生物显微镜校准问题

JJF 1402-2013 生物显微镜校准规范 实施一年以来，大家感觉规范的内容、实际操作等有没有问题？由于一直没有看到起草人对于该规范的解读，在这里想跟校准生物显微镜的量友们交流一下。我先抛砖引玉，提出几个问题，供大家交流。
1.放大倍数误差的计算公式（2）有没有错误？
2.用倍率计测量总放大倍数时有没有遇到过什么问题？
3.物镜放大倍数误差测量不确定度评定（附录B）有没有问题？评定的合不合理？大家在评定的时候是怎么考虑影响分量的？
应该还会有其他的问题，希望能和量友们交流。

1.放大倍数误差的计算公式（2）有没有错误？
这个不能说有错误，只是和 示值误差=标称值-实际值 不太一样，我也感觉不妥。
2.用倍率计测量总放大倍数时有没有遇到过什么问题？
按照规范一般用不到倍率计的，一般用目镜头和标准线纹玻璃尺都可以解决。
3.物镜放大倍数误差测量不确定度评定（附录B）有没有问题？评定的合不合理？大家在评定的时候是怎么考虑影响分量的？
我感觉用相对误差这种方法分析比较合适，但是我感觉我感觉有几个地方有点问题，不知道是我理解有误。

回复 2# 孙彦锋


谢谢你的回复，共同探讨，共同提高。
1.本身错误的东西不能找理由认为可能是正确的。那个式子计算的是偏差的相对值，不是相对误差。在“物镜放大倍数误差以实测放大倍数与名义放大倍数之差的相对误差确定”这句话，这是说的偏差呢还是误差呢？
2.按规范一般还是会用到倍率计的。现在双目显微镜数量还是不少的，我们应该校准双目显微镜左右两系统放大倍数差这一项，这一项指的是左右两系统总放大倍数差，也就是需要用显微镜自带的两个目镜，而不用我们作为标准的十字分划目镜，需要用倍率计测量。因此规范里说“在不拆卸显微镜目镜的情况下，。。。。。。”。
3.对于放大倍数误差测量结果的不确定度评定，规范示例就是以相对误差进行评定的，只是规范在灵敏系数、有些分量的评定方面出现了问题。在一个可供讨论的问题是不确定度大小与物镜的放大倍数有什么关系、与所选取的玻璃刻线尺的间隔有什么关系，估读误差该怎么评定等等。

1.我没说清楚，规范计算的是相对误差。相对误差=（标称值-实际值）/实际值。和规程给出的不太一致。规程中为（实际值-标称值）/标称值。
2.我的理解(不一定准确）：用到倍率计一般是目镜不可拆卸时，我碰到的目镜一般可以拆卸，所以感觉用不到。我的理解是分别在左边和右边用目镜和标准玻璃线纹尺测量放大倍数，然后作差。
3.规程中只是给出10倍物镜的不确定度评价，我现在在写这个不确定度，有的分量和规程上的对不上。我感觉估读误差那里应该A=0.01 mm吧，目镜分划尺的分度值应该是0.1 mm。

回复 4# 孙彦锋



对，规范中不知为什么非要反着给出相对误差的公式。
第二点应该是你理解的不对。左右两系统放大倍数差不应该这样测量。你再看一下规范在该项目要求的计量器具一栏，再看一下这个项目的校准方法，规范上写得比较清楚的。
第三点，我也在评这个的不确定度，我们可以交流一下。规范确实只以10倍物镜评定的，没有提到物镜放大倍数不同对不确定度有什么影响，我是将多个倍数的都在不确定度评定中有所体现，为什么放大倍数不同不确定度大小会不一样，主要原因是标准器（玻璃线纹尺）的误差经不同倍数放大后的“误差”是不一样的。那个估读误差也确实有问题，规范说分度值是1mm，怎么搞的。

要原因是标准器（玻璃线纹尺）的误差经不同倍数放大后的“误差”是不一样的！我也是这样认为。
分度值应该是0.1 mm。我评定完了，中间小，两边大，大概也是1.3％左右。

回复 6# 孙彦锋


你说的“中间小，两边大”是不是在目镜视场的中间、两边？对线瞄准误差应该是不一样的，两边由于都是斜着瞄准，越往两边，瞄准误差应该越大。100X物镜的应该评定不出1.3%的结果。斜视瞄准的误差应该怎么评定呢？跟视角应该有关联的评定方法。我还没有科学的评定方法，规范上有个瞄准精度60″，我有点搞不通了。

关于双目显微镜左右两系统放大倍数差，是我理解出错，它是测的是左右两个系统放大倍数差，应该是总的放大倍数。就是用倍率计在不拆卸目镜的情况下测得的总放大倍数。谢谢哈！我没研究的很仔细。
我说的是4倍和100倍的时候大，中间的放大倍数小。我现在又重新评定，感觉参考规程上的评定方法，用相对不确定度评定，有好多争议。我直接评定一下试试。

回复 8# 孙彦锋



所以说，你手头如果有倍率计，可以试着测测看一看。我测过，但是在倍率计里看到的不是物镜×目镜后总的放大倍数，不知问题出现在哪里。我正在试着解决。
不应该是4倍和100倍的时候大，中间的放大倍数小，应该是每个物镜的不确定度都有大有小，100倍的总体上来看要比其他的不确定度要大。另外，规范要求放大倍数误差以相对误差给出，因此不确定度也应该以相对误差给出。关键是将灵敏系数算对，你看看规范，它就算错了。它直接用的1、-1，但那个误差公式是个比值的形式，对两个分量求偏导不是直接得到1、-1的事。而是与两个分量都有关，因此选取标准玻璃线纹尺不同间距时，灵敏系数是不一样的。
因此，我认为，它的不确定度在大的方向上，对于每个物镜的不确定度不同；对于一个选定的物镜来说，选取玻璃线纹尺的间距不同时，不确定度也不同。

