JJG 77-2006
标准分类号
标准ICS号:医药卫生技术>>11.040医疗设备
中标分类号:综合>>计量>>A52长度计量
出版信息
出版社:中国计量出版社
页数:21页
标准价格:20.0 元
出版日期:2006-11-23
相关单位信息
起草人:杜华、高思田
起草单位:中国计量科学研究院
归口单位:全国几何量角度计量技术委员会
发布部门:国家质量监督检验检疫总局
标准简介
本规范适用于双光束干涉显微镜的首次检定、后续检定和使用中检验。 JJG 77-2006 干涉显微镜检定规程 JJG77-2006 标准下载解压密码:www.bzxz.net
本规范适用于双光束干涉显微镜的首次检定、后续检定和使用中检验。
标准内容
中华人民共和国国家计量检定规程JJG77—2006
涉显微镜
InterferenceMicroscopes
2006-05-23发布
2006-11-23实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJG77-—2006
干涉显微镜检定规程
VerificationRegulationof
Interference Microscopes
JJG77—2006
代替JJG77—1983
本规程经国家质量监督检验检疫总局2006年5月23日批准,并自2006年11月23日起施行。
归口单位:全国几何量工程参量计量技术委员会起草单位:中国计量科学研究院本规程委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释本规程主要起草人:
高思田
参加起草人:
赵有祥
朱小平
JJG77—2006
(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)
2引用文献·
3概述
4计量性能要求
4.1干涉滤光片的特性·
JJG77—2006
4.2测微鼓轮微分筒刻线锥面的内棱边与固定套管刻线面之间的距离4.3测微目镜十字线分划板的指标线与毫米分划板刻线的相对位置…4.4测微目镜测微鼓轮刻线与毫米分划板刻线的相符性4.5测微目镜的示值误差
4.6光学系统成像质量·….
4.7工作台与主光轴的相互位置·辅助成像装置的特性·
4.9仪器的示值误差
5通用技术要求
6计量器具控制
6.1检定条件
检定项目
6.3检定方法
6.4检定结果的处理
6.5检定周期
附录A干涉显微镜示值误差检定结果的不确定度评定附录B检定证书和检定结果通知书(内页)格式(1)
1范围
JJG77—2006
干涉显微镜检定规程
本规程适用于双光束干涉显微镜的首次检定、后续检定和使用中检验。引用文献
本规程引用下列文献:
JIF1001--1998通用计量术语及定义JJF1059--1999测量不确定度评定与表示JJF1094—2002测量仪器特性评定技术规范JJG8121993涉滤光片检定规程
使用本规程时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3概述
干涉显微镜由干涉和显微系统组成,利用光波干涉原理来测量表面粗糙度参数。它是以范围为(530~600)nm的光波波长为标尺,将被测表面与标准光学镜面相比较,再经显微系统高倍放大后,来观察和测量被测表面的微观几何形状特性。双光束干涉显微镜主要用于表面粗糙度评定参数R,的测量。该仪器可用来测量精密加工零件的表面如平面、圆柱面等外表面,也可用来测量零件表面刻线、镀层等深度。目前常用的仪器外形如图1和图2所示。
1一调焦鼓轮;2一遮光屏;3—干涉带宽度、方向调节螺钉;4一参考镜微调螺丝;5,6一工作台纵横向移动千分尺;7—工作台:8一光源;9可换滤光片;10—光阑;11一测微目镜:12一测微鼓轮:13—照相机或监视器装置图1常用干涉显微镜外形图(-)1
