光学密度计示值校准表及其在实际工作中的应用

2015-06-08张瑞锋邱黛君

计量技术 2015年5期

关键词：密度计标准值示值

张瑞锋孔炜邱黛君王磊

(山东省计量科学研究院，济南 250014)

光学密度计示值校准表及其在实际工作中的应用

张瑞锋孔炜邱黛君王磊

(山东省计量科学研究院，济南 250014)

漫透射视觉密度计的示值通过与标准密度片的密度值比较进行校准。一般检定证书或校准证书上均附有密度示值的校准结果，即示值校准表。本文给出了几种在光学密度计实际使用过程中利用给定的密度示值校准表的方法，仪器使用人员可参考使用。

光学密度；示值校准表；应用

0 引言

光学密度又称为“视觉密度”，是指投射在试样上的光通量与投射过它的光通量之比的常用对数，多见于电影胶片洗印、印刷制版、工业探伤、医疗卫生、劳动保护等行业[1-2]。漫透射视觉密度计(又称黑白密度计，以下简称密度计)是进行光学密度测量的计量仪器[2-5]，其量值的准确性直接影响产品质量。为保证密度计量值的准确可靠，需对密度计进行检定或校准。根据JJG 920—1996《漫透射视觉密度计检定规程》的要求，用标准视觉(黑白)密度片对密度计进行检定，标准密度片级数不少于12级。在检定示值误差时，首先用密度值为2.0左右的标准密度片校准密度计，然后测量标准密度片的各级密度值，重复测试3次，计算各级测量值的平均值及与标准值的偏差[6]。将各级密度值的标准值、测量值及误差做成一个表称为密度计示值校准表，一般检定证书上均附带这个表。该表格给出了该密度计在使用过程中对测得的密度值进行修正的标准，在实际工作中具有重要的作用。下面就密度计示值校准表在实际工作中的应用进行介绍。

1 实例

表1是某台黑白密度计鉴定证书给出的示值校准表。校准用标准密度片为21级，密度间隔0.2，标准密度值由中国计量科学研究院给出，可溯源至国家光学密度基准。

表1 某台黑白密度计的示值校准表

在实际工作中，示值校准表有以下几种使用方式。

1.1 直接使用

当实际测量值在表1中各标准值附近时，可直接用表中给出的误差值对测量值进行修正。比如：用上述密度计在进程密度测量时，某次测量的测量值为1.47，通过查表知道该仪器在1.50时误差为0.01。由于测量值1.47与标准值1.50比较接近，可以认为此时的测量误差也是0.01，从而得到修正后的测量值为1.46。

1.2 内插法

当实际测量值处于两个标准值之间，且与上下两个标准值之差的绝对值相差不大时，可以考虑用内插法，通过表中给出的数据计算得到此时的修正值。例如：某次测量值为3.80，通过查表知道该测量值处于第19级3.75和第20级3.92两个标准值中间，且与两个标准值之差的绝对值近似相等，由于仪器在3.75和3.92两个标准值附件的修正值不同，采用哪个都不合适，此时可以采用内插法，利用相邻两级密度值的误差值，计算出此时的修正值，从而对测量值进行修正，经过计算修正值为0.011，修正后的测量结果为3.80+0.011=3.811，修约后为3.81。

1.3 校准曲线

我们将表1中的测量值作为横坐标，标准值作为纵坐标，得到如图1所示曲线。该曲线表示当仪器显示值所对应的标准值。利用最小二乘法对曲线进行了拟合，拟合结果为：

y=1.003x-0.017

(1)

式中：y为仪器示值；x为校准后的测量值。

通过该方程，根据测量值可以方便地计算出修正后的结果。以仪器显示值为3.80为例，通过计算可以得到此时的测量结果应为3.79。

图1 根据表1中的数据拟合出的校准曲线

2 需要注意问题

示值校准表是确保密度计示值准确性的重要资料，在实际使用中还应注意以下几点：1)计量仪器保管人和使用人应负责确保将新的修正数值及时予以更新，将新的修正值替换旧的修正值；2)示值校准表必须是经法定计量检定机构使用标准密度片进行检定或校准后出具的数值，由于标准密度片和工作密度片在密度级数、密度间隔、不确定度等方面存在的差异，在制作校准曲线时，不能用工作密度片(一般为7～8级)对黑白密度计进行校准后出具的示值校准数值；3)由于校准曲线是利用已知的校准数据进行拟合后得到的，其使用范围应仅适用于进行校准的密度范围(一般为0～4D)，一般不能利用外推法对该密度范围之外的数据进行校准。