回复 9# 长度室


  你说的不错，但是我简化分析了，我直接根据规程上的相对误差公式直接求出灵敏系数，然后评估玻璃尺和在目镜分划板读数带来的误差，然后算出不确定度。

回复 10# 孙彦锋


你根据那个相对误差公式计算出的灵敏系数应该不是+1、-1的吧，规范算错了。灵敏系数是带有L0、Li的值。

回复 11# 长度室


    是的，所以我换了方法评价，规程中灵敏系数算法感觉有问题。我算出来0.8％。

回复 12# 孙彦锋


应该不是一个单一的值，跟选取的标准玻璃线纹尺的间距还有关系。

是的，我取标准玻璃线纹尺的可能的最大间距，譬如说10倍以下取标准玻璃尺的长度为1 mm，40倍时取标准玻璃尺长度0.25 mm，以此类推。实际测量时，我们也是这么测得，我觉得不用计算的那么仔细吧。

这个影响量应该也是不小的。是瞄准误差，不是估读误差。它不像我们测量钢直尺、钢卷尺那样是从线纹上方瞄准，而是斜着瞄准，必然有瞄准误差的。比方说你用10倍以下取标准玻璃尺的长度为1 mm，那么反映到目镜中应该是10mm，通常来说，目镜标尺中间为零，往两侧依次递增数值，那么10mm你可能从左侧5mm读到右侧5mm，你用左侧目镜左侧5mm和玻璃尺某刻线对其时，看上去是对齐了，但实际上应该是没有对齐的。这的瞄准误差可能有目镜标尺分度值几分之一。同样，读被测线纹右侧5mm时也是有这么问题的。

生物显微镜是来观察用的，并非测量仪器，所以世界所有顶级生物显微镜厂商都没有对外保证其物镜、目镜，或整个光学系统的倍率精度。而我国却非得搞出个“JJF 1402-2013 生物显微镜校准规范”，还评什么不确定度，晕倒！！！

但不知放大镜是否也有类似的东东。

非常赞同16#的意见。刚看了本帖，又看了那个JJF1402，生物显微镜本身只是一个观察工具，只要能看清楚被观察对象就行，为什么非要弄个什么规范去校准他呢？

竟然已经有了“JJF 1402-2013 生物显微镜校准规范”，

那咱们就讨论吧。

回复 16# 星空漫步


实际上我也赞同您的观点。用于观察而不用于测量，真没必要校准，即使给出放大倍数误差，对于客户使用没有什么意义。现在有的显微镜配备带有分划标尺的目镜，如果用于测量，校准还算说得过去。只是绝大多数的生物显微镜都只是放大观察用，本可以不用校准，只是企业为了应付体系认证等自己提出要校准，实际上校准后对使用有没有影响他们不管，只要有个证就行。作为计量检测单位，也愿意应规范要求，买标准器，通过建标或认可开展这个项目，因为市场前景还是不错的，食品生产企业、医疗卫生单位在用的生物显微镜数量不少的。也就是这样。

还有个金相显微镜，也是用来放大的，真的没有必要校准的（要校准的也是其顺带的测量功能而非主要的看金相的）。

回复 19# 长度室


      如果有人愿意为此付费，计量单位也能创收，当然不错。
不过如果人家仅仅用于观察，有关单位还要根据规范，硬要给人家做什么校准，来收取费用，就跟直接抢钱没区别了。


      另外，显微镜视场内各点倍率都不同，严格来说靠一把目镜分划尺读数根本校不了。即使要凑合地给个数，目标对象也应该是更有可能用于测量的工业显微镜，而不是生物显微镜。

      实际上，无论是工业显微镜，还是生物显微镜，多数客户尤其是生物用户，即使用目镜分划尺，也只是为了知道一个大概的尺寸，这并非我们所认识的常规意义上的测量，计量就更谈不上了。对于这类用户，也完全没有必要给人家做校准，或要求人家必须做校准。

回复 20# 风吹石


没错，金相显微镜也是一样，只是放大观察用没有必要校准。金相显微镜我记得有个部门规程，规程代号的小括号里是教委，就是没有下载下来看看。

回复 21# 星空漫步


有关计量单位也没有硬要给人家做校准，来收取费用。而是有些质量体系审核员对计量不了解还要给企业提出一些不合理的要求，企业也往往是为了应付，有证书就行，也是为了少一些麻烦。我也经常提醒来送检的客户这实际不需校准，可他们还是要个证书安心一些。对于我个人，也就乐于按照规范操作了，顺便可以学习一下关于这种设备的知识，收取的费用跟我没有一点关系。
您说的显微镜视场内各点倍率都不同，这个应该怎样理解，我想学习一下。

回复 23# 长度室


   这个一两句话解释不清，有兴趣的话可以找一本几何光学或者工程光学的书看一看。在光学系统中，一共有七种色像差存在，这里面有些会影响到视场内各点的倍率。我的光学也学得不好，这事没有好好总结过。

回复 24# 星空漫步


想学的东西真是太多了，有些力不从心。谢谢您，有机会我会查找一下相关资料看看。