JJF(黔) 48-2021 鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)規(guī)范

1、 貴州省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF（黔）48-2021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforSteelRulerAutomaticVerifier2021-11-XX發(fā)布2022-02-XX實(shí)施 JJF（黔）48-2021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀JJF(黔)482021校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforSteelRulerAutomaticVerifier JJF（黔）48-2021 JJF（黔）48-2021目 錄引言.1范圍.12引用文件.13概述.14計(jì)量特性.14.1平臺(tái)直線度.24.2示值誤差.24.3重復(fù)性.25校準(zhǔn)條件.

2、25.1環(huán)境條件.25.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備.26校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法.26.1校準(zhǔn)項(xiàng)目.26.2校準(zhǔn)方法.27校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)與處理.47.1校準(zhǔn)記錄.47.2校準(zhǔn)結(jié)果的處理.58復(fù)校時(shí)間間隔.5附錄A鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)記錄格式.6附錄B鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式.8附錄C鋼直尺全自動(dòng)檢定儀示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例.9附錄D檢定儀平臺(tái)直線度校準(zhǔn)實(shí)例.15I JJF（黔）48-2021引 言本規(guī)范依據(jù)JJF1071-2010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則、JJF1001-2011通用計(jì)量術(shù)語及定義和JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示進(jìn)行編制。II JJF（黔）48-2

3、021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于量程不大于1000mm的鋼直尺全自動(dòng)檢定儀（以下簡(jiǎn)稱檢定儀）的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1097-2003平尺校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)則；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用本規(guī)范。3概述鋼直尺全自動(dòng)檢定儀是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，引入機(jī)器視覺技術(shù)，以高精度計(jì)量光柵為標(biāo)準(zhǔn)元件，檢測(cè)鋼直尺的全自動(dòng)測(cè)量?jī)x器。檢定儀主要由光柵傳感器、圖像采集裝置（攝像頭）、檢定軟件等組成，結(jié)構(gòu)原理圖見圖1。圖1結(jié)構(gòu)原理圖4計(jì)量特性4.1平臺(tái)直線度直線度不大于14.0m。1 JJF（黔）48-2021表1

4、示值誤差要求4.2示值誤差示值誤差要求見表1。測(cè)量范圍/mm600最大允許誤差/mm0.03060010000.050注：以上指標(biāo)不用于合格性判斷，僅供參考。4.3重復(fù)性重復(fù)性不大于10.0m。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1校準(zhǔn)檢定儀時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的溫度為（203），溫度變化不大于1/h。5.1.2實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的相對(duì)濕度不大于70%。5.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備要求見表2。表2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備要求序號(hào)設(shè)備名稱電子水平儀玻璃線紋尺主要技術(shù)指標(biāo)12分辨力0.01mmmU95=(1.4+1.4L)m6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)項(xiàng)目平臺(tái)直線度，示值誤差，重復(fù)性。6.2校準(zhǔn)方法6.2.1校

5、準(zhǔn)前準(zhǔn)備6.2.1.1被校對(duì)象與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)平衡溫度時(shí)間不小于8h。6.2.1.2用目力檢查檢定儀的外觀、各部件，確定不影響校準(zhǔn)結(jié)果后，再進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2.2平臺(tái)直線度2 JJF（黔）48-20216.2.2.1先將電子水平儀底面和檢定儀平臺(tái)擦拭干凈。根據(jù)平臺(tái)長(zhǎng)度選擇跨距，一般不少于810個(gè)位置，跨距在（50500）mm，將電子水平儀放到檢定儀平臺(tái)上，并微微左右移動(dòng)，使電子水平儀底面和平臺(tái)相互貼合。6.2.2.2記錄水平儀讀數(shù)后并在平臺(tái)上作跨距標(biāo)記，按跨距前后相接的方式進(jìn)行下一段測(cè)量，從檢定儀平臺(tái)一端測(cè)量至另一端，每測(cè)量一個(gè)跨距從電子水平儀上記取該位置讀數(shù)。根據(jù)最小條件評(píng)定準(zhǔn)則，通過計(jì)算或作圖進(jìn)行

