JJF1485-2014圓度定標(biāo)塊校準(zhǔn)規(guī)范.pdf

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1485-2014 圓度定標(biāo)塊校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification for Roundness Flick Calibration Standard 2014-08-25發(fā)布2014-11-25實(shí)施.o;，.i!明碼主73與飼非. 0飛國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢夜總局發(fā)布JJF 1485-2014 圓度定標(biāo)塊校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification for :JJF1485-2014: Roundness Flick Calibration Standard 飛_._ eee.t1 歸口單位:全國幾何量工程參量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院中國計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位:阿美特克集團(tuán)泰勒霍普森公司?？怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司本規(guī)范委托全國幾何量工程參量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF 1485-2014 本規(guī)范主要起草人:姜志華(上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院)張恒(中國計(jì)量科學(xué)研究院)曾燕華(上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院)張波(上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院)參加起草人:張彤(阿美特克集團(tuán)泰勒霍普森公司)王晉(海克斯康測量技術(shù)(青島)有限公司)尹春節(jié)(阿美特克集團(tuán)泰勒霍普森公司)JJF 1485-2014 目錄引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (n) 1 范圍(門2 引用文件. . . . . . . . . . . (1) 3 概述.(門4 計(jì)量特性. . . . . . . . . . . . . . (1) 4. 1 定標(biāo)塊的表面粗糙度. . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 4.2 定標(biāo)塊的圓度. . . . . . . . . . . . . . . . (1) 4.3 定標(biāo)塊的弦高值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 5 校準(zhǔn)條件. . . . . . . . . . . . . . (2) 5. 1 環(huán)境條件. . . . . . . . . (2) 5. 2 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備. . . . (2) 5. 3 其他條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)萬法(幻6. 1 定標(biāo)塊的表面粗糙度. . . . .幻6.2 定標(biāo)塊的圓度. . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6.3 定標(biāo)塊的弦高值. . . . . . . . . . . (3) 7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá). . . . . . . . . . . . . (3) 8 復(fù)校時(shí)間間隔. . . . . . . . . . . (3) 附錄A定標(biāo)塊弦高值測量結(jié)果的測量不確定度評定示例. . . . (4) 附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式. . . . . . . . . . . (8) I JJF 1485-2014 引JJF 1071-2010 (國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則、JJF1001-2011 (通用計(jì)量術(shù)語及定義、JJF1059. 1-2012 (測量不確定度評定與表示共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次制定。E JJF 1485-2014 圄度定標(biāo)塊校準(zhǔn)規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于弦高標(biāo)稱值為(1-50)m圓度定標(biāo)塊(以下簡稱定標(biāo)塊)的校準(zhǔn)。2 引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T 7234一2004產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)GB/T 7235-2004 產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)化量測量GB/T 26098-2010 圓度測量儀圓度測量術(shù)語、定義及參數(shù)評定圓度誤差的方法半徑變凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修訂單)適用于本規(guī)范。