JJG 311-2014焦距仪-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程J J G3 1 12 0 1 4焦 距 仪F o c o m e t e r s 2 0 1 4-0 2-1 4发布2 0 1 4-0 8-1 4实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布焦距仪检定规程 V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fF o c o m e t e r sJ J G3 1 12 0 1 4代替J J G3 1 11 9 9 6 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:北京理工大学上海计量测试技术研究院 本规程委托全国光学计量
2、技术委员会负责解释J J G3 1 12 0 1 4本规程主要起草人:李 飞(中国计量科学研究院)朱建平(中国计量科学研究院)参加起草人:杨 磊(中国计量科学研究院)何 川(北京理工大学)叶军安(上海计量测试技术研究院)J J G3 1 12 0 1 4目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 焦距(1)3.2 视轴(1)3.3 共轭(1)3.4 垂轴放大率(1)4 概述(1)5 计量性能要求(2)5.1 玻罗板刻线间距(2)5.2 平行光管物镜焦距(2)5.3 测量显微镜物镜垂轴放大率(2)5.4 夹持器定位面与平行光管视轴的垂直度(3)5.5 导轨与平行
3、光管视轴的平行度(3)5.6 焦距仪示值相对误差(3)6 通用技术要求(3)6.1 外观要求(3)6.2 平行光管物镜的星点检验(3)6.3 平行光管物镜实际分辨力(3)6.4 平行光管的视差(3)7 计量器具控制(3)7.1 检定条件(3)7.2 检定项目(4)7.3 检定方法(5)7.4 检定结果的处理(8)7.5 检定周期(8)附录A 焦距仪检定原始记录推荐格式(9)附录B 焦距仪检定证书/检定结果通知书(内页)推荐格式(1 1)附录C 焦距仪示值相对误差检定结果不确定度分析(1 4)J J G3 1 12 0 1 4引 言本规程是在J J G3 1 11 9 9 6的基础上,参照J J
4、 F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则重新修订的。与J J G3 1 11 9 9 6相比,除按照J J F1 0 0 22 0 1 0所作的章节构成和格式上的修改外,主要技术变化如下:增加了焦距仪相关术语的描述(见第3章);简化了原规程中式(2)、式(7)、式(9),并调整了相应的文字(见第4章、7.3.2.3、7.3.2.6);增加了计量性能要求和通用技术要求,并将“玻罗板刻线间距”“平行光管物镜焦距”“测量显微镜物镜垂轴放大率”“夹持器定位面与平行光管视轴的垂直度”“导轨与平行光管视轴的平行度”“焦距仪示值相对误差”等调整到计量性能要求中,将“外观要求”“平行光管物镜
5、的星点检验”“平行光管物镜实际分辨力”“平行光管的视差”调整到通用性能要求中(见第5章和第6章);根据G B/T1 3 9 6 22 0 0 9 光学仪器术语,将“夹持器定位面与平行光管光轴的垂直度”和“导轨与平行光管光轴的平行度”,修改为“夹持器定位面与平行光管视轴的垂直度”和“导轨与平行光管视轴的平行度”,并相应调整了检定方法和计量器具(见第5章和第7章);修改了焦距仪中“平行光管物镜分辨力”要求,适当降低了“平行光管物镜实际分辨力”要求(见第6章);增加了检定原始记录推荐格式、检定证书/检定结果通知书(内页)推荐格式等内容(见附录A和附录B)。本规程的历次版本发布情况为:J J G3 1
6、 11 9 9 6。J J G3 1 12 0 1 4焦距仪检定规程1 范围本规程适用于焦距仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:G B/T1 3 9 6 22 0 0 9 光学仪器术语凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 术语和计量单位以下术语和定义适用于本规程。3.1 焦距 f o c a l l e n g t h主点到相应的焦点之间的距离。3.2 视轴 v i s u a l a x i s在光学仪器中,分划板上十字线交点与物镜像方节点的连线。3.3 共轭 c o n j
7、u g a t e在光学系统的物空间和像空间中,物和像互成对应的关系。3.4 垂轴放大率 l a t e r a lm a g n i f i c a t i o n又称横向放大率。光学系统成像时,像的大小与物的大小之比值。4 概述焦距仪主要用于测量光学透镜或光学透镜组的焦距。目前,常见的焦距仪主要有两种:一种是传统的光具座,除了能够测量焦距,光具座还可以用来进行光学系统的分辨力测量等;另外一种是新型光电焦距仪,是在传统光具座测量焦距的原理基础上,采用现代光电器件实现图像的采集和长度数据的测量,并通过系统软件的计算,最终实现焦距的测量。焦距仪通常由平行光管、透镜夹持器、测量显微镜和导轨等部分组
