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验光仪计量检定方法和注意事项

嘉峪检测网        2022-04-11 23:05

一、参数设置问题

 

  正确设置验光仪的各项参数,是保证检定结果准确的重要前提。JJG892-2011《验光仪检定规程》之7.3.1条款规定:检定前,须对验光仪的各项参数进行正确设置。其中一项是将顶焦度示值、轴位示值设置在最小分辨力挡。

 

  大多数验光仪的菜单键中只有顶焦度步长的设置,通常为0.01m-1、0.12m-1和0.25m-1三个选项或其中两个选项,检定前应按规程要求将步长设置在最小间隔,为0.01m-1或0.12m-1。

 

  对于菜单键中没有轴位步长设置选项的验光仪,通常默认为1°;而对于有轴位步长设置选项的验光仪,通常会有1°和5°两个选项。这里特别需要指出的是:检定人员绝不可忽视轴位步长的设置。设定不同的轴位步长,导致柱镜轴位的测量结果也会出现很大的偏差。这里以一台日本TOPCON公司生产的KR-800型验光仪为例,分别将轴位步长设置为1°和5°进行比较试验,得到柱镜轴位的测量结果如表1所示。

 

验光仪计量检定方法和注意事项

 

表1  不同轴位步长设定下的测量结果

 

  由表1可看出,当实际轴位为90°时,如果将步长设置为1°,示值误差为-6°,其值超出了JJG892-2011之5.4条款规定的客观式验光仪柱镜轴位示值的最大允许误差为±5°的范围,应判定为不合格;如果将步长设置为5°,则示值误差为-5°,其值在规程规定的最大允许误差范围之内,检定结果为合格。数据表明,在其他设定条件均相同的情况下,设置不同的轴位步长,对柱镜轴位检定结果会有较大的影响。希望本文的比较试验能够引起检定人员的重视,检定前一定要严格按照规程的要求将轴位示值设置在最小分辨力挡,避免因参数设置不当而导致对验光仪检定结果的误判,从而确保量值及检定结果的准确、可靠。

 

  对带有散光的消费者来说,眼镜的轴位是一项十分重要而且敏感的指标。笔者建议完成检定后,还应向用户单位或验光师进行告知和善意提醒,使其了解验光仪在不同的轴位示值步长设置下所存在的差异,引导用户选择高分辨力的轴位步长设置,以提高验光的准确性。

 

二、关于球镜度测量范围的说明

 

  通用技术要求作为检定验光仪的综合性要求,对判定验光仪的合格与否意义重大,其中一项为测量范围的检查。JJG892-2011之6.2条款明确规定:验光仪球镜度的测量范围至少应为-15m-1~+15m-1,……且验光仪的实际测量范围应与说明书明示的测量范围一致。市场上不乏厂商虚设测量范围的现象,造成仪器说明书、设备铭牌与实际测量范围不一致。因此在检定时,应首先查看其实际测量范围是否与说明书明示的测量范围一致。

 

  一般可以先检定±20m-1这两个测量点,若显示屏上给出“ERROR”提示信息,则被检仪器在该测量点上不能给出测量值,超出了其测量范围。此时再核对仪器说明书中给出的测量范围是否正确,若存在偏差,则判定该验光仪不合格,同时要求厂商按实际测量范围更改说明书。检定工作中发现,要求客户送检时携带说明书存在一定的难度,尤其一些小眼镜店使用老旧过时的验光仪,无法提供说明书。因此,建议厂商在设备铭牌中详细标注屈光度测量范围等信息,以便于检定人员核对其明示的测量范围是否与实际情况相一致。市场上可能存在的另一种极端情况是:验光仪的实际测量范围只有-15m-1~+15m-1,但厂商销售时却宣称为-20m-1~+20m-1。用±20m-1的模拟眼进行检定可以得到显示值,但在大于-15m-1~+15m-1以及小于-20m-1~+20m-1的范围内,或在大于-16m-1~+16m-1以及小于-19m-1~+19m-1的范围内根本没有测量能力。对于这种利用电子方法进行虚假销售并应对计量检定的乱象,也应有所警惕。

 

  还需要注意的是,JJG892-2011之7.3.5条款规定对客观式验光仪进行球镜度重复性检定时,应使用±20m-1的客观式模拟眼,如果被检验光仪的明示测量范围小于-20m-1~+20m-1,应选用与其最大测量范围接近的客观式模拟眼。因此,对于测量范围小于±20m-1的验光仪进行球镜度重复性检定时,应选用±15m-1的客观式模拟眼。

 

三、关于顶焦度示值误差的检定

 

  1.减少人员在调焦定位时的主观误差

 

  JJG892-2011之7.3.3.1条款规定:在对客观式验光仪零位示值误差进行检定时,通过摇动机身操作柄,使验光仪前后左右移动调焦,同时调整模拟眼支架的位置,使模拟眼的反射光斑按照仪器说明书的要求对焦成像在显示屏的中心。近年来,随着技术的不断进步,不同品牌不同型号验光仪的反射光斑的成像形状也出现了客观上的差异。在实际检定中,对模拟眼反射光斑的对焦成像定位将直接影响验光仪球镜度示值误差的判定。本文总结归纳了目前市场上常见的6种成像形状:

 

  (1)大多数验光仪的反射光斑仍是在显示屏中央成像为一圆点,如:国产新缘公司的FA-6500型,上海雄博公司的RMK-150型,日本TOPCON公司的RM系列(RM-800、RM-8900)等。

 

  (2)成像形状为中心圆点且两旁还各有一个小圆点,如日本TOPCON公司的KR系列(KR-800、KR-8100)等。

 