3 概述定標(biāo)塊是一個(gè)在圓度誤差和表面粗糙度都很小的外圓柱表面上，加工出一個(gè)與圓柱軸線平行的小平面的標(biāo)準(zhǔn)器。小平面在圓柱體徑向截面上的弦高值F即為定標(biāo)塊的弦高值。定標(biāo)塊用于校準(zhǔn)和檢測儀器放大倍率等參數(shù)。典型定標(biāo)塊的結(jié)構(gòu)見圖1。A一-A A-A 圖1定標(biāo)塊結(jié)構(gòu)示意圖4 計(jì)量特性4. 1 定標(biāo)塊的表面粗糙度定標(biāo)塊測量面的表面粗糙度Ra一般不大于o.05m。4.2 定標(biāo)塊的圓度定標(biāo)塊的圓度誤差一般不大于O.10m。4.3 定標(biāo)塊的弦高值定標(biāo)塊弦高值的測量不確定度一般為5% -2 %。注:以上指標(biāo)不是用于合格性判別，僅供參考。1 JJF 1485-2014 5 校準(zhǔn)條件5. 1 環(huán)境條件5.1.1 溫度條件:溫度條件應(yīng)根據(jù)被校定標(biāo)塊的測量不確定度要求確定。推薦的最低要求為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度為(20士1)oC，其變化不應(yīng)超過0.5oC/h，定標(biāo)塊及校準(zhǔn)用設(shè)備在室內(nèi)平衡溫度的時(shí)間不少于12h。5.1.2 相對濕度:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的相對濕度不大于65%。5.1.3 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)元影響測量的噪音、振動(dòng)和磁場。5.2 測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備推薦使用表1所列測量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器，允許使用滿足不確定度要求的其他測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。表1測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號校準(zhǔn)項(xiàng)目設(shè)備名稱技術(shù)要求表面粗糙度測量儀MPE:士(2%5%)1 定標(biāo)塊的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊MPE: +12%,.,-17% 2 定標(biāo)塊的圓度圓度儀主軸徑向跳動(dòng)0.03m3 定標(biāo)塊的弦高值5. 3 其他條件定標(biāo)塊的表面不應(yīng)有銹蝕、劃傷、碰傷等缺陷。定標(biāo)塊底座應(yīng)平穩(wěn)，主體與底座聯(lián)接應(yīng)穩(wěn)定牢固，不應(yīng)有松動(dòng)、相對轉(zhuǎn)動(dòng)等現(xiàn)象。6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法首先檢查外觀和各部分相互作用，確定沒有影響計(jì)量特性因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。6. 1 定標(biāo)塊的表面粗糙度定標(biāo)塊的表面粗糙度用表面粗糙度測量儀進(jìn)行測量。在規(guī)定區(qū)域圓弧面上與小平面上分別測量，取最大值作為測量結(jié)果。也可以采用表面粗糙度樣塊比較測量。有爭議時(shí)應(yīng)以表面粗糙度測量儀進(jìn)行測量。6. 2 定標(biāo)塊的圓度定標(biāo)塊的圓度誤差用圓度儀進(jìn)行測量，測量時(shí)在定標(biāo)塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進(jìn)行，圓度誤差的評定應(yīng)去除小平面部分。將圓度儀通電預(yù)熱至少15min (或按儀器說明書的規(guī)定對儀器進(jìn)行通電預(yù)熱和儀器狀態(tài)調(diào)整)，采用高斯濾波器，濾波器范圍選擇(1-50)波/轉(zhuǎn)擋，測桿選用標(biāo)準(zhǔn)測桿，受力方向選擇外側(cè)測力選擇中等測力，放大倍數(shù)選擇低倍擋。將定標(biāo)塊置于圓度儀工作臺(tái)中心，使測頭與定標(biāo)塊中截面相接觸，放大倍數(shù)選擇由低至高，調(diào)整定標(biāo)塊與儀器回轉(zhuǎn)中心同軸。測量時(shí)，先讓主軸空轉(zhuǎn)3圈，再開始測量并記錄數(shù)據(jù)。以最小包容區(qū)域法或最小二乘法評定其圓度誤差。JJF 1485-2014 6. 3 定標(biāo)塊的弦高值定標(biāo)塊的弦高值用圓度儀進(jìn)行測量，測量時(shí)在定標(biāo)塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進(jìn)行。將定標(biāo)塊置于圓度儀工作臺(tái)中心，使測頭與定標(biāo)塊中截面相接觸，放大倍數(shù)選擇由低至高，調(diào)整定標(biāo)塊與儀器回轉(zhuǎn)中心同軸。測量時(shí)，先讓主軸空轉(zhuǎn)3圈，再開始測量并記錄數(shù)據(jù)。采用高斯濾波器，濾波器范圍選擇(1-500)波/轉(zhuǎn)擋，放大倍數(shù)根據(jù)相應(yīng)的弦高值選取，以最小外接圓法評定其圓度誤差，并以測量得到的圓度誤差值Ront作為定標(biāo)塊的弦高值F，見公式(1)。F=Ront (1) 式中:F一-弦高值，m;Ront一一圓度誤差值，m。