生物顯微鏡校準問題

JJF 1402-2013 生物顯微鏡校準規范 實施一年以來，大家感覺規范的內容、實際操作等有沒有問題？由于一直沒有看到起草人對于該規范的解讀，在這里想跟校準生物顯微鏡的量友們交流一下。我先拋磚引玉，提出幾個問題，供大家交流。
1.放大倍數誤差的計算公式（2）有沒有錯誤？
2.用倍率計測量總放大倍數時有沒有遇到過什么問題？
3.物鏡放大倍數誤差測量不確定度評定（附錄B）有沒有問題？評定的合不合理？大家在評定的時候是怎么考慮影響分量的？
應該還會有其他的問題，希望能和量友們交流。

1.放大倍數誤差的計算公式（2）有沒有錯誤？
這個不能說有錯誤，只是和 示值誤差=標稱值-實際值 不太一樣，我也感覺不妥。
2.用倍率計測量總放大倍數時有沒有遇到過什么問題？
按照規范一般用不到倍率計的，一般用目鏡頭和標準線紋玻璃尺都可以解決。
3.物鏡放大倍數誤差測量不確定度評定（附錄B）有沒有問題？評定的合不合理？大家在評定的時候是怎么考慮影響分量的？
我感覺用相對誤差這種方法分析比較合適，但是我感覺我感覺有幾個地方有點問題，不知道是我理解有誤。

回復 2# 孫彥鋒


謝謝你的回復，共同探討，共同提高。
1.本身錯誤的東西不能找理由認為可能是正確的。那個式子計算的是偏差的相對值，不是相對誤差。在“物鏡放大倍數誤差以實測放大倍數與名義放大倍數之差的相對誤差確定”這句話，這是說的偏差呢還是誤差呢？
2.按規范一般還是會用到倍率計的。現在雙目顯微鏡數量還是不少的，我們應該校準雙目顯微鏡左右兩系統放大倍數差這一項，這一項指的是左右兩系統總放大倍數差，也就是需要用顯微鏡自帶的兩個目鏡，而不用我們作為標準的十字分劃目鏡，需要用倍率計測量。因此規范里說“在不拆卸顯微鏡目鏡的情況下，。。。。。。”。
3.對于放大倍數誤差測量結果的不確定度評定，規范示例就是以相對誤差進行評定的，只是規范在靈敏系數、有些分量的評定方面出現了問題。在一個可供討論的問題是不確定度大小與物鏡的放大倍數有什么關系、與所選取的玻璃刻線尺的間隔有什么關系，估讀誤差該怎么評定等等。

1.我沒說清楚，規范計算的是相對誤差。相對誤差=（標稱值-實際值）/實際值。和規程給出的不太一致。規程中為（實際值-標稱值）/標稱值。
2.我的理解(不一定準確）：用到倍率計一般是目鏡不可拆卸時，我碰到的目鏡一般可以拆卸，所以感覺用不到。我的理解是分別在左邊和右邊用目鏡和標準玻璃線紋尺測量放大倍數，然后作差。
3.規程中只是給出10倍物鏡的不確定度評價，我現在在寫這個不確定度，有的分量和規程上的對不上。我感覺估讀誤差那里應該A=0.01 mm吧，目鏡分劃尺的分度值應該是0.1 mm。

回復 4# 孫彥鋒



對，規范中不知為什么非要反著給出相對誤差的公式。
第二點應該是你理解的不對。左右兩系統放大倍數差不應該這樣測量。你再看一下規范在該項目要求的計量器具一欄，再看一下這個項目的校準方法，規范上寫得比較清楚的。
第三點，我也在評這個的不確定度，我們可以交流一下。規范確實只以10倍物鏡評定的，沒有提到物鏡放大倍數不同對不確定度有什么影響，我是將多個倍數的都在不確定度評定中有所體現，為什么放大倍數不同不確定度大小會不一樣，主要原因是標準器（玻璃線紋尺）的誤差經不同倍數放大后的“誤差”是不一樣的。那個估讀誤差也確實有問題，規范說分度值是1mm，怎么搞的。

