眼睛测试仪测试眼睛的原理

为了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，同时将好的检测机构及其优势检测项目推荐给广大用户，“仪器信息网”与“我要测”自2011年9月1日开始，对不同领域具有代表性的“百家实验室”进行联合走访参观。近日，“仪器信息网”与“我要测”工作人员参观访问了本次活动的第八十二站：国家眼镜产品质量监督检验中心。国家眼镜产品质量监督检验中心常务副主任王本平工程师、林眉德副总工程师热情接待了到访人员。 国家眼镜产品质量监督检验中心外景 　　国家眼镜产品质量监督检验中心是全国唯一一个在县级市建立的国家级监督检验中心。该中心是丹阳市2004年在江苏省眼镜产品质量监督检验中心基础上投资3000多万元开始筹建，于2006年6月经国家质量监督检验检疫总局批准成立的。中心开展的项目均通过了国家计量认证(CMA)和实验室认可(CNAS)，同时通过了与CNAS签署的国际多边协议，实现了中心一次检测，全球承认的目标。目前，该中心已被全国工业产品生产许可证办公室授权为全国眼镜工业产品生产许可证发证检验机构，同时也是CE、E-mark等产品认证指定实验室。 实验室获得的证书 　　中心占地面积22亩、建筑面积12000平方米，设有“总工室、标准信息研究室、业务部、技术部、检验部、市场发展部、研发中心”。其实验室面积4700㎡，拥有国产仪器设备40台(套)，进口设备35台(套)，设备资产总值超过2400万元。此外，中心还拥有一支素质优良，集检验分析、标准研究、科研开发于一体的人才队伍，现有专业技术人员26名，其中教授3名，高级工程师4名，工程师16名，助理工程师3名。 光学检验室(1) ：主要开展对眼镜镜片透射性能、反射性能以及光致变色性能等项目的测试。 应用仪器：透射比标准测试装置、分光测色仪、光致变色性能测试仪、紫外可见分光光度计。 　　透射比标准测试装置 　　光致变色性能测试仪 　　紫外可见分光光度计 　　光学检验室(2)：主要开展对顶焦度、棱镜度、偏光轴位、膜层耐久性能等项目的测试。 　　主要仪器：焦度计、偏光眼镜轴位仪、偏光应力仪、镜片膜层耐久性仪。 　　偏光眼镜轴位仪 　　镜片膜层耐久性仪 　　光学检验室(3)：主要开展对鼻梁变形、耐疲劳等项目的的测试。 　　主要仪器：镜框疲劳试验机、弹簧脚试验机、眼镜架梁变形试验机。 　　镜架疲劳试验机 　　眼镜架梁变形试验机 　　弹簧脚试验机 　　安全性能检验室：主要开展落球测试、高速冲击、抗拉性能以及阻燃性能测试。 　　主要仪器：微机材料试验机、双管自由落体试验机、冲击试验仪、阻燃试验机。 　　冲击试验仪 　　阻燃试验机 　　接触镜检实验室：主要对接触镜规格尺寸、顶焦度、厚度、曲率半径、透氧系数等测试。 　　主要仪器：曲率半径测定仪、焦度计、极谱法透氧仪、库伦电流法透氧性能仪等。 　　材料分析检验室(3)：主要开展镜架镍析出量项目测试。 　　主要仪器：原子吸收分光光度计等。 　　据了解，中心的主要任务是承担全国眼镜企业和个人委托的质量检验，国家、省、市质量技术监督局、工商局的监督检验与抽查 眼镜产品的生产许可检验、进出口眼镜产品的检验。作为国内最具权威的国家级眼镜产品质检中心，国家眼镜产品质量监督检验中心还承担公安、司法部门委托的仲裁和产品质量鉴定检验。此外，中心还开展一些科研、技改、产品开发业务以及国家各部委、省级部门委托的科研开发项目 开展对眼镜的贸易技术壁垒的分析工作，为我国出口企业护航保驾 参与国内外关于眼镜产品及相关产品的标准制定和技术交流工作。 　　经过几年的建设与发展，该中心已拥有一整套完善和持续改进的质量管理体系，能对影响检验工作质量的各个环节实施有效控制和严格管理，完全可为委托方出具科学、准确、公正具有法律效力的检测数据。其检测范围涵盖“眼镜架、光学玻璃眼镜片毛坯、眼镜镜片、光学树脂镜片、老视镜、配装眼镜、光致变色眼镜片毛坯、太阳镜、软性亲水接触镜、硬性角膜接触镜、机动车驾驶员专用眼镜、个人眼睛和面部防护装置”等眼镜产品 检测项目覆盖了几乎所有眼镜产品相关的国家标准、行业标准、以及ISO、EN、ANSI、BS、DIN等相关标准。 　　为了进一步开展国内出口企业外销产品检测服务，国家眼镜产品质量监督检验中心积极与国外著名第三方检测机构展开合作，于2011年11月11日与法国必维国际检验集团成为友好合作实验室。双方将以建设一个“国际级眼镜产品技术服务平台”为目标，为我国眼镜生产企业提供优质、高效、快速检测服务，帮助国内企业更便捷、合法、有效进军国际市场。 王本平副主任(右二)、林眉德副总工程师(左一)与到访人员合影 　　附： 　　国家眼镜产品质量监督检验中心 　　www.cnotc.org