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1一测微目镜;2—目视、照相转换钮;3照相机或监视器装置;4—光源;5—干涉带宽度调节钮;6—干涉带方向调节钮;7—参考镜微调螺丝:8—工作台高低移动(调焦)盘;9一工作台转动盘;10—工作台平移盘;11—工作台:12一聚焦手轮;13—测微鼓轮:14—目镜头转座;15一滤光片移动手柄;16-卷片扳手;17—快门;18—底座图2常用干涉显微镜外形图(二)仪器的光路系统简图分别如图3和图4所示。1—光源;2—聚光镜;3—干涉滤光片:4—投影物镜:5一分光镜:6一补偿镜;7,8,10-物镜;9参考镜;11,14—反射镜;12—测微目镜;13-照相物镜;15—影屏:16—孔径光阐;17—视场光闹图3光路系统(一)
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1—光源;2—分光镜;3,4—物镜组;5—目镜组;6—照相物镜组;7一反射镜(目视、照相转换);8一遮光板(干涉、显微转换);9一参考镜;10一影屏图4光路系统(二)
4计量性能要求
4.1涉滤光片的特性
干涉滤光片的中心波长范围在(530一600)nm,波长半宽度不超过10nm一年内最大变化不超过3nm。
4.2测微鼓轮微分筒刻线锥面的内棱边与固定套管刻线面之间的距离测微鼓轮微分筒刻线锥面的内棱边与固定套管刻线面之间的距离不超过0.4mm。4.3测微目镜十字线分划板的指标线与毫米分划板刻线的相对位置测微目镜十字线分划板的指标线(该指标线为双刻线)应与毫米刻线平行;十字线分划板运动方向与毫米刻度尺轴线的平行度不超过毫米刻线长度的1/10。4.4测微目镜测微鼓轮刻线与毫米分划板刻线的相符性4.4.1当十字线分划板的指标线对准毫米刻度尺的零刻线时,测微鼓轮的零位刻线应对准固定套管上的指标线,其偏移量不超过1/5个分度。4.4.2十字线分划板的指标线移动1mm时,测微鼓轮刻线应转过100个分度,其偏移量不超过1个分度。
4.5测微目镜的示值误差
在任意一周(1mm)内最大允许误差:0.005mm;在全程(8mm)内最大允许误差:0.010mm。
4.6光学系统成像质量
4.6.1视场内干涉条纹与被测表面的像应同时清晰;对于图2所示仪器,被测表面的3
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像与仪器视场下方的刀口像应同时清晰。当仪器用白光照明时在视场中部应能看见6一8条干涉条纹,其中彩色的条纹基本对称地排列在黑色条纹的两侧。当用单色光照明时,干涉条纹充满整个视场,至少有50%的于涉条纹清晰。4.6.2于涉条纹的宽度和方向应能任意调节。干涉条纹在移动中,其宽度和方向不应有变化。
4.6.3使用测微目镜观察时,视场中干涉条纹在水平和垂直两个位置上的弯曲量对于使用中的仪器不超过条纹间隔的1/4;对于新制的仪器不超过1/5。4.7工作台与主光轴的相互位置
4.7.1工作台转动时,干涉条纹间隔的变化不超过10%。4.7.2对于图1所示仪器,在移动工作台10mm范围内,物距变化不超过仪器调焦鼓轮的3.5个刻度;对于图2所示仪器,工作台移动到任意位置时,视场中央的白光干涉条纹应在视场内。bzxz.net
4.8辅助成像装置的特性
4.8.1照相装置
照相屏幕上的影像应与目镜视场中的像同样清晰,且摄影中心与目镜视场中心应同轴,其最大偏移值不超过2mm;仪器倒置使用时不超过3mm。4.8.2监视器装置
通过转接物镜和摄像头而成像在监视器中的影像应与目镜视场中的像同样清晰,且摄像头中心与目镜视场中心应同轴,其最大偏移值不超过2mm。4.9仪器的示值误差
测量范围和示值最大允许误差见表1。表1测量范围和示值最大允许误差测量范围/μm
