瞳距仪标准检定装置建标技术报告

周淑珍

瞳距仪标准检定装置建标技术报告

周淑珍

瞳距仪属国家法定计量器具，在眼镜配制中起着十分重要的作用。介绍了瞳距仪计量标准的原理、技术指标、考核、检定等，以求瞳距仪检定工作顺利开展。

瞳距仪；计量标准；检定

1 建立计量标准的目的

瞳距仪属国家依法管理的计量器具，是专业眼镜店、医院眼科在验光配镜过程中验光师准确测量患者在不同视力状态下的瞳距的专业仪器，可测量远用、近用的双眼、单眼瞳距。

瞳距仪在眼镜配制中起着十分重要的作用，一旦失准，配制的眼镜就无法保证各项技术指标的准确性，不但起不到保护视力和矫正视力的作用，反而会出现视力下降、度数增高等相反作用，若长期配戴不合格的眼镜，轻者会出现视物不清、变形，重者会出现头晕、头痛和呕吐等现象，严重损害配戴者的身体健康。为了维护消费者的合法权益，保护人民群众的身体健康，使人民群众配戴上放心的眼镜，朔州质监测试所特购置了中国计量科学研究院研制的瞳距仪标准检定装置。该标准装置符合《计量法》的要求，可溯源，具有设计原理先进、功能完善、长期稳定性好、操作方便等优点，可以检定各类型号的瞳距仪。

2 计量标准的工作原理及其组成

瞳距仪是在验光配镜过程中，用于测量人眼两瞳孔之间距离的一种测量仪器。

瞳距仪的测量原理是：由光源照亮的视标经光学系统成像在患者眼前某一特定的工作距离处，当患者注视视标时，其左右眼的视轴相交于这一特定的工作距离处。此时光线在患者左右眼角膜表面上各形成一个反光点。验光师通过目镜可以同时看到读数游丝和这两个反光点，移动左右读数游丝分别对准患者左右眼的反光点后，即可在显示屏上得到患者的瞳距。

瞳距仪检定装置是由一个具有两维运动方向的可调工作台以及3个标称瞳距值为55 mm、65 mm、75 mm的标准套筒组成，其中3个标准套筒的实际中心距值与理论中心距值的偏差应控制在0.1 mm以内。

瞳距仪检定装置带有两个OD的标准模拟眼，用以模拟产生工作状态下，从患者瞳孔上观察到的目标像的反光点。

3 选用的计量标准器及主要配套设备

计量标准器名称：瞳距仪标准检定装置；

测量范围：55 mm、65 mm、75 mm；

不确定度或准确度等级或最大允许误差：0.1 mm；

制造厂及出厂编号：中国计量科学研究院 No：200907；

检定或校准机构：中国计量科学研究院；

检定周期或复校间隔：1年。

4 计量标准的主要技术指标

测量范围：55 mm、65 mm、75 mm；专用模拟眼：两个OD的标准模拟眼。

5 环境条件

温度：（20±5）℃；

相对湿度：<85%RH。

6 计量标准的量值溯源和传递框图

上级计量标准 本级计量标准 工作计量器具名 称：瞳距仪测量范围：5 5 m m、6 5 m m、7 5 m m不确定度：0.5 m m名 称：投影仪测量范围：（0～2 0 0）m m不确定度：U=2.5 μ m（k＝2）检定方法：直接测量法名 称：瞳距仪标准检定装置测量范围：5 5 m m、6 5 m m、7 5 m m不确定度：0.1 m m检定方法：直接测量法

7 计量标准的测量重复性试验

选取一台PD-6型的瞳距仪对标准值为55 mm的标准套筒进行测量，瞳距仪的最小读数间隔为0.5 mm。在相同条件下重复测量10次，测得数据如表1。

表1 （单位：mm）

实验表明，该计量标准的重复性小于合成标准不确定度，符合JJF 1033-2001《计量标准考核规范》，所以该标准的重复性符合建标要求。

8 计量标准的稳定性考核

选取一台PD-6型的瞳距仪对标准值为55 mm的标准套筒进行测量，瞳距仪的最小读数间隔为0.5 mm。在相同条件下进行4个周期的测量，每个周期测量10次，进行稳定性试验如表2。