要原因是標準器（玻璃線紋尺）的誤差經不同倍數放大后的“誤差”是不一樣的！我也是這樣認為。
分度值應該是0.1 mm。我評定完了，中間小，兩邊大，大概也是1.3％左右。

回復 6# 孫彥鋒


你說的“中間小，兩邊大”是不是在目鏡視場的中間、兩邊？對線瞄準誤差應該是不一樣的，兩邊由于都是斜著瞄準，越往兩邊，瞄準誤差應該越大。100X物鏡的應該評定不出1.3%的結果。斜視瞄準的誤差應該怎么評定呢？跟視角應該有關聯的評定方法。我還沒有科學的評定方法，規范上有個瞄準精度60″，我有點搞不通了。

關于雙目顯微鏡左右兩系統放大倍數差，是我理解出錯，它是測的是左右兩個系統放大倍數差，應該是總的放大倍數。就是用倍率計在不拆卸目鏡的情況下測得的總放大倍數。謝謝哈！我沒研究的很仔細。
我說的是4倍和100倍的時候大，中間的放大倍數小。我現在又重新評定，感覺參考規程上的評定方法，用相對不確定度評定，有好多爭議。我直接評定一下試試。

回復 8# 孫彥鋒



所以說，你手頭如果有倍率計，可以試著測測看一看。我測過，但是在倍率計里看到的不是物鏡×目鏡后總的放大倍數，不知問題出現在哪里。我正在試著解決。
不應該是4倍和100倍的時候大，中間的放大倍數小，應該是每個物鏡的不確定度都有大有小，100倍的總體上來看要比其他的不確定度要大。另外，規范要求放大倍數誤差以相對誤差給出，因此不確定度也應該以相對誤差給出。關鍵是將靈敏系數算對，你看看規范，它就算錯了。它直接用的1、-1，但那個誤差公式是個比值的形式，對兩個分量求偏導不是直接得到1、-1的事。而是與兩個分量都有關，因此選取標準玻璃線紋尺不同間距時，靈敏系數是不一樣的。
因此，我認為，它的不確定度在大的方向上，對于每個物鏡的不確定度不同；對于一個選定的物鏡來說，選取玻璃線紋尺的間距不同時，不確定度也不同。

回復 9# 長度室


  你說的不錯，但是我簡化分析了，我直接根據規程上的相對誤差公式直接求出靈敏系數，然后評估玻璃尺和在目鏡分劃板讀數帶來的誤差，然后算出不確定度。

回復 10# 孫彥鋒


你根據那個相對誤差公式計算出的靈敏系數應該不是+1、-1的吧，規范算錯了。靈敏系數是帶有L0、Li的值。

回復 11# 長度室


    是的，所以我換了方法評價，規程中靈敏系數算法感覺有問題。我算出來0.8％。

回復 12# 孫彥鋒


應該不是一個單一的值，跟選取的標準玻璃線紋尺的間距還有關系。

是的，我取標準玻璃線紋尺的可能的最大間距，譬如說10倍以下取標準玻璃尺的長度為1 mm，40倍時取標準玻璃尺長度0.25 mm，以此類推。實際測量時，我們也是這么測得，我覺得不用計算的那么仔細吧。

這個影響量應該也是不小的。是瞄準誤差，不是估讀誤差。它不像我們測量鋼直尺、鋼卷尺那樣是從線紋上方瞄準，而是斜著瞄準，必然有瞄準誤差的。比方說你用10倍以下取標準玻璃尺的長度為1 mm，那么反映到目鏡中應該是10mm，通常來說，目鏡標尺中間為零，往兩側依次遞增數值，那么10mm你可能從左側5mm讀到右側5mm，你用左側目鏡左側5mm和玻璃尺某刻線對其時，看上去是對齊了，但實際上應該是沒有對齊的。這的瞄準誤差可能有目鏡標尺分度值幾分之一。同樣，讀被測線紋右側5mm時也是有這么問題的。

