JJG 863-2005 V棱镜折射仪

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中华人民共和国国家计量检定规程

JJG863-2005

V棱镜折射仪

V一prismRefractometer

2005一03一03发布2005一09一03实施

国家质量监督检验检疫总局发布

工.G863-2005

V棱镜折射仪检定规程尹0.0.钾。.0.0.0.扮扮~~~钾扮、

乙4

6JJG863-2005

VerificationRegulationofb代替JJG863-19944

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V一prismRefractometer

本规程经国家质量监督检验检疫总局于2005年3月3日批准，并自

2005年9月3日起施行。

归口单位:全国光学计量技术委员会

起草单位:中国计量科学研究院

本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释

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JJG863-2005

本规程起草人:

刘文丽(中国计量科学研究院)

杨磊(中国计量科学研究院)

马振亚(中国计量科学研究院)

JJG863-2005

目录

1范围··························································································……(1)

2概述··························································································……(1)

3计量性能要求·(3)

3.1测微读数系统的行差·································································……(3)

3.2测微读数系统的空程··································································……(3)

3.3校正块的90。角误差··································································……(3)

3.4V棱镜两通光端面的平行差和V形槽90。角误差······························……(3)

3.5折射率测量误差········································································……(3)

3.6折射率测量重复性·····································································……(3)

4通用技术要求··············································································……(3)

4.1外观·······················································································……(3)

4.2仪器附件·················································································……(3)

4.3光学系统成像质量·····································································……(3)

4.4视差··························································。····························……(4)

4.5平行差·····················。······························································……(4)

5计量器具控制·························································。····················……(4)

5.1检定条件·················································································……(4)

5.2检定项目··············································……，’’··························……(4)

5.3检定方法···，·········、······、·················‘·、·······················，·······一(4)

5.4检定结果的处理········································································……(8)

5.5检定周期·················································································……(8)

附录A常用折射液的折射率及配制方法·············································……(9)

附录B测微读数系统行差检定记录和计算实例····································……(io)

附录c测微读数系统的空程检定记录和计算实例·································……(it)

附录DV棱镜折射仪检定记录格式······························。····················……(iz)

附录EV棱镜折射仪检定证书、检定结果通知书内页格式·。···。···············……(17)

附录F检定结果的测量不确定度评定实例·······················。················。·……(18)

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JJG563-2005

V棱镜折射仪检定规程

范围

本规程适用于V棱镜折射仪的首次检定、后续检定和使用中检验。V棱镜折射仪的

定型鉴定、样机试验中对有关计量性能的要求可参照本规程执行。

2概述

V棱镜折射仪(以下简称折射仪)是利用立式精密测角仪采用V棱镜法测量折射率

的一种仪器。

V棱镜法测量折射率的测量原理见图to

Bn>nocBn<nnnc

图1V棱镜法测量折射率

1-V形棱镜;2一被测样品

V棱镜是一块带有“V,，形缺口的长方形棱镜，由两块材料完全相同、折射率均为

n。的直角棱镜胶合而成，V形缺口的张角为艺AED=900，两个尖棱的角度为艺BAE=

匕CDE=450。将被测样品磨出构成900的两个平面放在V形缺口内，由于样品角度加工

的误差，被测样品的两个面和V形缺口的两个面之间会有空隙，需要在中间填充一些

折射率和被测样品折射率接近的液体，成为折射液。折射液作用是即使样品加工900角

不准确，加上折射液之后，近似于一个准确的900角，还可防止光线在界面上发生全反

射。

以单色平行光垂直射人V棱镜的AB面，如果被测样品的折射率n和已知的V棱镜

折射率n。相同，则整个V棱镜加上被测样品就像一块平行平板玻璃一样，光线在两接

触面上不发生偏折，最后的出射光线也将不发生任何偏折。如果两者折射率不相等，则

光线在接触面上发生偏折，最后的出射光线相对于人射光线就要产生一偏折角B，偏折

角夕的大小和被测样品的折射率n有关。V棱镜法就是通过准确测量偏折角夕的值，按

JJG863-2005

公式(1)计算出被测样品的折射率n:

(1)

式中:n,-V棱镜的折射率;

n—被测样品的折射率;