  (3)成像为中心圆环内有两个小圆点,如韩国CHAROPS公司的CRK-8800型。

 

  (4)成像为圆环状,如日本NIDEK公司的AR系列(AR-1、ARK-510A、ARK-530A)等。

 

  (5)成像为圆环分布的4个小方块,如Kowa公司的KW-1500型。

 

  (6)成像形状为圆环分布的小圆点,如天乐公司的RM-9200型等。

 

  无论是上述哪种图形,其成像都应该清晰均匀地显示在屏幕中心。

 

  因此,检定人员不仅需要有较全面的专业知识,还要熟练掌握被检验光仪对眼底反射光斑的定位和聚焦方式,通过正确的定位和调焦,努力得到较为理想的调焦成像,以获取准确的数据,尽量减小由于自身“主观调焦”带来的人为测量误差。

 

  2.标准器放置问题

 

  由于验光仪下颌托架负重较大,长期使用极易造成倾斜。对验光仪进行检定时,将标准模拟眼支架和柱镜标准器置于验光仪下颌托架上方后,必须对标准模拟眼支架和柱镜标准器支架进行上、下、左、右、前、后等不同方向的调整,必要时,还可添加垫片来调整水平,直至将模拟眼支架调整到水平位置。同时,建议使用直径和标准模拟眼支架或柱镜标准器底孔接近且带螺母的螺栓,对标准模拟眼支架或柱镜标准器支架进行固定,以防止标准器跌落损坏,并确保调焦点的轮廓清晰。如果模拟眼支架放置偏斜或模拟眼的光轴与验光仪光轴不重合,都会导致出现较大的测量误差。

 

  以一台NIDEK公司AR-1型验光仪为例,分别将标准模拟眼支架以水平、偏斜3°、偏斜5°放置于下颌托架,依次装入标准值为+0.01m-1、+2.53m-1、+4.98m-1、+9.98m-1、+14.98m-1、+19.99m-1的标准模拟眼,调焦并使反射光斑成像于显示屏。当水平放置时,反射光斑成像于显示屏的中心;偏斜3°放置时,反射光斑的成像偏离中心位置约2mm;偏斜5°放置时,反射光斑的成像偏离中心位置约5mm。标准器支架被放置在不同位置时得到的球镜顶焦度测量结果如表2所示。

 

验光仪计量检定方法和注意事项

 

表2  NIDEK AR-1型验光仪的球镜顶焦度测量结果

 

  根据JJG892-2011之5.2条款的规定:-10m-1~+10m-1时最大允许误差为±0.25m-1,小于-10m-1或大于+10m-1时的最大允许误差为±0.50m-1。通过表2可看出,当模拟眼支架水平放置时,示值误差是合格的;当偏斜3°放置时,示值误差变化较大并且超差;当偏斜5°放置时,示值误差严重超差。由此可知,模拟眼标准器支架是否正确放置对屈光度示值的影响很大。检定人员在开展验光仪检定时,应注意正确调整模拟眼支架的位置,使模拟眼的反射光斑对焦成像在显示屏的中心,并使模拟眼的定位面准确地位于验光仪预定的基点上,与验光仪光轴保持一致。

 

  3.数据处理问题

 

  JJG892-2011之7.3.4条款规定:每个模拟眼至少测量3次,分别取其平均值作为该模拟眼的实测值。需要注意的是,对同一个标称值的客观式模拟眼,如果3次测量值之间的发散太大,就应该增加检测次数,去除异常值后再取平均值作为模拟眼的实测值。举例说明如下:

 

  测量标称值为+15.00m-1、标准值为+15.02m-1的客观式模拟眼,得到3个测量数据分别为+15.09m-1、+14.75m-1、+15.12m-1,计算得到该平均值为+14.99m-1,该验光仪的示值误差仅为-0.03m-1。通过观察3次读数,可以发现读数2和读数3的发散已达到0.37m-1,此时应增加检测次数,获取更多的数据,去除不合理的异常读数后再取平均值。在增加测量次数后,得到15.09m-1、14.75m-1、15.12m-1、15.06m-1、15.10m-1。根据格拉布斯准则,可以判定14.75m-1为异常值,去除14.75m-1后,再取平均值为15.09m-1,则该验光仪的实际示值误差应该为+0.07m-1。

 

四、关于瞳距示值误差的检定及调整

 

  笔者曾检定过一台太原某科技中心生产的型号为FA-6000A的全自动电脑验光仪,在进行瞳距示值误差的检定时,发现PD(55)=55mm, PD(65)=65mm,而PD(75)=0mm,多次测量后PD(75)均为0mm。增加右眼测量次数,左眼次数保持不变,测量结果仍为0mm。再检查限制螺钉是松开状态,进入菜单键检查参数设置无误,重启设备后,PD(75)依然显示为0mm。由于绝大部分验光仪通常都是左右眼交替验光,初步判断该仪器出现了左右眼不能正确转换的故障。解决这种故障的方法是打开底座上方瞳距测量的传感器面板,拿掉左右两侧的固定螺丝,将机头向上抬起,找到下方桩柱,并插入对应底槽后,再放下机头,左右眼便可以正常转换了。此时测量得到PD(75)=75mm。具体操作步骤如图1所示。

 

验光仪计量检定方法和注意事项

 

图1  解决左右眼转换故障操作步骤示意图

 

  值得注意的是:某些型号的验光仪,瞳距测量数据并不在显示屏中显示,此时需按打印键从打印纸上获取数据,例如TOPCON公司生产的非触摸屏验光仪,KR-8100型和RM-8900型等。

 

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来源:计量资讯速递