4、面差尺校準(zhǔn)規(guī)范正文--報(bào)批稿

1、 （皖）安徽省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范 JJF（皖）XXXXXXXX面差尺校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification for Step Gauges（報(bào)批稿）XXXXXXXX發(fā)布 XXXXXXXX實(shí)施 安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局 發(fā) 布JJF（皖）XXXXXXXXJJF（皖） XXXXXXXX面差尺校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification for Step Gauges歸 口 單 位：安徽省幾何量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)起 草 單 位：安徽省計(jì)量科學(xué)研究院 本規(guī)范委托安徽省幾何量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：胡登山（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）李祥瑞（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）丁 晨

2、（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）李慶萱（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）李雪蓮（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）JJF（皖）XXXXXXXX目 錄引言1 范圍（1）2 引用文件（1）3 概述（1）4 計(jì)量特性（2）4.1 游標(biāo)尺標(biāo)記棱邊至主標(biāo)尺標(biāo)記面的距離（2）4.2 標(biāo)尺標(biāo)記的寬度和寬度差（2）4.3 測(cè)量面的表面粗糙度（2）4.4 測(cè)量面的平面度（2）4.5 重復(fù)性（2）4.6 漂移（2）4.7 零值誤差（2）4.8 示值誤差（3）4.9 細(xì)分誤差（3）5 校準(zhǔn)條件（3）5.1 環(huán)境條件（3）5.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備（3）6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法（4）6.1 游標(biāo)尺標(biāo)記棱邊至主標(biāo)尺標(biāo)記面的距離（4）6.2 標(biāo)尺標(biāo)記的

3、寬度和寬度差（4）6.3 測(cè)量面的表面粗糙度（4）6.4 測(cè)量面的平面度（4）6.5 重復(fù)性（4）6.6 漂移（4）6.7 零值誤差（4）6.8 示值誤差（4）6.9 細(xì)分誤差（5）7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)（5）8 復(fù)校時(shí)間間隔（5）附錄A 塑料定值面差尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定（7）附錄B 數(shù)顯面差尺示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定（10）附錄C 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式（13）引 言JJF 10712010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則、JJF 1094-2002測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定和JJF 1059.12012測(cè)量不確定度評(píng)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)范的編寫主要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、GB/T 213882008游標(biāo)、帶表和數(shù)顯深度卡尺、GB/T 213892008游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺和GB/T 213902008游標(biāo)、帶表和數(shù)顯高度卡尺。本規(guī)范為首次制定。III面差尺校準(zhǔn)規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于測(cè)量范圍（0.2550）mm的塑料定值面差尺，以及測(cè)量范圍（-50+50）mm的游標(biāo)面差尺、數(shù)顯面差尺的校準(zhǔn)。其他類型的面差尺和面差表可參照?qǐng)?zhí)行。2 引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG 302012 通用卡尺檢定規(guī)程JJG 312011 高度卡尺檢定規(guī)程GB/T 213882008 游標(biāo)、帶表和數(shù)顯深度卡尺GB/T 213892008 游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺GB/T 2139020

5、08 游標(biāo)、帶表和數(shù)顯高度卡尺凡是注明日期的引用文件，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 概述面差尺是用于測(cè)量?jī)善矫骈g距離的計(jì)量器具，主要應(yīng)用于汽車和模具制造等行業(yè)。按其結(jié)構(gòu)形式可分為塑料定值面差尺（示意圖見(jiàn)圖1）、游標(biāo)面差尺（示意圖見(jiàn)圖2）和數(shù)顯面差尺（示意圖見(jiàn)圖3）。塑料定值面差尺用于比較測(cè)量，游標(biāo)面差尺和數(shù)顯面差尺用于直接測(cè)量。1322圖 1 塑料定值面差尺結(jié)構(gòu)示意圖11上測(cè)量面；2下測(cè)量面；3面差尺片412365圖 2 游標(biāo)面差尺結(jié)構(gòu)示意圖1測(cè)量面；2主尺；3測(cè)針；4測(cè)針緊固釘；5游標(biāo)尺框；6尺框緊固釘654321圖 3 數(shù)