7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)過校準(zhǔn)的定標(biāo)塊發(fā)給校準(zhǔn)證書，一般情況下，校準(zhǔn)結(jié)果至少應(yīng)給出定標(biāo)塊弦高值的測量結(jié)果、評定方法及測量不確定度。校準(zhǔn)證書的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄B。8 復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由定標(biāo)塊的使用情況、使用者、定標(biāo)塊本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。建議復(fù)校時(shí)間間隔一般不超過1年。3 JJF 1485-2014 附錄A定標(biāo)塊弦高值測量結(jié)果的測量不確定度評定示例A.1 校準(zhǔn)任務(wù)校準(zhǔn)20m定標(biāo)塊的弦高值。A.2 測量原理采用接觸式，動(dòng)態(tài)測量。A.3 測量方法在圓度儀上測量。測量前應(yīng)將儀器調(diào)整至滿足測量需要的狀態(tài)。測量時(shí)在定標(biāo)塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進(jìn)行，以最小外接圓法評定其圓度誤差，并以測量得到的圓度誤差值作為測量結(jié)果。A.4 測量條件一一環(huán)境溫度(20+1) oC，溫度變化不應(yīng)超過0.5OCjh，環(huán)境相對濕度65%;一一圓度儀常年固定安裝在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，定標(biāo)塊在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的平衡時(shí)間不少于12h; 一一圓度儀傳感器為電感式;定標(biāo)塊為鋼制。A.5 測量模型由測量原理和方法，得到測量模型:F = Ront 式中:F一一弦高值，mRont一一圈度誤差值，m。A.6 不確定度傳播率u(F) =c2u2(Ront) A.7 測量不確定度來源及說明(見表A.1)表A.l測量不確定度來源及說明序號不確定度來源1 儀器傳感器的定標(biāo)誤差(A.1) (A.2) 說明儀器主軸跳動(dòng)儀器主軸存在徑向跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)，此處主要表現(xiàn)2 為徑向跳動(dòng)對結(jié)果有影響儀器分辨力3 測量重復(fù)性4 定標(biāo)塊的圓度誤差5 測量位置偏差中截面定位誤差6 溫度實(shí)驗(yàn)室溫度對200C會(huì)有偏離，同時(shí)存在溫度波動(dòng)7 安裝誤差被測件與儀器的回轉(zhuǎn)主軸無法完全同軸4 JJF 1485-2014 A.8 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評估A.8.1 儀器傳感器的定標(biāo)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量均圓度儀傳感器的定標(biāo)誤差不超過士1.5%，符合均勻分布，k=J言，對于20m的圓度定標(biāo)塊，則Ul =20 p.mX 1. 5%/J3二0.173f1-m A. 8. 2 儀器主軸跳動(dòng)引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的圓度儀的徑向跳動(dòng)的最大允許值為0.03m，半?yún)^(qū)間為0.015m，符合均勻分布，k=汀，則的=0.015m/J3 = O. 009 p.m A. 8. 3 由儀器分辨力/重復(fù)性引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量均儀器分辨力為0.01m，區(qū)間半寬度為0.005m，符合均勻分布，k=汀，則由儀器分辨力引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:U31 =0. 005m/J3二0.003f1-m 在各種條件均不改變的情況下，在短時(shí)間內(nèi)，用標(biāo)稱值F=20m的圓度定標(biāo)塊進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)截面共測量10次(即n=10)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為(單位:m):20.00, 20.01,20.01,20.00, 19.99, 20.00, 20.02, 20.03, 20.01, 20.00。由貝塞爾公式計(jì)算得到Sn(x) =0.012m，實(shí)際測量取三次測量的平均值為測量結(jié)果，貝UU32 =0.012m/J3 =0.007 f1-m 分辨力引人的不確定度分量U31和測量重復(fù)性引人的不確定度分量U32，取結(jié)果較大者，則的=U32=0.007m A. 8. 4 定標(biāo)塊的圓度誤差引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的定標(biāo)塊圓度誤差的PV值為O.10m，則由定標(biāo)塊的圓度誤差引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:0.10m U4= 3 0.033m A. 8. 5 測量位置偏差引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量均定標(biāo)塊弦高值的測量要求在中截面位置進(jìn)行，當(dāng)測量位置相對中截面出現(xiàn)偏差時(shí)會(huì)對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。