0.400.200.100.05≤H≤0.10
5通用技术要求
5.1外观
最大允许误差
5.1.1仪器应标有名称、型号、规格、编号、制造厂名(厂标或商标)及仪器出厂日期。
5.1.2仪器和附件的涂镀面应平整、色调均勾一致,电镀和涂漆表面不应有皱纹、斑点、脱皮或脱落现象,外部零件各结合处应齐整。4
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5.1.3仪器和附件的工作表面不应有锈蚀、碰伤、划痕、裂纹等缺陷,棱边应光滑无毛刺。
5.1.4仪器视场内不应有霉、雾以及显著的和影响测量的气泡、水泡、麻点、擦痕、灰尘、油迹等底病,光学系统成像应清晰,亮度应均勾。5.1.5所有刻度尺刻线应平直清晰、无脱色现象,且不应有大于刻线宽度二分之一的断裂现象。文字和读数部分的数字应清晰、工整。5.1.6测微目镜的十字线分划板刻线与毫米分划板刻线之间应无目力可见的视差。5.2各部分相互作用
5.2.1仪器各活动部分应配合良好,使用时应灵活、平稳,不应有卡滞和突跳现象。5.2.2仪器的所有紧固螺丝的作用应可靠有效。5.2.3干涉滤光片的移动和图2所示仪器目视、照相转换反射镜的转动均应定位可靠,且不切割视场。
5.2.4改变干涉条纹宽度和方向的机构,对于首次检定的仪器应保证在任意位置时将于涉条纹调宽至整个视场中只有1条干涉条纹。对于后续检定和使用中检验的仪器,允许只在于涉条纹处于垂直和水平两位置上测量,并能将干涉条纹调宽至二分之一视场。5.3测微目镜的测微鼓轮的移动行程应大于工作行程,在起始和终止位置上均大于0.3mm。
5.4工作台升降应均勾平稳,升程范围不少于5mm后续检定和使用中检验的仪器,允许有不影响计量性能的上述缺陷。6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。6.1检定条件
6.1.1环境条件
检定环境条件见表2。
表2检定环境条件
检定室的温度/℃C
室温的变化/(C/h)
检定室的相对湿度(%)
被检仪器在室内平衡温度时间/h检定前提前开启仪器照明光源的时间/h标准器具在室内平衡温度时间/h检定室内应无对测量产生影响的气流和振动。20±5
6.1.2检定设备
主要检定设备见表3。
6.2检定项目
检定项目见表3。
检定项目
各部分相互作用
干涉滤光片的特性
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表3检定项目和主要检定设备
主要检定设备
分光光度计
测微鼓轮微分简刻线锥面的内棱边与固定套管刻线面之间的距离测微目镜十字线分划板的指标线与毫米分划板刻线的相对位置
测微目镜测微鼓轮刻线与毫米分划板刻线的相符性
测微目镜的示值误差
光学系统成像质量
工作台与主光轴的相对位置
辅助成像装置的特性
仪器的示值误差
2级塞尺
万能工具显微镜
尺寸不小于5mm的
四等量块
尺寸不小于5mm的
四等量块、
十字线分划板
十字线分划板
标准单刻线样板组
注:表中“+”表示应检项目,“_”表示可不检项目。6.3检定方法
6.3.1外观及各部分相互作用
目力观察和试验。
6.3.2干涉滤光片的特性
按JIG812一1993中的相应方法进行。该项目在仪器检定之前进行。6.3.3测微鼓轮微分筒刻线锥面的内棱边与固定套管刻线面之间的距离使用中
用厚度为0.4mm的塞尺以比较法检定。这一测量应在微分筒转动一周内均匀分布6
的四个方位进行。
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6.3.4测微目镜十字线分划板的指标线与毫米分划板刻线的相对位置转动测微鼓轮,使十字线分划板的指标线对准毫米分划板的任一毫米刻线,观察指标线是否与毫米刻线平行。