6、顯面差尺結(jié)構(gòu)示意圖1測(cè)量面；2主尺；3測(cè)針；4緊固螺釘；5顯示屏；6按鍵4 計(jì)量特性4.1 游標(biāo)尺標(biāo)記棱邊至主標(biāo)尺標(biāo)記面的距離游標(biāo)面差尺的游標(biāo)尺標(biāo)記棱邊至主標(biāo)尺標(biāo)記面的距離應(yīng)不大于0.30 mm。4.2 標(biāo)尺標(biāo)記的寬度和寬度差游標(biāo)面差尺標(biāo)尺標(biāo)記的寬度應(yīng)為（0.080.18）mm，寬度差一般不大于0.03 mm。4.3 測(cè)量面的表面粗糙度游標(biāo)和數(shù)顯面差尺各測(cè)量面的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra 0.2 m。4.4 測(cè)量面的平面度面差尺主尺測(cè)量面的平面度應(yīng)不超過(guò)0.005 mm，不允許呈凸形。4.5 重復(fù)性數(shù)顯面差尺的重復(fù)性一般不超過(guò)0.01 mm。4.6 漂移數(shù)顯面差尺數(shù)字漂移在1 h時(shí)間內(nèi)一般不超過(guò)其

7、分辨力。帶有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能的數(shù)顯面差尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。4.7 零值誤差游標(biāo)面差尺的測(cè)針測(cè)量面與平板相接觸（主尺測(cè)量面與測(cè)針測(cè)量面在同一平面）時(shí)，游標(biāo)上的“零”標(biāo)記和“尾”標(biāo)記與主尺相應(yīng)標(biāo)記應(yīng)相互重合。“零”標(biāo)尺標(biāo)記重合度一般不超過(guò)±0.005 mm，“尾”標(biāo)尺標(biāo)記重合度一般不超過(guò)±0.020 mm。4.8 示值誤差塑料定值面差尺示值誤差應(yīng)不超過(guò)±0.03 mm。游標(biāo)面差尺示值誤差一般不超過(guò)其分度值。數(shù)顯面差尺示值誤差一般不超過(guò)0.02 mm。4.9 細(xì)分誤差數(shù)顯面差尺的細(xì)分誤差不超過(guò)0.02 mm。注：校準(zhǔn)工作不判斷合格與否，上述計(jì)量特性要求僅供參考。5 校準(zhǔn)條件5.

8、1 環(huán)境條件推薦環(huán)境溫度：（20±5）；濕度：不大于75%RH。校準(zhǔn)前，將被校準(zhǔn)面差尺及量塊等測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備同時(shí)置于平板上，其溫度恒定時(shí)間不少于2 h。5.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備推薦使用表1所列測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備，允許使用滿足測(cè)量不確定度要求的其它測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。表1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求1塞尺M(jìn)PE：±0.008 mm2讀數(shù)顯微鏡MPEV：10 m3表面粗糙度比較樣塊MPE：+12% -17%4刀口形直尺M(jìn)PEs：1.0 m5平板1級(jí)6量塊4等、5等7萬(wàn)能工具顯微鏡MPEV：1 m +10-5 L6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前首先檢查外觀和

9、各部分相互作用，確定沒(méi)有影響計(jì)量特性因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。6.1 游標(biāo)尺標(biāo)記棱邊至主標(biāo)尺標(biāo)記面的距離用0.3 mm的塞尺進(jìn)行比較測(cè)量，必要時(shí)用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量。6.2 標(biāo)尺標(biāo)記的寬度和寬度差用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量。主標(biāo)尺、游標(biāo)尺的標(biāo)記至少各抽測(cè)3條。標(biāo)記寬度差以受測(cè)標(biāo)記中最大寬度與最小寬度之差確定。6.3 測(cè)量面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行比較測(cè)量。在進(jìn)行比較時(shí)，所用的表面粗糙度樣塊和被校測(cè)量面的加工方法應(yīng)盡可能相同，表面粗糙度樣塊的材料、形狀、表面色澤等也應(yīng)盡可能與被校測(cè)量面一致。判斷的準(zhǔn)則是根據(jù)被校測(cè)量面加工痕跡的深淺來(lái)決定表面粗糙度是否符合要求，當(dāng)被校測(cè)量面的加工痕跡深淺不超過(guò)表面粗糙度樣塊

10、工作面加工痕跡深度時(shí)，則認(rèn)為測(cè)量面的表面粗糙度不超過(guò)表面粗糙度樣塊的標(biāo)稱值。6.4 測(cè)量面的平面度面差尺測(cè)量面的平面度用刀口形直尺以光隙法測(cè)量。測(cè)量時(shí)分別在測(cè)量面的長(zhǎng)邊、短邊以及對(duì)角線位置上進(jìn)行。其平面度根據(jù)各方位的間隙情況確定，當(dāng)所有測(cè)量方位上出現(xiàn)的間隙均在中間部位時(shí)，取其中一方位間隙量最大的作為平面度。當(dāng)其中有的方位中間部位有間隙，而有的方位兩端部位有間隙，則平面度以中間和兩端最大間隙量之和確定。6.5 重復(fù)性在相同條件下，移動(dòng)尺框，在任意位置上，使測(cè)針測(cè)量面與量塊或平板接觸，重復(fù)測(cè)量5次并讀數(shù)，重復(fù)性以最大與最小讀數(shù)差值確定。6.6 漂移目力觀察。在測(cè)量范圍內(nèi)的任意位置緊固尺框，在1 h

