4、面差尺校準規(guī)范正文--報批稿

1、 （皖）安徽省地方計量技術規(guī)范 JJF（皖）XXXXXXXX面差尺校準規(guī)范Calibration Specification for Step Gauges（報批稿）XXXXXXXX發(fā)布 XXXXXXXX實施 安徽省市場監(jiān)督管理局 發(fā) 布JJF（皖）XXXXXXXXJJF（皖） XXXXXXXX面差尺校準規(guī)范Calibration Specification for Step Gauges歸 口 單 位：安徽省幾何量計量技術委員會起 草 單 位：安徽省計量科學研究院 本規(guī)范委托安徽省幾何量計量技術委員會負責解釋本規(guī)范主要起草人：胡登山（安徽省計量科學研究院）李祥瑞（安徽省計量科學研究院）丁 晨

2、（安徽省計量科學研究院）李慶萱（安徽省計量科學研究院）李雪蓮（安徽省計量科學研究院）JJF（皖）XXXXXXXX目 錄引言1 范圍（1）2 引用文件（1）3 概述（1）4 計量特性（2）4.1 游標尺標記棱邊至主標尺標記面的距離（2）4.2 標尺標記的寬度和寬度差（2）4.3 測量面的表面粗糙度（2）4.4 測量面的平面度（2）4.5 重復性（2）4.6 漂移（2）4.7 零值誤差（2）4.8 示值誤差（3）4.9 細分誤差（3）5 校準條件（3）5.1 環(huán)境條件（3）5.2 測量標準及其他設備（3）6 校準項目和校準方法（4）6.1 游標尺標記棱邊至主標尺標記面的距離（4）6.2 標尺標記的

3、寬度和寬度差（4）6.3 測量面的表面粗糙度（4）6.4 測量面的平面度（4）6.5 重復性（4）6.6 漂移（4）6.7 零值誤差（4）6.8 示值誤差（4）6.9 細分誤差（5）7 校準結(jié)果表達（5）8 復校時間間隔（5）附錄A 塑料定值面差尺示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定（7）附錄B 數(shù)顯面差尺示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定（10）附錄C 校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式（13）引 言JJF 10712010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則、JJF 1094-2002測量儀器特性評定和JJF 1059.12012測量不確定度評定與表示共同構成支撐本校準規(guī)范制定的基礎性系列規(guī)范。本規(guī)范的編寫主要參考國家標準

4、GB/T 213882008游標、帶表和數(shù)顯深度卡尺、GB/T 213892008游標、帶表和數(shù)顯卡尺和GB/T 213902008游標、帶表和數(shù)顯高度卡尺。本規(guī)范為首次制定。III面差尺校準規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于測量范圍（0.2550）mm的塑料定值面差尺，以及測量范圍（-50+50）mm的游標面差尺、數(shù)顯面差尺的校準。其他類型的面差尺和面差表可參照執(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、帶表和數(shù)顯深度卡尺GB/T 213892008 游標、帶表和數(shù)顯卡尺GB/T 2139020

5、08 游標、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量兩平面間距離的計量器具，主要應用于汽車和模具制造等行業(yè)。按其結(jié)構形式可分為塑料定值面差尺（示意圖見圖1）、游標面差尺（示意圖見圖2）和數(shù)顯面差尺（示意圖見圖3）。塑料定值面差尺用于比較測量，游標面差尺和數(shù)顯面差尺用于直接測量。1322圖 1 塑料定值面差尺結(jié)構示意圖11上測量面；2下測量面；3面差尺片412365圖 2 游標面差尺結(jié)構示意圖1測量面；2主尺；3測針；4測針緊固釘；5游標尺框；6尺框緊固釘654321圖 3 數(shù)

6、顯面差尺結(jié)構示意圖1測量面；2主尺；3測針；4緊固螺釘；5顯示屏；6按鍵4 計量特性4.1 游標尺標記棱邊至主標尺標記面的距離游標面差尺的游標尺標記棱邊至主標尺標記面的距離應不大于0.30 mm。4.2 標尺標記的寬度和寬度差游標面差尺標尺標記的寬度應為（0.080.18）mm，寬度差一般不大于0.03 mm。4.3 測量面的表面粗糙度游標和數(shù)顯面差尺各測量面的表面粗糙度應不大于Ra 0.2 m。4.4 測量面的平面度面差尺主尺測量面的平面度應不超過0.005 mm，不允許呈凸形。4.5 重復性數(shù)顯面差尺的重復性一般不超過0.01 mm。4.6 漂移數(shù)顯面差尺數(shù)字漂移在1 h時間內(nèi)一般不超過其

