JJG-981-2003.pdf
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1、霸 霸 场 中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 9 8 1 -2 0 0 3 阿贝折射仪标准块 S t a n d a r d Bl o c k s f o r Ab b e Re f r a c t o me t e r s 2 0 0 3 一0 9 一 2 3 发布 2 0 0 3一1 2一2 3实施 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发布 J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 阿贝折射仪标准块检定规程 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f S t a n d a r d Bl o c k s f o r
2、 Ab be Re f r a c t o me t e r s 尹 0. 口 . 0.补 。.补 口 . 0. 0 . 口.0. 0.0. 口 . 、 乙4 J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 乙匀 、 . 0.0。 _ _ _ _ . 0.0. 0.0o .0. 口 . o.o. 口 本规程经国家质量监督检验检疫总局 2 0 0 3 年 0 9 月 2 3日 批准, 并自 2 0 0 3 年 1 2 月 2 3日起施行。 归口 单 位 : 主要起草单位 : 全 国光学计量技术委员会 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 J J G 9 8 1 -2 0 0
3、3 本规程主要起草人 : 刘文丽 马振亚 杨磊 姜石锋 ( 中国计量科学研究院) ( 中国 计量科学研究院) ( 中国计量科学研究院) ( 中国计量科学研究院) J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 目录 1 范围 ( 1 ) 2 概述 ( 1 ) 3 计量性能要求 ( 1 ) 4 通用技术要求 ( 1 ) 4 . 1 外观 ( 1 ) 4 . 2 维护保养 ( 2 ) 4 . 3 几何参数 ( 2 ) 5 计量器具控制 ( 2 ) 5 . 1 检定条件 ( 2 ) 5 . 2 检定项目 ( 3 ) 5 . 3 检定方法 ( 3 ) 5 . 4 检 定 结 果的 处 理 ( 5 ) 5
4、. 5 检定周期 ( 5 ) 附录 A 常用折射液的折射率及配制方法 - ( 6 ) 附录 B 折射率 ( n u )值的测量不确定度评定方法 ( 7 ) 附录C 平均色散 ( n ; 一 n . ) 值的 测量不确定度评定方法 ( 1 0 ) 附录 D 阿贝折射仪标准块检定记录 ( 1 2 ) 附录 E 阿贝折射仪标准块检定证书、检定结果通知书 ( 内页)格式 ( 1 4 ) J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 阿贝折射仪标准块检定规程 范 围 本规程适用于阿贝折射仪标准块的首次检定、后续检定和使用中检验。阿贝折射仪 配备的工作样块的折射率检定依照本规程执行。 2 概述 阿贝折射仪标
5、准块 ( 以下简称标准块)是用来检定阿贝折射仪及其他利用阿贝折射 原理的计量仪器的标准计量器具 ( 块) 。阿贝折射仪工作样块 ( 以下简称工作样块)是 阿贝折射仪配备的,用于调整、检查阿贝折射仪。 标准块组由 轻冕玻璃 Q K 1 , 冕玻璃K 9 , 火石玻璃 F 2 , 重火石玻璃Z F 2 四 种优质光 学玻璃材料加工制成的长方形块组成。 光学玻璃材料折射率的测量主要有精密测角法、V棱镜折射法、阿贝折射法及浸液 法。本规程采用 V棱镜折射法。 利用 V棱镜折射仪 ,采用比较测量法,对标准块组的各三条谱线的折射率进行测 量。 用 D 谱线测得折射率 n D 值, 用F 谱线与C 谱线测得
6、的n ; 与n , 值之差即 为平均色 散 ( n ; 一 n c )值。 如需测量其他谱线的折射率 ( 如 n . )值, 则应采用相应的谱线 ( 如 汞灯中的 e 线) 。 V棱镜折射法测量原理如下: 如图 1 所示,当单色平行光束垂直人射到 V棱镜后,经 V棱镜和样品的多次折射, 出射光线发生偏折。根据折射定律,按公式 ( 1 )计算样品的折射率 n n =( n 孟 + s in g 伽孟 + s i. 1 0 ) 111 ( 1 ) 式中:% -V 棱镜光学玻 璃的折射率; B 光束从 V棱镜最后一面出射的偏折角。 当 n =n 。 时,0 = 0 ; 当 n大于n 。 时,0 为正
7、值; 当 n小于n 。 时, . B 为负值。 3 计.性能要求 1 标准块折射率 ( n D )值的 测量不确定度不应超过5 x 1 0 - ( k = 3 ) o 2 标准块平均色散 ( n F 一 n c ) 值的测量不确定度不应超过7 x 1 0 - ( k = 3 ) a 3 工作样块折射率 ( n , )值的测量不确定度应满足 1 x 1 0 - 0 ( k= 3 )的要求。 4 通用技术要求 4 . 1 外观 J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 图 1 测量原理图 标准块材料牌号分别为Q K l , K 9 , F 2 , Z F 2 , 块体上应清晰标注牌号, 无目 视
8、可见 的条纹 、麻点、开口气泡、破点及破边、霉斑、明显影响测量精度的划痕等缺陷。 4 . 2 维护保养 不得用手接触标准块抛光面,使用完毕后应立即用脱脂棉或脱脂纱布蘸少许无水酒 精与乙醚的混合液擦拭干净 , 存放在干燥器皿中。 43 几何参数 标准块几何形状见图 2 ,其中 a , h边长应不小于 1 1 m m, G边长应不小于 1 5 m m o 标准块建议两面抛光 ( 至少一面抛光一面细磨) ,两抛光面夹角 a为直角,误差应小于 士1 、 下|h| 图 2 折射率标 准块简图 5 计 量器具控制 计量器具控制包括:首次检定 、 后续检定和使用中检验。 5 . 1 检定条件 5 . 1 .