11、時(shí)間內(nèi)每隔15 min觀察1次，顯示值的變化不大于規(guī)定值。6.7 零值誤差將游標(biāo)面差尺置于平板上，移動(dòng)尺框，使測(cè)針測(cè)量面與平板正常接觸。分別在尺框緊固和松開(kāi)的情況下，用目力觀察其重合度。必要時(shí)用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量。6.8 示值誤差6.8.1 對(duì)于塑料定值面差尺，用萬(wàn)能工具顯微鏡（以下簡(jiǎn)稱萬(wàn)工顯）測(cè)量。將面差尺尺片放置在萬(wàn)工顯的工作臺(tái)上，使面差尺的上測(cè)量面與目鏡分劃板米字線的水平線平行，瞄準(zhǔn)上測(cè)量面，從萬(wàn)工顯上讀數(shù)為a0；而后，移動(dòng)萬(wàn)工顯橫、縱向滑架，瞄準(zhǔn)下測(cè)量面，從萬(wàn)工顯上讀數(shù)為a1，a1與a0之差的絕對(duì)值為面差尺尺寸的實(shí)測(cè)值a2，其標(biāo)稱值as與該實(shí)測(cè)值之差即為塑料定值面差尺的示值誤差，按公式（1

12、）計(jì)算：e =asa2 （1）式中： e 塑料定值面差尺的示值誤差，mm；as 塑料定值面差尺的標(biāo)稱值，mm；a2 塑料定值面差尺的實(shí)測(cè)值，mm。6.8.2 對(duì)于游標(biāo)、數(shù)顯面差尺，可使用4等量塊組合測(cè)量或用5等量塊直接測(cè)量。測(cè)量點(diǎn)的分布：對(duì)于測(cè)量范圍上限在±10 mm內(nèi)的面差尺，不少于均勻分布3點(diǎn)，如（0±10）mm的游標(biāo)面差尺，其測(cè)量點(diǎn)可為3.20mm，6.50mm，9.80mm；對(duì)于測(cè)量范圍上限大于10 mm的面差尺，不少于均勻分布5點(diǎn)，如（040）mm的游標(biāo)面差尺，其測(cè)量點(diǎn)可為8mm，16.20mm，24.00 mm，32.50mm，39.80 mm。根據(jù)實(shí)際使用情況

13、可以適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)。校準(zhǔn)正向示值誤差時(shí)，將量塊放置在平板上，使主尺測(cè)量面與平板接觸，然后使測(cè)針與量塊工作面接觸，讀取面差尺的示值。校準(zhǔn)負(fù)向示值誤差時(shí)，將量塊放置在平板上，使主尺測(cè)量面與量塊工作面接觸，然后使測(cè)針與平板接觸，讀取面差尺的示值。面差尺示值與量塊尺寸之差即為面差尺的示值誤差，按公式（2）計(jì)算： （2）式中： 游標(biāo)、數(shù)顯面差尺的示值誤差，mm； 游標(biāo)、數(shù)顯面差尺的示值，mm； 量塊的實(shí)際值，mm。6.9 細(xì)分誤差對(duì)于數(shù)顯面差尺除校準(zhǔn)相應(yīng)校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差外，還應(yīng)選擇1 mm，2 mm，3 mm，4 mm，5 mm作為細(xì)分誤差校準(zhǔn)點(diǎn)。細(xì)分誤差的校準(zhǔn)方法與6.8.2相同。7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)

14、后的面差尺出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄C。8 復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況使用者儀器本身質(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，一般建議為1年。附錄A 塑料定值面差尺示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定A.1 測(cè)量方法依據(jù)本校準(zhǔn)規(guī)范，塑料定值面差尺的示值誤差用萬(wàn)能工具顯微鏡校準(zhǔn)，下面以標(biāo)稱值為5 mm的面差尺為例進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定。A.2 測(cè)量模型塑料定值面差尺的示值誤差：e = as - a2 = 5 - a2 （A.1）式中：e 塑料定值面差尺的示值誤差，mm；as 塑料定值面差尺的標(biāo)稱值，5 mm；a2 塑料定值面