8、成。焦距仪主要采用的测量方法是放大率法,其原理如图1所示。平行光管物镜焦面上分划板(又称玻罗板)的某一对刻线间距为Y0,成像在被测透镜的焦面上,该对刻线像的间距为Y 0,两焦面上的物像关系可由式(1)表示:f=f cY0Y 0(1)式中:f 被测透镜焦距,mm;1J J G3 1 12 0 1 4f c 平行光管物镜焦距,mm;Y0 玻罗板某一对刻线间距,mm;Y 0 玻罗板的上述一对刻线在被测透镜焦面上所成像的间距,mm。图1 焦距仪光学原理图T平行光管分划板;T 平行光管分划板的像;1平行光管物镜;2被测透镜;3显微物镜;4目镜分划板;5目镜用新型光电焦距仪测量时,通常由显微镜瞄准,并由光
9、电测长部直接完成Y 0的测量,最后通过式(1)的计算实现焦距的测量。用光具座测量焦距时,通常由测量显微镜完成瞄准和Y 0的测量的功能,如图1所示。被测透镜焦距需考虑显微物镜的垂轴放大率,此时可由式(2)计算:f=f cY0H(2)式中:测量显微镜物镜的垂轴放大率;H 玻罗板某对刻线在测量显微镜分划板上所成像的间距,mm。5 计量性能要求5.1 玻罗板刻线间距每对刻线间距的最大允许误差应符合表1的规定。表1 玻罗板每对刻线间距的最大允许误差单位为毫米刻线间距d允 差1d40.0 0 14d1 00.0 0 21 02 00.0 0 55.2 平行光管物镜焦距平行光管物镜焦距的相对误差不超过0.1
10、%。5.3 测量显微镜物镜垂轴放大率测量显微镜物镜垂轴放大率的相对误差不超过0.1%。2J J G3 1 12 0 1 45.4 夹持器定位面与平行光管视轴的垂直度夹持器定位面对平行光管视轴的垂直度最大允许误差为1 0。5.5 导轨与平行光管视轴的平行度导轨对平行光管视轴的平行度最大允许误差为1 0。5.6 焦距仪示值相对误差焦距仪的焦距测量范围在1 0mm1.2m和-1 0mm-1.2m时,其示值最大相对允许误差为0.4%。6 通用技术要求6.1 外观要求6.1.1 焦距仪应有铭牌标志,标明仪器名称、型号、编号、生产企业、生产日期等。铭牌应牢固,字迹应清晰。6.1.2 焦距仪外观应平整光洁,
11、不应有锈蚀、划痕;喷、镀层不应有脱落。所有刻线、刻字应清晰完整,不应有断线、脱色等缺陷。6.1.3 焦距仪各运动部分的配合应松紧适度;各锁紧手柄的功能应切实有效;测微目镜手轮的转动应平稳、均匀、无爬行,分划板的移动应无卡滞、跳动和起伏差。6.1.4 各分划板的刻线、刻字应完整、清晰;在测量视场范围内,焦距仪应成像清晰,亮度均匀,不应有可见的油迹、灰尘、水迹、霉点以及影响观察和读数的其他缺陷。6.2 平行光管物镜的星点检验平行光管物镜的星点像应圆整,无断裂、毛疵、畸角、扁圆等现象。6.3 平行光管物镜实际分辨力平行光管物镜理想分辨力通过式(3)计算:=1 4 0/D(3)式中:D 平行光管有效口
12、径。对于通常所用的焦距仪,D=5 0mm,=2.8。平行光管物镜的实际分辨力应优于1.2 5。6.4 平行光管的视差平行光管的视差采用自准直法测量。通过自准目镜观察,应能同时清晰看到分划线及其自准直反射像,且摆头时二者的相对错动量,不应超过分划线宽的1/2。7 计量器具控制计量器具的控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1 检定条件7.1.1 计量标准7.1.1.1 经纬仪经纬仪水平度盘一测回标准差为2。7.1.1.2 光具座光具座平行光管物镜焦距应为焦距仪平行光管物镜焦距的25倍。3J J G3 1 12 0 1 47.1.1.3 平面反射镜平面反射镜工作面面形精度要求:光圈N0.2,
13、局部光圈N0.1;或P-V(峰-谷)值不大于0.1(其中=0.6 3 2m)。平面反射镜工作面镀反光膜。7.1.1.4 激光干涉比长仪和线纹比较仪,或测量显微镜等满足测量需求的长度计量器具激光干涉比长仪(或光电比较仪)MP E:(0.2m+1.51 0-7L),其中L为测量长度。线纹比较仪MP E:(1m+131 0-5L)。其中L为测量长度。测量显微镜或满足测量需求的其他长度计量器具,其最大示值误差要求为在4 0mm内的MP E:0.5m。7.1.1.5 玻璃线纹尺二等标准玻璃线纹尺MP E:(0.2m+1.51 0-6L)。其中L为测量长度。7.1.1.6 自准直仪在1 0 内示值误差不大
14、于3,量程不小于5 的三级或三级以上等级的自准直仪。7.1.1.7 调焦望远镜调焦望远镜调焦运行误差不大于1 5。7.1.1.8 焦距标准透镜焦距标准透镜,其焦距值的扩展不确定度小于0.1%(k=2)。焦距标准透镜的规格如表2所示。表2 焦距标准透镜规格单位为毫米透镜型式平凸(凹)透镜双胶合透镜焦距f 12 0 08 0 05 0 02 0 08 03 01 0孔径D8 06 04 02 42 01 057.1.2 检定环境条件温度:(2 03);相对湿度:1 0mm);上述刻线对平行光管物镜张角的一半。其相对误差1按式(6)计算:1=f c 0-f c sf c s1 0 0%(6)式中:f
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