9、 1 检定设备 5 . 1 . 1 . 1 V棱镜折射仪 折射率示值的最小分辨力为1 x 1 0 - 5 0 5 . 1 . 1 . 2 光源 钠灯 、氢灯光源,6 0 W普通白炽灯,D谱线、F 谱线、C 谱线滤光片。 J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 5 . 1 . 1 . 3 折射液 各种折射液的 折射率与各V 棱镜光学玻璃的折射率 n ,, 之差不大于士 0 . 0 1 , 与各被 测标准块的折射率之差不大于 士 0 . 0 巧,常用折射液的折射率及配制方法见附录A 5 . 1 . 1 . 4 蒸馏水 5 . 1 . 2 配套设备 5 . 1 . 2 . 1 不小于 4 倍的放
10、大镜。 5 . 1 . 2 . 2 比较测角仪,分划最小格值不得大于 1 ,仪器示值误差不超过 + 6 “ a 5 . 1 . 2 . 3 毫米分度直尺。 5 . 1 . 3 环境条件 5 . 1 . 3 . 1 温度:2 0 士 1 9 c 将检定设备和被检的标准块置于恒温室4 h 后方可进行检定。 5 . 1 . 3 . 2 相对湿度 : 8 5 %R H 5 . 2 检定项 目 检定项 目 见表 t o 表1 检定项目首次检定 后续检定 使用 中检验 外观 十+十 几何参 数 + 标准块折射率 ( n)值 + 标准块平均色散 ( n e 一n , )值 + + 工作样块折射率 ( n .
11、 ) 值 十 注:凡需检定的项目用 “ +”表示,不需检定的项 目 用 “ 一”表示。 5 . 3 检定方法 5 . 31 外观检查 以黑色屏幕为背景,光源为 6 0 W普通 白炽灯泡,用放大镜 目测观察标准块 ,按照 4 . 1 条所列情况进行检定。 5 . 3 . 2 几何参数检查 按照4 . 3 条要求 ,用比较测角仪测量各标准块的直角角误差,用直尺测量其几何尺 寸。 5 . 3 . 3 标准块折射率 ( n )值的测量 用 V棱镜折射仪测量标准块的各谱线的折射率。 5 . 3 . 3 . 1 读取 0 , a ) 在 V棱镜折射仪上选放一块适合的 V棱镜及其校正用的配对直角块 ( 适合
12、的 V 棱镜即V 棱镜光学玻璃的折射率 n 。 与被测的标准块折射率 n 之差不大于+ 0 . 2 , 如测 Q K 1 , K 9 块时选用 K 5 V 棱镜, 测F 2 , Z F 2 块时选用Z F 1 V 棱镜) ,用 脱脂棉或脱脂纱布 3 J J G 9 5 1 -2 0 0 3 蘸少许无水酒精与乙醚的混合液擦净 V棱镜及直角块的通光面,将直角块通光面涂上 少许折射液, 此折射液的折射率与 V 棱镜光学玻璃的折射率 a 。 之差不大于士 0 . 0 1 , 放 人 V棱镜的V槽内,仔细贴置,排除其间气泡。 b ) 接通钠灯光源及读数系统照明光源,选配 D滤光片,稍隔几分钟,待亮度保持
13、 稳定,开始工作 c ) 调节仪器的聚光镜位置,使光线均匀地充满狭缝。 d ) 调节仪器的望远系统 目镜,直至在视场中看清双分线及狭缝单丝象。转动望远 镜管并利用微动手轮使狭缝单丝象精确地平分双分线。再用测微手轮使读数目镜视场内 的单刻线平分双刻线, 读取角度值, 测量三次, 即为D 谱线的三 个 B O D o e ) 接通氢灯光源,分别选配 F , C滤光片,重复 c )和 d )的步骤 ,各测量三次, 读出F 谱线、C 谱线的各三个B o r I 0 0 C f ) 取下直角块,用脱脂棉蘸酒精乙醚混合液擦净直角块和V槽。 5 . 3 . 3 . 2 读取 0 , a )将标准块的两抛光面