15、差尺的實(shí)測(cè)值，mm。A.3 方差和靈敏系數(shù)依 則：由（A.1）式得： 則：用萬(wàn)能工具顯微鏡測(cè)量時(shí)，不確定度分量有測(cè)量重復(fù)性和萬(wàn)工顯示值誤差，故：式中： u1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 令： =則：A.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表表A.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值靈敏系數(shù)測(cè)量重復(fù)性1.87 m11.87 m萬(wàn)工顯示值誤差0.86 m10.86 muc=2.06 mA.5 各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算A.5.1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列5.011，5.010，5.008，5.009，5.01

16、2，5.010，5.012，5.009，5.010，5.011（單位：mm）。= 5.0102 mm單次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s = 1.32 m試驗(yàn)方法中，兩次進(jìn)行瞄準(zhǔn)測(cè)量，則：u1 = × s = 1.87 mA.5.2 由萬(wàn)工顯示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2校準(zhǔn)所用標(biāo)準(zhǔn)器為萬(wàn)工顯，萬(wàn)工顯的最大允許誤差為±（1+L/100）m，估計(jì)為均勻分布，k=，故當(dāng)測(cè)量5.00 mm時(shí)，進(jìn)行兩次瞄準(zhǔn)讀數(shù)，則u2 =（1+5/100）×/0.86 mA.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc = 2.06 mA.7 擴(kuò)展不確定度U 取k =2，則：U = k u c= 2×2.0

17、6 m = 4.12 m 5 mA.8 測(cè)量不確定度報(bào)告當(dāng)面差尺的標(biāo)稱值為5 mm時(shí)，其示值誤差的測(cè)量不確定度為：U = 5 µm， k = 2。附錄B數(shù)顯面差尺示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定B.1 測(cè)量方法用5等量塊在1級(jí)平板上測(cè)量面差尺的示值誤差，環(huán)境條件為（20 ± 5）。以分辨力為0.01 mm，測(cè)量范圍為（050）mm的數(shù)顯面差尺為例，對(duì)50 mm校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定。B.2 測(cè)量模型面差尺的示值誤差： （B.1）式中： 數(shù)顯面差尺的示值誤差，mm； 數(shù)顯面差尺的示值，mm； 量塊的實(shí)際值（20條件下）；、 分別為面差尺和量塊的線膨脹系數(shù)，（1

18、1.5±1）×1061；、 分別為面差尺和量塊偏離溫度20時(shí)的數(shù)值，。令：；?。?；得： （B.2）B.3 方差和靈敏系數(shù)依：則：由式（B.2）得： 由于、之間彼此獨(dú)立不相關(guān)，因此合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： （B.3）B.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表表B.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度分量來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值靈敏系數(shù)量化誤差0.0029 mm10.0029 mm量塊中心長(zhǎng)度3.0×104mm13.0×104mm數(shù)顯面差尺與量塊的線膨脹系數(shù)差8.2×10-71250mm·2.0×104mm數(shù)顯面差尺與量塊的溫度差0

19、.29 5.75×10-4mm·11.7×104mmuc=0.003 mmB.5 不確定度分量的來(lái)源與評(píng)定B.5.1 數(shù)顯面差尺的量化誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量數(shù)顯面差尺的分辨力為0.01 mm，其量化誤差為0.005 mm，以均勻分布估計(jì)，k=，則： mmB.5.2 量塊中心長(zhǎng)度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量根據(jù)JJG146-2011量塊檢定規(guī)程，5等量塊的測(cè)量不確定度為U=0.5 m+5×106ln（k=2.58），其中l(wèi)n=50 mm，則：mmB.5.3 數(shù)顯面差尺與量塊的線膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量由于數(shù)顯面差尺與量塊材料均為鋼質(zhì)，其線膨脹系數(shù)均為

20、（11.5±1）×1061，則區(qū)間半寬為2×106-1，服從三角分布，k =，故：50 mm×5×2×1061/=2.0×104mmB.5.4 數(shù)顯面差尺與量塊的溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量數(shù)顯面差尺與量塊的溫度差估計(jì)為0.5，均勻分布，k=，則：50mm×11.5×1061×0.5/=1.7×104mmB.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算mm B.7 擴(kuò)展不確定度計(jì)算取包含因子，則：=2×0.003 mm=0.006 mm 0.01 mmB.8 測(cè)量不確定度報(bào)告測(cè)量面差尺50 mm校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，其示值誤差的測(cè)量不確定度為