B—出射光线的偏折角。当n>n。时，B为正值;当n<n。时，B为负值。

V棱镜折射仪主要由平行光管、V棱镜、对准望远镜、度盘和读数显微镜等组成。

一台仪器一般配有三个V棱镜，各V棱镜配有一块从制造V棱镜的同一块玻璃上切割

下来加工而成的校正块，用于调整零位。同时仪器附带有多种谱线灯、相应的灯源、滤

光片，以及仪器说明书、折射率计算用表等技术资料。

以JCZ一1型V棱镜折射仪为例，其光学系统见图20

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平行光管、、/尹60，入、\1、\、\

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测微目镜馨

图2JCZ一1型V棱镜折射仪光学系统图

1一光源棱镜;2-聚光镜;3-滤光片;4一分化板;5一准直物镜;6-V棱镜;7一直角棱镜;

8-望远物镜;9一分化板;10一目镜;I1-聚光镜;12一毛玻璃;13-棱镜;14一度盘;

15一读数显微镜物镜;16-棱镜;17-螺旋线分化板;18-固定分化板;19一目镜

折射仪的平行光管给出与V棱镜人射面垂直的一束单色平行光，其分化板上刻有

一条和V棱镜的V形缺口底棱相平行的细线作为目标线，对准望远镜用于对准平行光

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JJG863-2005

管的目标线经过V棱镜和被测样品的像，读数显微镜用来读出度盘转角的读数，通过

准确测量偏折角0的值，按公式(1)计算出被测样品的折射率。

将一组经由法定计量技术机构检定合格的标准块作为被测样品，用被检折射仪对其

进行折射率测量，各项指标必须满足规程要求。

3计f性能要求

3.1测微读数系统的行差

度盘最小分度值的名义值S与测微读数系统相应测量范围S'之差，称为测微读数

系统的行差，以符号P表示。

仪器测微读数系统的行差不得大于1.8"o

3.2测微读数系统的空程

测微读数系统空程以对度盘同一刻线，用测微手轮旋进与旋出方向对准读数的差值

h来表示。

仪器测微读数系数的空程不得大于3"0

3.3校正块的00。角误差

校正块的90。角示值误差不得大于t10".

3.4V棱镜两通光端面的平行差和V形槽900角误差

V棱镜两通光端面的平行差不得大于30";V型槽900角的示值误差不得大于*10"0

3.5折射率测量误差

各谱线的折射率测量误差不得大于士5x10"'"

3.6折射率测量重复性

折射率测量重复性不得大于1x10-'o

4通用技术要求

4外观

4折射仪应标有仪器名称、型号、编号、生产日期、制造厂名，应有安全性以及

强制性标记等。

4.1.2光学零件表面不应有霉斑、脱膜、脱胶、划痕等疵病。

4.1.3折射仪及附件表面的涂镀层应平整、均匀，不应有划痕、斑迹、脱漆或脱皮等

缺陷。外部零件接合处应整齐，无粗糙不平现象。

4.1.4仪器各机械部分应平稳转动，无卡滞或跳动现象，锁紧部分应能有效自锁。

4.2仪器附件

4.2.1仪器应配有厂家提供的配套的V棱镜及其校正块，相应的谱线灯、灯源、滤光

片。

4.2.2仪器应配有仪器说明书、折射率计算用表等必要的技术资料。

4.3光学系统成像质量

所有光学系统成像应清晰，视场内亮度均匀，不应有由杂光引起的亮背景和明显的

重影。

J.1G863-2005

4.4视差

4.4.1用观察望远镜观察平行光管不应有目视可见的视差。

4.4.2.在瞄准望远镜出瞳处观察平行光管分划板像时，瞄准望远镜不应有目视可见的

视差。

4.4.3通过测微读数系统目镜观察指标线像与分划板刻线像之间不应有目视可见的视

差。

4.5平行差

4.5.1在瞄准望远镜出瞳处观察平行光管分划板像时，指标线像与分划板上双刻线像

之间不应有目视可见的平行差。

4.5.2通过测微读数系统目镜观察，指标线像与分划板刻线像之间不应有目视可见的

平行差。

5计量器具控制

计量器具控制包括首次检定、后续检定以及使用中检验。

5.1检定条件

5.1.1检定设备

玻璃材料折射率标准块(以下简称标准块)

标准块需经检定合格，其可见光谱区内至少五条常用谱线D,d,F,C,。的折射

率值测量不确定度为5x10-b(k=3)，应有一个误差不大于士10"的900角，折射率一般

在1.47一1.80之间大致均匀分布，至少由五块优质光学玻璃制成，其材料一般为QK1,

K9,