在選定的中截面位置測量后，距其上下0.2mm附近各測量1次，以3個(gè)位置測量的最大差值作為中截面的定位誤差，得到結(jié)果為0.03m，按均勻分布處理，則由測量位置偏差引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為:0.03m U5=Jj=0017m A. 8. 6 由溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量問定標(biāo)誤差測量屬于一種微觀尺寸的測量，所以環(huán)境溫度對20oc的偏差要求不高，實(shí)驗(yàn)室溫度保持在(20士1)oc的范圍內(nèi)，溫度偏離的影響可以忽略不計(jì)。溫度的變化會(huì)影響定標(biāo)誤差的測量結(jié)果，但在測量前，定標(biāo)塊已經(jīng)放置在儀器上充JJF 1485-2014 分恒溫，避免溫度變化引起形狀變化，且在測量期間溫度波動(dòng)小于O.1 oc，所以溫度變化的影響可以忽略不計(jì)。即U6=0 A. 8. 7 安裝誤差引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量U7安裝時(shí)，需要調(diào)整被測件與儀器的回轉(zhuǎn)主軸同軸，但是無法調(diào)整到完全一致。在數(shù)據(jù)處理的過程中，由于安裝誤差不能完全重合帶來的偏心影響已經(jīng)通過數(shù)據(jù)處理修正，故殘留誤差影響估計(jì)在+0.01m以內(nèi)，符合均勻分布，k=汀，則U7 =0.01 f1m/3 =0.006陽A.9 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度A. 9. 1 主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表測量20.00m定標(biāo)塊的測量不確定度分量及計(jì)算結(jié)果見表A.20表A.2主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度及計(jì)算結(jié)果匯總表影響測量標(biāo)準(zhǔn)不確定評定分布影響量對測量結(jié)果序號度分量代號影響的變化限不確定的來源類型類型m Ui m 1 儀器傳感器的Ul 定標(biāo)誤差B 均勻士o.300 0.300 2 儀器主軸跳動(dòng)U2 B 均勻0.030 0.015 分辨力/重復(fù)性U3 A 0.012 3 分辨力U31 B 均勻0.01 0.005 重復(fù)性U32 A 0.012 定標(biāo)塊的圓度A 4 U4 0.033 誤差5 測量位置偏差Us A 0.010 6 溫度U6 B 均勻O 。7 安裝誤差U7 B 均勻士0.0100.010 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc擴(kuò)展不確定度(k=2):U 一A. 9. 2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算包含標(biāo)準(zhǔn)不確因子定度分量!ki ujm d 0.173 d 0.003 0.007 0.033 0.017 d 。 0.006 0.177 o. 36 由于參與計(jì)算的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量之間沒有值得考慮的相關(guān)性，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:Uc =Ju +u二t-U+u +u +u +u =JO.1732十O.0092 + O. 0072 + O. 0332 + O. 0172十02十O.0062m=0.177m A.10 擴(kuò)展不確定度計(jì)算JJF 1485-2014 包含因子k=2，則擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度U:U=kuc=2XO.177m勾0.36m采用相對不確定度表示，則Ure1:Uml=2叫=1.8%7 JJF 1485-2014 附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式B. 1 校準(zhǔn)證書至少包括以下信息:a)標(biāo)題校準(zhǔn)證書b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果不在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)); d)證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號)，每頁及總頁的標(biāo)識(shí);e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)進(jìn)行校準(zhǔn)日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被校對象的接收日期;8 h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對抽樣程序進(jìn)行說明;i)對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號;j)本次校準(zhǔn)所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;1)校準(zhǔn)結(jié)果及測量不確定度的說明;m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);0)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書