瞳距仪示值误差测量结果不确定度评定

　　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。过去验光师用直尺直接测量两瞳孔的中心距,后被瞳距仪所取代,现对投入使用的瞳距仪测量不确定度分析如下。

　　1　方法和依据

　　(1)测量依据: JJG952—2000《瞳距仪检定规程》。

　　(2)环境条件:室温为(20±5)℃,相对湿度<85%。

　　(3)标准仪器是瞳距仪检定装置,其扩展不确定度U95=0·06mm,k=2。被测对象为瞳距仪。

　　(4)测量过程:把3个标准模拟眼依次放入检定装置中,标准瞳距为55·000mm、65·000mm和75·000mm 3个标准套筒中并将待检的瞳距仪的工作距离设置在无穷远档上,然后分别进行测量和读数,标称值与标准装置读数值之差,即为示值误差。

　　2　数学模型

　　式中:Δ为示值误差, mm;Lm为标称值, mm;Ln为标准装置读数值, mm。

　　3　方差和灵敏系数

　　由于Lm与Ln互不相关,依照公式

　　由公式得到

　　灵敏系数:

　　4　计算各分量的标准不确定度

　　4·1　由被检瞳距仪读数引入的标准不确定度u(Lm)

　　(1)由被检瞳距仪读数重复性引入的标准不确定度u(Lm1)将被检的瞳距仪放在标准装置上,对瞳距65·000mm处重复测量10次,读数结果如下:

　　64·934、64·927、64·927、64·921、64·934、

　　64·925、64·925、64·926、64·927、64·927mm

　　(2)被检瞳距仪分辨力的标准不确定度分量u(Lm2)

　　被检瞳距仪分辨力为0·1mm。其在±0·1mm的区间内为均匀分布,故

　　　自由度

　4·2　由瞳距仪标准装置引入的标准不确定度u(Ln)

　　(1)由瞳距仪标准装置标称值引入的标准不确定度分量u(Ln1)

　　当瞳距仪标准装置标称值为65·000mm时,从提供的技术中可知其扩展不确定度U95=0·06mm,k=2.故标准不确定度为：

　　(2)由瞳距仪标准装置校准引入的标准不确定度分量u(Ln2)

　　瞳距仪标准装置综合误差为0·076mm,它服从　

　　以上两项各不相关，合成得：

　　4·3　合成标准不确定度

　　4·4　有效自由度

　　4·5　扩展不确定度的评定

　　被检定标准瞳距为65·000mm,当被测量y接近正态分布时,取置信概率p=95%,查t分布表