3月3日著名前央视记者柴静发布了关于“雾霾”的纪录片《穹顶之下》。该片通过网络渠道一经发布，就引起了社会各界的高度关注，并引发了新一轮的关于PM2.5的激烈讨论。不论是对她强烈支持和赞许，还是对她的数据以及动机有所怀疑，但有一点是我们都不能否认的，那就是“雾霾”已是一个既成事实，PM2.5正在无孔不入地侵入我们的生活，威胁到我们的健康。柴静关于“雾霾”的纪录片引人深思 看过《穹顶之下》的人基本上都被科普了一下，也就知道了PM2.5是我们肉眼无法看到的存在，那么问题来了，我们应如何感知危险呢？也许你会说，买一个柴静同款XX牌空气检测器就可以了，这个回答当然是完全正确的，但是非常遗憾，我们在这里并不是来推荐空气检测器品牌的，而是要来说一说，真正“看见”PM2.5的那一双“眼睛”不论是柴静同款还是某某同款，简单来说，这些尘埃粒子计数器都是测试大气中及室内等浮游粒子浓度的仪器，其使用了光散射及β射线法等测量方法进行测量。图1中的尘埃粒子计数器是应用光散射的仪器。图1 依据光散射放射尘埃粒子计数器的构造 如果光通过的地方有浮游粒子，光照到浮游粒子上就会产生散射，浮游粒子越多，散射光越强且与浮游粒子的量成比例。浮游粒子如此之小，它所散射出来的光可想而知也是比较微弱的，这个时候，就需要睁开能够“看见”它的“眼睛”了，而这只“眼睛”就能够捕捉到这些微弱的光信号的探测器了。光电倍增管是其中一种，其具有独特的高灵敏度，在检测PM2.5的仪器中，用光电倍增管来接收该散射光，将此信号积分后变换成脉冲信号，使其输出和浓度相对应。而这种方法对浓度的变化可以立刻进行跟踪，因此适用于要进行连续且长时间变化检测的场合。不过，有时候尽管质量浓度一定，也有因粒子形状、折射率不同等引起散射光量变化，这样会一定程度上影响到测量结果的准确性。为了避免这样的情况，部分仪器则采用了β射线法，β射线在透过物质时，其被吸收的量和物质的质量是成比例的，因此，利用这一方法，可首先让浮游粒子附着在滤纸上，然后通过测量附着前后β线吸收量之差来出求质量。而为了更方便的使用，模块化的探测器则更受推崇，图2中的探测器则是集成了闪烁体、光电倍增管、分压器、高压模块等原件的β射线计数型闪烁探测器，可直接输出具有固定幅度的脉冲TTL信号，结合配套软件，可快速进行信号的采集和处理。图二 北京滨松产β射线闪烁探测器CH320-02、CH286-05 以上两种产品在实验室和权威的大气监测站已经大显身手，时刻提供着外部环境空气中PM2.5的含量数据。但是人们如今不仅担心室外的空气，室内的空气质量如何也是令人忧心的一件事，大家都越来越想想知道，此时此刻此地的每一口呼吸都是否是新鲜无害的。因此手持的测量仪器便成为了大众的选择。可用于PM2.5探测的硅光电二极管滨松S1223-01 手持的测量仪器有一个突出的特点，那就是“小”，因此对内部的原件尺寸也存在着一定的要求。光电倍增管以及模块化探测器的体积普遍偏大，因此难以很好的满足手持级设备的需求。这个时候小尺寸的PIN光电二极管就成为了大家的最爱。采用PIN光电二极管作为探测器的PM2.5探测仪器一般采用激光散射法进行PM2.5的检测，在方法上也和尘埃粒子计数器相似，通过探测打在尘埃粒子上产生的散射光，来进行PM2.5的检测。每一个粒子的散射会产生一次散射光，通过PIN光电二极管测量就会产生一个脉冲信号，而散射光的光强不同又能反应该散射粒子的粒径大小，表现为每个脉冲信号的幅值不同。这样在测量出一系列的脉冲信号后，就可以通过计算机筛选直径小于等于 2.5 微米的颗粒物所产生的信号，计算PM2.5的浓度。这种方法对探测器的要求是要有较高的响应频率，同时有较小的体积。PIN二极管正好符合这样的要求，它较低的成本也满足了家用产品的价格需求，是生产供个人使用的手持式PM2.5测量计的理想选择。“雾霾”现如今已经成为了一把利刃，刺痛着我们每一次的呼吸。我们不光要用这些探测器去“看见”PM2.5并采取防护措施，还要在意识上真正的“看见”PM2.5，并从我做起，坚持绿色出行、抵制危害大气的行为等等，以实际行动守护住我们的“呼吸”。