7、分辨力。帶有自動關機功能的數(shù)顯面差尺可不校準此項。4.7 零值誤差游標面差尺的測針測量面與平板相接觸（主尺測量面與測針測量面在同一平面）時，游標上的“零”標記和“尾”標記與主尺相應標記應相互重合。“零”標尺標記重合度一般不超過±0.005 mm，“尾”標尺標記重合度一般不超過±0.020 mm。4.8 示值誤差塑料定值面差尺示值誤差應不超過±0.03 mm。游標面差尺示值誤差一般不超過其分度值。數(shù)顯面差尺示值誤差一般不超過0.02 mm。4.9 細分誤差數(shù)顯面差尺的細分誤差不超過0.02 mm。注：校準工作不判斷合格與否，上述計量特性要求僅供參考。5 校準條件5.

8、1 環(huán)境條件推薦環(huán)境溫度：（20±5）；濕度：不大于75%RH。校準前，將被校準面差尺及量塊等測量標準及其他設備同時置于平板上，其溫度恒定時間不少于2 h。5.2 測量標準及其他設備推薦使用表1所列測量標準及其他設備，允許使用滿足測量不確定度要求的其它測量標準及其他設備進行校準。表1 測量標準及其他設備序號設備名稱技術要求1塞尺MPE：±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MPEs：1.0 m5平板1級6量塊4等、5等7萬能工具顯微鏡MPEV：1 m +10-5 L6 校準項目和校準方法校準前首先檢查外觀和

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

10、工作面加工痕跡深度時，則認為測量面的表面粗糙度不超過表面粗糙度樣塊的標稱值。6.4 測量面的平面度面差尺測量面的平面度用刀口形直尺以光隙法測量。測量時分別在測量面的長邊、短邊以及對角線位置上進行。其平面度根據(jù)各方位的間隙情況確定，當所有測量方位上出現(xiàn)的間隙均在中間部位時，取其中一方位間隙量最大的作為平面度。當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 重復性在相同條件下，移動尺框，在任意位置上，使測針測量面與量塊或平板接觸，重復測量5次并讀數(shù)，重復性以最大與最小讀數(shù)差值確定。6.6 漂移目力觀察。在測量范圍內(nèi)的任意位置緊固尺框，在1 h

11、時間內(nèi)每隔15 min觀察1次，顯示值的變化不大于規(guī)定值。6.7 零值誤差將游標面差尺置于平板上，移動尺框，使測針測量面與平板正常接觸。分別在尺框緊固和松開的情況下，用目力觀察其重合度。必要時用讀數(shù)顯微鏡測量。6.8 示值誤差6.8.1 對于塑料定值面差尺，用萬能工具顯微鏡（以下簡稱萬工顯）測量。將面差尺尺片放置在萬工顯的工作臺上，使面差尺的上測量面與目鏡分劃板米字線的水平線平行，瞄準上測量面，從萬工顯上讀數(shù)為a0；而后，移動萬工顯橫、縱向滑架，瞄準下測量面，從萬工顯上讀數(shù)為a1，a1與a0之差的絕對值為面差尺尺寸的實測值a2，其標稱值as與該實測值之差即為塑料定值面差尺的示值誤差，按公式（1

12、）計算：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稱值，mm；a2 塑料定值面差尺的實測值，mm。6.8.2 對于游標、數(shù)顯面差尺，可使用4等量塊組合測量或用5等量塊直接測量。測量點的分布：對于測量范圍上限在±10 mm內(nèi)的面差尺，不少于均勻分布3點，如（0±10）mm的游標面差尺，其測量點可為3.20mm，6.50mm，9.80mm；對于測量范圍上限大于10 mm的面差尺，不少于均勻分布5點，如（040）mm的游標面差尺，其測量點可為8mm，16.20mm，24.00 mm，32.50mm，39.80 mm。根據(jù)實際使用情況

