第一线的 纽带，是实现量值统一的基础。因此为了保证量值准确可靠必须建立该 项计量标准。、计量标准的工作原理及组成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 和平均色散的仪器。1、折射率测量示值误差与重复性的检定原理： 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，各取一次折射率读数，重复测量 4 次，得 8 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 (nD) ，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。2、平均色散测量示值误差的检定原理：白光照明，用 4 种标准块和相应的折射液，

3、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测得值，再取平均值， 即得 Z测得值。根据该标准块的折射率测量值 (nD)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，计算出该标准块的平均色散 (nF-n C) 的 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测量 的示值误差。3、阿米西棱镜引起的折射率测量变动量的检定原理： 钠光照明，用蒸馏水为试样，旋转色散棱镜手轮一圈，当转动色散棱镜手轮时，视 场中的明暗分界线会上下移动，测出明暗分界线最低点和最高点折射率(nD) 值之差，重复测量至少

4、 3 次取平均，即为阿米西棱镜引起的折射率测量变动量的最大值。三、计量标准器及主要配套设备计 量 标 准 器名称型号测量范围不确定度 或准确度等级 或最大允许误 差制造厂及出 厂编号检定或 校准机构检定 周期或 复校间 隔阿贝折 射仪标 准块GC-AB折射率：5 U=5105 k=3 ;平均色散： U=7105 k=39968 中国计量科 学研究院中国计量科学 研究院1年主 要 配 套 设 备水杨酸 甲酯折 射液中国计量科 学研究院- 溴代 萘折射 液中国计量科 学研究院二碘甲 烷折射 液中国计量科 学研究院钠光灯GP20Na-1上海电光器 件有限公司四、计量标准的主要技术指标阿贝折射仪标准块

5、的折射率及平均色散：材料QK1K9F2ZF2折射率1.470761.516631.613151.67259平均色散0.007060.008060.016600.02082五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度(203)22符合要求2湿度85%65%符合要求3456六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量标准本单位计量标准计量标准名称：玻璃材料折射率标准装置 不确定度： 0.000005 ( k=3) 保存机构：中国计量科学研究院比较测量法下一级计量器计量器具名称： 测量范围 ： 1. 最大允许误差：阿贝折射仪7 1.68 3104直接测量计量标准名称：阿贝折射仪检定装置 不确定度： U=

6、6.2 105(k=2) 测量范围： 1.47 1.68七、计量标准的重复性试验选择一台阿贝折射仪， 型号 WYA-2S，在相同条件下， 短时间内连续测量标准块 K9的折射率 10次， 结果如下：时间测量值次数2009 年 12月 7 日 nD年月日年月日年月日11.517021.517031.517041.517051.517061.517071.517081.517091.5170101.5170syjn2 yi y i1n10.0000结论符合JJG1033-2008 计 量标准考核规范检定人员JJG1033-2008计量标准考核规范重复性试验的判据：如果重复性试验结果不大于新建计量标准

7、时的重复性或测量不确定度评定中的重复性数据，则重复性符合要求。八、计量标准的稳定性考核选择一台阿贝折射仪（型号： WYA-2S ），测量标准块 QK1,K9,F2,ZF2 的折射率，结 果如下：标准 块 nD 测量值时间QK1K9F2ZF22009 年6月 24日1.47071.51701.61311.67272009 年8月7日1.47071.51701.61311.67272009 年10 月 19 日1.47071.51701.61311.67272009 年12 月 4 日1.47071.51701.61311.6727nDmax-nDmin0.00000.00000.00000.00

8、00结论合格合格合格合格检定人员九、检定或校准结果的测量不确定度评定(一)、概述1 测量依据： JJG625-2001阿贝折射仪检定规程 ；2 环境条件：温度 (20 3) ，相对湿度 85；3 测量标准： 阿贝折射仪标准块，折射率测量扩展不确定度： 510 5( k=3) 。4 测量过程：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，各取一次折射率读数，重复测量 4次，得 8个折射率测量值，再 取平均值，即得该标准块的折射率测量值 (nD) ，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。5 评定结果的使用：符合上述条件的测量

9、结果，一般可直接使用本不确定度的评定结 果，平均色散示值误差的不确定度评定可参照此方法。(二)、数学模型nD nD n 标准 nD 折射率示值误差nD 折射率测量平均值n 标准标准折射率块的折射率标准值( 三 ) 、输入量标准不确定度评定：1 、输入量 nD 的标准不确定度 u1 的评定：输入量 nD 的不确定度来源主要是阿贝折射仪的测量重复性，可以通过连续测量得 到测量列，采用 A 类方法进行评定。对 4 种阿贝折射仪标准块，分别测量，结果如下：材 料12345678QK11.470701.470751.470701.470751.470701.470801.470701.47070K91.

10、516801.516801.516901.516801.516701.516751.516701.51670F21.613201.613201.613201.613201.613201.613201.613201.61320ZF21.672501.672521.672501.672521.672481.672501.672481.67248按下列公式计算出其 8 个折射率测量值的实验标准偏差材料QK1K9F2ZF2sj (nD)3.78 10-57.04 10-54.75 10-161.67 10-5jnD)81(ni n)2i 18，j 14)则阿贝折射仪标准块各折射率测量值的平均值的标准偏

11、差sj （nD ）sl（nD ） j D （j=14）8得：材料QK1K9F2ZF2sl（ nD ）-51.34 10-52.49 10-51.68 10-165.90 10-6取最大值 sm（nD） 作为测量重复性引起的标准不确定度，即-5u1 sm（nD） 2.49 102、输入量 n 标准的标准不确定度 u2 的评定 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 B 类不确定度 分量。阿贝折射仪标准块折射率不确定度为 510-5 （ k=3）, 则由阿贝折射仪标准块折射 率标准值引入的标准不确定度 u2u2510-5 /3 1.67 10-53、环境温度引入的标准不确定

12、度 u3 的评定 在四种标准块中，折射率温度系数最大的是 ZF2，其值为 6110-7，由于检定环境 温度控制在（ 20 3），所以温度变化引起的折射率测量变化量最大值 n6110-731.8 10-5 此项服从三角分布，则由于温度变化引起的标准不确定度 u3 u3 n/ 6 =0.7310-5（ 四 ） 、合成标准不确定度的评定以上分量相互独立，故2 2 2 -5uc u12 u22 u32 =3.10 10（ 五 ） 、扩展不确定度的评定取 k2故U2uc=6.2 10-5（六） 、测量不确定度的报告与表示折射率示值误差的扩展不确定度 U 6.2 10-5 （k2）十、检定或校准结果的验证 选择一台稳定的阿贝折射仪，用两套阿贝折射仪标准块，测量K9标准块的折射率 8次，平均值为：编号为9968的阿贝折射仪标准块，其 x1=1.5168 U 6.2 10-5 编号为9917的阿贝折射仪标准块，其