前 言 眼镜架的镍析出量超标，会导致人体健康受损。国际标准化组织和欧盟标准化组织对此有着严格的管理措施，中国制造的眼镜架产品广泛采用镀镍工艺，这种工艺成本低廉。但镍是一种容易导致皮肤接触性过敏的重金属元素。医学观察证明了长期接触含镍物品,会引起皮肤过敏甚至致癌。早在上个世纪90年代，国际标准化组织(ISO)和欧盟标准化组织(CEN)，就在标准中对金属眼镜架的镍析出量及检测提出了严格的要求，而中国目前与眼镜产品有关的各项标准，尤其是国家标准《GB/T14214眼镜架通用要求和试验方法》，对此尚未涉足。 国际上对金属眼镜架的镍析出量有着严格的规定和检测标准，镍析出量不合格的产品，不允许销售给最终消费者。早在1994年6月，欧盟就颁布了94/27/EC 指令，规定了产品相关镍析出量的标准。1997年7月，欧盟又发布了3个协调标准，明确了对镍析出量进行定性分析的方法。ISO/TS24348《眼镜架&mdash 对金属和合金镜架的模拟佩带以及镍析出量的检测方法》国际标准于2007年正式颁布，其中明确规定：眼镜架与佩带者的皮肤直接和长时间接触的金属和合金部分的镍析出量，不得超出0.5&mu g/cm2/每周。即将颁布的ISO12312-1《太阳镜》国际标准直接引用了这个规定，并要求：太阳镜的设计和制造不得危及佩带者的健康或安全，应把由镜片或镜架材料析出的可能伤害佩带者皮肤的危险降至最低。 中国有近4亿屈光不正消费者、1.5亿老花镜消费者、加上太阳镜的使用人群，眼镜产品覆盖了约8亿人。产品质量问题，实质上已经与人们的健康息息相关。镍析出量，不得不成为一个产品质量领域令人关注的话题。 眼镜中镍释放量的测定 1 原理 被测试镍释放的对象被放入人造汗水测试液中一星期。使用原子吸收或电感耦合等离子体光谱测试溶液中溶解的镍的浓度。镍的释放用微克每平方厘米每星期（ug/cm2/week）表示。 2 试剂 除了特殊说明，所有试剂为分析纯或更高级别且不含镍。 去离子水、氯化钠、DL-乳酸、尿素、氨水、硝酸、脱脂溶液。 3 主要前处理设备 3.1 pH计 3.2 恒温水浴锅 4 样品前处理 4.1 测试溶液的准备 测试溶液准备人造汗水由去离子水组成并含有：0.5%（m/m）氯化钠，0.1%（m/m）乳酸，0.1%(m/m)尿素， 1%(m/m)氨水。在使用之前，确保测试溶液的pH在6.40～6.60之内。测试溶液应在制备后的3h之内使用。 4.2 释放程序 4.2.1 将样品搁于支架并悬于测试容器中(4.1)。加入一定量的测试溶液约1mL每平方厘米测试面积。悬空的样品应完全浸入测试溶液中。记下样品面积和所用测试溶液的体积。盖紧容器阻止测试液的蒸发。平稳的将容器放入恒温水浴锅，（30± 2）℃，168h,不要搅动。 4.2.2 一周之后，从测试液中去除样品，用少量去离子水冲洗，将冲洗液加入测试液中。定量转移测试液到合适体积的容量瓶中。为了防止溶解镍再沉淀，加入稀硝酸和去离子水到测试溶液中，使其在定容至刻线后含有约1%的硝酸。 4.3 平行样 至少做2个相同的样品。 4.4 空白试验 重复空白试验应在测试样品的同时进行。使用相同的容器和支架，相同的程序除了容器中没有样品。使用相同量的测试液，冲洗液和稀硝酸。 5 样品测试 5.1仪器 5.1.1 AAS-6000型原子吸收光谱仪（天瑞仪器） 5.1.2 ICP－2000型单道扫描式ICP原子发射光谱仪(天瑞仪器) 5.2 工作曲线标准溶液的配制 单位：mg/L 6 结果数据 6.1 镍的释放 样品的镍释放，d，表示每微克每立方厘米每星期(ug/cm2/week)，方程如下： d=V× (C1-C2)/1000× a 式中： a----测试对象的样品面积，cm2 V----测试溶液的稀释体积，mL C1----一周后稀释的测试液中镍的浓度，ug/L C2----一周后空白溶液中镍浓度的平均值，ug/L 6.2 结果的校正 将6.1所得结果乘以0.1，得到校正分析值。 7 结果与讨论 7.1 实验谱图 7.1.1 AAS 7.1.2 ICP 7.2 方法检出限 方法检出限公式：DL=3SD/k 式中：DL----方法检出限 SD----测量10次样品空白溶液的强度的标准偏差 k-----标准曲线的斜率 计算结果见下表： 单位：mg/kg