表2 （单位：mm）

实验表明，该计量标准的稳定性小于扩展不确定度，所以该标准的重复性符合建标要求。

9 检定或校准结果测量不确定度评定

按照JJG 952-2000《瞳距仪检定规程》的规定，现对我单位采用瞳距仪标准检定装置开展瞳距仪检定时的测量不确定度进行评定。

瞳距仪标准检定装置是由一个具有两维运动方向的可调工作台以及3个标称瞳距值为55 mm、65 mm、75 mm的标准套筒组成，按照检定规程的规定，将两个0D的标准模拟眼放人标准套筒中，调节标准套筒与瞳距仪等高，再调节标准套筒与工作台挡片平行后，将瞳距仪紧贴在挡片上，与标准套筒保持平行，利用瞳距仪鼻架与标准套筒的锥形定位块对中后，固定好瞳距仪，即可进行测量。（见表3）

表3 （单位：mm）

9.1 建立数学模型

依据检定规程，用标称瞳距值为55 mm、65 mm、75 mm的标准套筒进行计量检定，给出被检瞳距仪在各检定点的修正值。

首先建立被检瞳距仪修正值C的数学模型：

式中：c——为被测瞳距仪示值误差；

Φ——被测瞳距仪的平均值；

d——检定装置示值。

9.2 各分量标准不确定度的评定

9.2.1 输入量d的不确定度评定（A类评定）

（1）测量重复性引入的标准不确定度分项u1

在重复性条件下，用一台PD-6型的瞳距仪对标准值为55 mm的标准套筒进行测量，其最小读数间隔为0.5 mm。次，测量结果如表4:

表4 （单位：mm）

（2）被检瞳距仪分辨力引入的标准不确定度分项u2

瞳距仪为数显式测量仪器，最小读数间隔为0.5 mm，即每按动测量键一次，读数窗显示值增加或减少0.5 mm，因此每个读数值可能包含的误差在±0.25 mm的范围内，服从均匀分布，由此引入的标准不确定度分项为：

9.2.2 输入量Φ的不确定度评定（B类评定）

（1）标准套筒中心距引起的不确定度u3

（2）瞳距仪与标准套筒对中引起的不确定度u4

（3）瞳距仪与标准套筒平行性引起的不确定度u5

在瞳距仪标准检定装置工作台上有一挡片，当瞳距仪与标准套筒均紧靠它时，两者能保持很好的平行性，由此造成的中心距偏差可忽略不计，故u5=0。

（4）标准模拟眼引起的不确定度u6

瞳距仪标准装置中两个0D的标准模拟眼，仅用于模拟产生工作状态下，从患者瞳孔上观察到的目标像的反光点，由此造成的影响可忽略不计，则u6=0。

表5 （单位：mm）

9.3 标准不确定度汇总表（见表5）

9.4 合成标准不确定度

由于以上各分量互不相关，故合成标准不确定度

扩展标准不确定度U

取 k=2，则：

9.5 结论

按照JJG 952-2000的规定，瞳距仪的示值误差不得超过0.5 mm，该测量不确定度满足要求。

10 检定和校准结果的验证

本计量标准检定或结果的验证，是采用比对法。2009年3月山西省所对朔州市某眼镜店一台PD-6型瞳距仪标准值为55 mm的标准套筒进行测量后，出具的的检定证书数据为55.00 mm，我所测得数据为55.50 mm，满足：

符合JJF 1033-2008《计量标准考核规范》中测量结果不确定度验证中两台（套）比对法的有关要求，因此计量标准总不确定度得到验证。

11 结论

该标准装置所测数据，符合JJG 952-2000《瞳距仪检定规程》的要求，达到计量标准检定装置要求，可开展瞳距仪的检定工作。

[1]JJG 952-2000瞳距仪检定规程[S].中国计量出版社.

[2]JJF 1033-2008计量标准考核规范[S].中国计量出版社.

[3]黄健.瞳距仪检定结果的测量不确定度分析与评定 [J].中国计量.2005（12）.

TB9

B

2010－02－24

周淑珍，女，现就职于朔州市质量技术监督检验测试所.