6.3.5测微目镜测微鼓轮刻线与毫米分划板刻线的相符性转动测微鼓轮,使十字线分划板的指标线对准毫米刻度尺的零刻线,观察测微鼓轮的零位是否对准指标线,并读出偏移量。转动测微鼓轮,使十字线分划板的指标线对准任一毫米刻线,记下读数a1。然后使十字线分划板的指标线对准相邻的一条毫米刻线,记下读数α2。按式(1)计算相对测微鼓轮100个分度的偏移值β:β=lα2-ai 1-100
式(1)的计算结果作为测量结果,该测量应在毫米刻度尺的首未两个位置上进行。6.3.6测微目镜的示值误差
将测微目镜从仪器上取下,旋去它的目镜头,然后安装在万能工具显微镜的工作台上,调整万能工具显微镜使测微目镜毫米分划板的毫米刻度尺清晰的成像在万能工具显微镜的米字线分划板上,并使测微目镜十字线分划板的十字线交点运动方向与万能工具显微镜纵向导轨行程平行。转动测微目镜的测微鼓轮对准起始零位。移动万能工具显微镜的纵向滑板使万能工具显微镜测角目镜的米字线交点对准测微目镜的十字线分划板的十字线交点(如图5a),同时使指标线对准万能工具显微镜的米字线中心刻线,读取万能工具显微镜的纵向读数得零位读数α0。然后依次转动测目镜鼓轮1,2,3,3.25,3.5,3.75,4,5,6,7,8周(图5b),并依次地在万能工具显微镜上得读数a1、a2a11。a、a2\an每个测量点的读数减去零位读数即为该点的测得值,每个测量点的标称值与其测得值之差即为该点的示值误差。(a)
图5使用万能工具显微镜测量时的图像各受检点的示值误差按式(2)计算:8,=L-(a,-ao)
式中:L,一一各受检点的标称值,mm,i=0,1,2,…,11;ao零位的读数,mm;
a一一各受检点的读数,mm,i=0,1,2,…,11。(2)
该项测量应在测微目镜的正、反行程上进行。在全程内或任一周内,测微目镜的示7
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值误差应以该范围内各测量点示值误差的最大值与最小值之差来确定,并作为测量结果。
6.3.7光学系统成像质量
6.3.7.1将量块置于仪器工作台上,调整仪器使视场内干涉条纹与被测表面的像同时清晰,并进行检查;对于图2所示仪器,被测表面的像与仪器视场下方的刀口像应同时清晰。
6.3.7.2通过目力观察和试验,来检查于涉条纹的宽度和方向的调节性。对于首次检定的仪器该测量应在任意位置进行,对于后续检定和使用中检验的仪器,允许只在干涉条纹处于垂直和水平两位置上进行。6.3.7.3将量块置于仪器工作台上,切断干涉光路,对准量块进行调焦,直至视场内出现量块表面的清晰像,然后打开干涉光路,应能在视场中部出现清晰的于涉条纹。6.3.7.4用测微目镜十字线分划板的十字线对准处于水平位置的任一干涉条纹的中部(如图6a),记下测微鼓轮的读数a1;然后转动测微鼓轮,使十字线与视场两边沿的同一条干涉条纹对准(如图6b),记下读数a2;再用十字线对准相邻干涉条纹的中部(如图6c),记下读数a30
图6干涉条纹图像
干涉条纹弯曲量c按式(3)计算:c= a2 - al
在干涉条纹处于垂直位置时,重复上述测量过程测出其弯曲量。以两个位置上的干涉条纹弯曲量c的计算结果作为测量结果。6.3.8工作台与主光轴的相互位置6.3.8.1将量块置于仪器工作台上,采用单色光照明,调整仪器使视场内出现清晰的千涉条纹。用测微目镜测出任一相邻干涉条纹的间隔m1,转动工作台,每转动90°测量一次干涉条纹的间隔m2、ms和m4,取四次测量中干涉条纹间隔的最大值和最小值,按式(4)计算变化量d:
d = mmx= m × 100%
该项测量应在工作台的顺时针和逆时针转动方向上进行,取其最大变化量作为测量结果。
6.3.8.2锁紧工作台,选用白光,将黑色干涉条纹和处于测微目镜中央的十字线重合。8
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