验光镜片顶焦度的测量结果不确定度评定

　　1 测量方法

　　依据 JJG 579—2010 《验光镜片箱检定规程》，将被测镜片刻字面朝上放在焦度计的镜片支撑座上，移动被检镜片，尽量使镜片的成像中心与分划板的十字线重合，并使棱镜度示值为零或最小，此时的读数即为被检镜片的顶焦度测量值，该读数加标准焦度计的修正值为被测镜片顶焦度的实际值。本次评定以标称值分别为 - 2. 50m- 1、 - 10. 00m- 1、 + 2. 75m- 1的验光镜片为例，对验光镜片顶焦度测量结果进行了不确定度分析。

　　2 数学模型

　　式中: c 为被测镜片顶焦度的实际值; D 为被测镜片顶焦度的测量值; d 为一级标准焦度计的修正值。

　　3 方差和传播系数

　　4 标准不确定度一览表

　　5 计算标准不确定度分量

　　5. 1 被测镜片顶焦度引入的不确定度分量 u1

　　( 1) 随机效应引入的分量 u11

　　该分量可由焦度计的测量重复性表示。在重复性条件下对验光镜片进行 10 次重复测量，计算样本的单次测量的实验标准差。重复测量结果分别如表 2 所示，并根据贝塞尔公式对其实验标准差进行了计算。

　　( 2) 系统效应引入的分量 u12

　　各类自动对焦原理的焦度计均有不同的计算软件，对其测量数据进行处理后得到镜片的后顶焦度值。实验数据表明，由此引起的顶焦度示值的变化约为 ±0. 01m- 1，按照均匀分布计算，估计由此引起的标准不确定度为:

　　综上所述，使用自动对焦式焦度计检测验光镜片顶焦度时所得到的实测值 D 的测量不确定度为:

　　5. 2 一级标准焦度计的修正值 d 引入的测量不确定度分量 u2

　　①当在焦度计检定点时，修正值 d 引入的测量不确定度 u2

　　根据顶焦度量值传递系统规定，一级标准焦度计的修正值的扩展不确定度为 ( 0. 02 ～0. 03) m- 1( k =3) ，则修正值带来的标准不确定度为:

　　②当在焦度计非检定点时，修正值 d 引入的测量不确定度 u2

　　使用顶焦度标准镜片检定焦度计时，焦度计只能得到在检定点处的修正值。实际测量镜片顶焦度时，非检定点处的修正值是根据内插法得到的，由此引起的顶焦度示值的变化约为 ±0. 005m- 1，按照均匀分布计算，可知引起的标准不确定度为:则:

　　6 合成标准不确定度

　　7 扩展不确定度

　　取 k =2，则 U =2 × uc。

　　8 测量不确定度的报告与表示