14、用脱脂棉蘸酒精乙醚混合液擦拭干净,涂上少许折射液 ( 此折射液与标准块的折射率差不应大于 = 0 . 0 1 5 ) ,放人 V棱镜的 V槽内,仔细贴置, 排除其间气泡。 b ) 用钠光光源加 D滤光片照明,重复 5 . 3 . 3 . 1 中 c )和 d )的步骤,读取角度值, 测量三次,即为 D谱线的三个 0 1 D - c ) 接通氢灯光源,分别选配 F 、CF , 滤光片,重复 5 . 3 . 3 . 1 中c )和 d )的步骤,各测 量三次,读出 F 谱线 、C 谱线的各三个 已 F ,民 C 。 5 . 3 . 3 . 3 计算偏折角 0 按公式 ( 2 )依次计算出相应谱线的
15、各三个偏折角 0 B = 0 , 一 B D ( 2 ) 其中:B D - B ID 一B O D B F =B 1 ; 一B O F B C =B i c 一 B 0 C 5 . 3 . 3 . 4 计 算标准块折射率 n , 、 n F , n 。 值 根据 V 棱镜折射仪使用说明书, 查出 相应的、 D , n o r I n O C ,按公式 ( 1 )计算出相 应谱线的各三个折射率测量值 ;各 自取平均值,再加上 V棱镜折射仪在各标准块的各 谱线检定点处的修正值,即 得出n D , n F , n 。 的 实际值。 折射率 ( n D )值的测量不确定度评定方法参见附录B ,应符合
16、3 . 1 条的规定。 5 . 3 . 4 计算标准块平均色散 ( n , 一 n C ) 值 n ; 的实际值与 n 。 的实际值之差 ,即为平均色散 ( n F 一n C ) o 标准块平均色散 ( 1 1 F 一 n C ) 值的测量不确定度评定方法参见附录C , 应符合3 . 2 条 的规定 。 5 . 3 . 5 工作样块折射率 ( n) 值的测量 4 J J G 9 5 1 -2 0 0 3 依照5 . 3 . 3 条有关步骤, 测量工作样块折射率 ( n o )的 实际值。 工作样块折射率 ( n o )值的测量不确定度评定方法参见附录B ,应符合3 . 3 条的规 定 。 5
17、. 4 检定结果的处理 5 . 4 . 1 根据 5 . 2 条 “ 检定项目”的规定进行检定,把所得各项数据参照附录 D中的表 格记录下来 ,计算结果。各项均符合本规程要求的,判定为合格,否则为不合格。 合格的标准块发给检定证书 ( 检定证书内页格式见附录 E ) ;不合格的发给检定结 果通知书,并注明不合格项 ( 检定结果通知书内页格式见附录 E ) o 5 . 4 . 2 给出标准块折射率 ( n o )值的 测量不确定度、 平均色散 ( n ; 一 n c )值的 测量不 确定度 。 5 . 5 检定周期 检定周期一般不超过 1 年。 J J G 9 8 1 - 2 0 0 3 附录
18、A 常用折射液的折射率及配制方法 根据被测液体折射率的概略值 ,在常用折射液表中选择两种折射率的液体,用体积 比法配制。 V , n 2一n o 叭 一n 。 一 n , V Z n 2 + V , +V , n f 2 n , n n 2 ) 式中:n o 所需配制液体的折射率; n , 第一种液体的 折射率; n 2 第二种液体的 折射率; V , 第一种液体的体积; V 2 第二种液体的体积。 在体积比 法的基础上, 用阿贝 折射仪测定所配液体的 折射率 n o , 根据差值 n o 一 n o 再进一步配制折射液,使之所配制的折射液的折射率与光学玻璃标准块的折射率标准值 之差符合规程要
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