生物顯微鏡是來觀察用的，并非測量儀器，所以世界所有頂級生物顯微鏡廠商都沒有對外保證其物鏡、目鏡，或整個光學系統的倍率精度。而我國卻非得搞出個“JJF 1402-2013 生物顯微鏡校準規范”，還評什么不確定度，暈倒！！！

但不知放大鏡是否也有類似的東東。

非常贊同16#的意見。剛看了本帖，又看了那個JJF1402，生物顯微鏡本身只是一個觀察工具，只要能看清楚被觀察對象就行，為什么非要弄個什么規范去校準他呢？

竟然已經有了“JJF 1402-2013 生物顯微鏡校準規范”，

那咱們就討論吧。

回復 16# 星空漫步


實際上我也贊同您的觀點。用于觀察而不用于測量，真沒必要校準，即使給出放大倍數誤差，對于客戶使用沒有什么意義。現在有的顯微鏡配備帶有分劃標尺的目鏡，如果用于測量，校準還算說得過去。只是絕大多數的生物顯微鏡都只是放大觀察用，本可以不用校準，只是企業為了應付體系認證等自己提出要校準，實際上校準后對使用有沒有影響他們不管，只要有個證就行。作為計量檢測單位，也愿意應規范要求，買標準器，通過建標或認可開展這個項目，因為市場前景還是不錯的，食品生產企業、醫療衛生單位在用的生物顯微鏡數量不少的。也就是這樣。

還有個金相顯微鏡，也是用來放大的，真的沒有必要校準的（要校準的也是其順帶的測量功能而非主要的看金相的）。

回復 19# 長度室


      如果有人愿意為此付費，計量單位也能創收，當然不錯。
不過如果人家僅僅用于觀察，有關單位還要根據規范，硬要給人家做什么校準，來收取費用，就跟直接搶錢沒區別了。


      另外，顯微鏡視場內各點倍率都不同，嚴格來說靠一把目鏡分劃尺讀數根本校不了。即使要湊合地給個數，目標對象也應該是更有可能用于測量的工業顯微鏡，而不是生物顯微鏡。

      實際上，無論是工業顯微鏡，還是生物顯微鏡，多數客戶尤其是生物用戶，即使用目鏡分劃尺，也只是為了知道一個大概的尺寸，這并非我們所認識的常規意義上的測量，計量就更談不上了。對于這類用戶，也完全沒有必要給人家做校準，或要求人家必須做校準。

回復 20# 風吹石


沒錯，金相顯微鏡也是一樣，只是放大觀察用沒有必要校準。金相顯微鏡我記得有個部門規程，規程代號的小括號里是教委，就是沒有下載下來看看。

回復 21# 星空漫步


有關計量單位也沒有硬要給人家做校準，來收取費用。而是有些質量體系審核員對計量不了解還要給企業提出一些不合理的要求，企業也往往是為了應付，有證書就行，也是為了少一些麻煩。我也經常提醒來送檢的客戶這實際不需校準，可他們還是要個證書安心一些。對于我個人，也就樂于按照規范操作了，順便可以學習一下關于這種設備的知識，收取的費用跟我沒有一點關系。
您說的顯微鏡視場內各點倍率都不同，這個應該怎樣理解，我想學習一下。

回復 23# 長度室


   這個一兩句話解釋不清，有興趣的話可以找一本幾何光學或者工程光學的書看一看。在光學系統中，一共有七種色像差存在，這里面有些會影響到視場內各點的倍率。我的光學也學得不好，這事沒有好好總結過。

回復 24# 星空漫步


想學的東西真是太多了，有些力不從心。謝謝您，有機會我會查找一下相關資料看看。