13、可以適當增加測量點。校準正向示值誤差時，將量塊放置在平板上，使主尺測量面與平板接觸，然后使測針與量塊工作面接觸，讀取面差尺的示值。校準負向示值誤差時，將量塊放置在平板上，使主尺測量面與量塊工作面接觸，然后使測針與平板接觸，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）計算： （2）式中： 游標、數(shù)顯面差尺的示值誤差，mm； 游標、數(shù)顯面差尺的示值，mm； 量塊的實際值，mm。6.9 細分誤差對于數(shù)顯面差尺除校準相應校準點的示值誤差外，還應選擇1 mm，2 mm，3 mm，4 mm，5 mm作為細分誤差校準點。細分誤差的校準方法與6.8.2相同。7 校準結(jié)果表達校準

14、后的面差尺出具校準證書。校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄C。8 復校時間間隔由于復校時間間隔的長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)實際使用情況自主決定復校時間間隔，一般建議為1年。附錄A 塑料定值面差尺示值誤差校準結(jié)果的測量不確定度評定A.1 測量方法依據(jù)本校準規(guī)范，塑料定值面差尺的示值誤差用萬能工具顯微鏡校準，下面以標稱值為5 mm的面差尺為例進行測量不確定度評定。A.2 測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稱值，5 mm；a2 塑料定值面

15、差尺的實測值，mm。A.3 方差和靈敏系數(shù)依 則：由（A.1）式得： 則：用萬能工具顯微鏡測量時，不確定度分量有測量重復性和萬工顯示值誤差，故：式中： u1測量重復性引入的標準不確定度分量 令： =則：A.4 標準不確定度分量一覽表表A.1 標準不確定度分量一覽表標準不確定度分量不確定度分量來源標準不確定度分量值靈敏系數(shù)測量重復性1.87 m11.87 m萬工顯示值誤差0.86 m10.86 muc=2.06 mA.5 各分量標準不確定度的計算A.5.1 測量重復性引入的標準不確定度分量u1采用A類方法進行評定。連續(xù)測量10次，得到測量列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單次測量的實驗標準差s = 1.32 m試驗方法中，兩次進行瞄準測量，則：u1 = × s = 1.87 mA.5.2 由萬工顯示值誤差引入的標準不確定度分量u2校準所用標準器為萬工顯，萬工顯的最大允許誤差為±（1+L/100）m，估計為均勻分布，k=，故當測量5.00 mm時，進行兩次瞄準讀數(shù)，則u2 =（1+5/100）×/0.86 mA.6 合成標準不確定度uc = 2.06 mA.7 擴展不確定度U 取k =2，則：U = k u c= 2×2.0

17、6 m = 4.12 m 5 mA.8 測量不確定度報告當面差尺的標稱值為5 mm時，其示值誤差的測量不確定度為：U = 5 µm， k = 2。附錄B數(shù)顯面差尺示值誤差校準結(jié)果的測量不確定度評定B.1 測量方法用5等量塊在1級平板上測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，測量范圍為（050）mm的數(shù)顯面差尺為例，對50 mm校準點進行示值誤差的測量不確定度評定。B.2 測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時的數(shù)值，。令：；取：；得： （B.2）B.3 方差和靈敏系數(shù)依：則：由式（B.2）得： 由于、之間彼此獨立不相關，因此合成標準不確定度為： （B.3）B.4 標準不確定度分量一覽表表B.1 標準不確定度分量一覽表標準不確定度分量不確定度分量來源標準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 不確定度分量的來源與評定B.5.1 數(shù)顯面差尺的量化誤差引入的標準不確定度分量數(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，k=，則： mmB.5.2 量塊中心長度引入的標準不確定度分量根據(jù)JJG146-2011量塊檢定規(guī)程，5等量塊的測量不確定度為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)差引入的標準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準不確定度分量數(shù)顯面差尺與量塊的溫度差估計為0.5，均勻分布，k=，則：50mm×11.5×1061×0.5/=1.7×104mmB.6 合成標準不確定度計算mm B.7 擴展不確定度計算取包含因子，則：=2×0.003 mm=0.006 mm 0.01 mmB.8 測量不確定度報告測量面差尺50 mm校準點時，其示值誤差的測量不確定度為