6、數(shù)據(jù)處理，評(píng)定被校檢定儀平臺(tái)的直線度，檢定儀平臺(tái)直線度按公式（1）計(jì)算,檢定儀平臺(tái)直線度校準(zhǔn)實(shí)例見附錄D。 CLi（1）式中：平臺(tái)直線度，m；C檢定儀分度值，mm/m；L跨距，mm；i符合最小條件的檢定儀平臺(tái)直線度，字。在保證檢定儀平臺(tái)準(zhǔn)確度條件下，允許用其它方法校準(zhǔn)檢定儀平臺(tái)的直線度。6.2.3示值誤差6.2.3.1檢定儀示值誤差用玻璃線紋尺進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù)不同檢定儀測(cè)量范圍選擇校準(zhǔn)點(diǎn)，見表3。表3檢定儀的測(cè)量范圍和校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量范圍mm校準(zhǔn)點(diǎn)mm10501503005006008001000010003 JJF（黔）48-20216.2.3.2先將玻璃線紋尺安裝在檢定儀平臺(tái)上，且放置平行。在正行

7、程（從左至右）校準(zhǔn)示值誤差時(shí)，將檢定儀的攝像頭移動(dòng)至檢定儀始點(diǎn)，調(diào)整玻璃線紋尺零刻線出現(xiàn)在攝像頭相機(jī)視場(chǎng)中間位置，然后根據(jù)表3設(shè)定校準(zhǔn)點(diǎn)開始自動(dòng)校準(zhǔn)。在反行程（從右至左）校準(zhǔn)示值誤差時(shí)，將檢定儀的攝像頭移動(dòng)至檢定儀末點(diǎn)，調(diào)整玻璃線紋尺末端刻度線出現(xiàn)在攝像頭相機(jī)視場(chǎng)中間位置，然后根據(jù)表3設(shè)定校準(zhǔn)點(diǎn)開始自動(dòng)校準(zhǔn)。正行程按測(cè)量段由小至大的順序進(jìn)行校準(zhǔn)，反行程按測(cè)量段由大至小的順序進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)按公式（2）計(jì)算示值誤差。e=LcLb（2）式中：e-檢定儀的示值誤差，mm；Lc-檢定儀的示值，mm；Lb-玻璃線紋尺的刻線間間隔檢定值，mm。6.2.4重復(fù)性首先將玻璃線紋尺平行放置在檢定儀平臺(tái)上，任

8、選一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)作為重復(fù)性校準(zhǔn)點(diǎn)（一般選最大量程），然后按6.2.3.2正行程示值誤差校準(zhǔn)方法進(jìn)行重復(fù)測(cè)量；反行程重復(fù)性校準(zhǔn)點(diǎn)與正行程所選一致，按6.2.3.2反行程示值誤差校準(zhǔn)方法進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。正反行程各重復(fù)測(cè)量10次，觀察計(jì)算機(jī)顯示的測(cè)量值并作好記錄，測(cè)得的數(shù)據(jù)按公式（3）計(jì)算重復(fù)性。n_(xi x)2s(x) i1（3）n1式中：xi-每次測(cè)量的測(cè)得值；n-測(cè)量次數(shù)；_x-n次測(cè)量的算術(shù)平均值。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)與處理7.1校準(zhǔn)記錄4 JJF（黔）48-2021校準(zhǔn)記錄格式參見附錄A。7.2校準(zhǔn)結(jié)果的處理校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式參見附錄B。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題

9、，如“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)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同）；d)證書的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶的名稱和地址；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)（如型號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)等）；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期或校準(zhǔn)證書的生效日期；h)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱和代號(hào)；i)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明；l)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離和說明；m)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)；n)校準(zhǔn)人和核驗(yàn)人的簽名；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效性的聲明；p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。8復(fù)校

10、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。建議復(fù)校時(shí)間間隔不超過12個(gè)月。5 JJF（黔）48-2021附錄A鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)記錄格式委托單位制造單位型號(hào)規(guī)格技術(shù)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)記錄編號(hào)出廠編號(hào)校準(zhǔn)日期環(huán)境條件%RH本次校準(zhǔn)所用的主要標(biāo)準(zhǔn)器信息不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差證書編號(hào)/有效期至名稱編號(hào)型號(hào)規(guī)格測(cè)量范圍校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果檢定儀平臺(tái)直線度正行程校準(zhǔn)點(diǎn)/mm正行程校準(zhǔn)點(diǎn)讀數(shù)/mm正行程校準(zhǔn)點(diǎn)誤差/mm測(cè)量不確定度序號(hào)U/mm(k=2）12345678正行程示值誤差6 JJF（黔）48

11、-2021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)記錄格式（續(xù)）反行程校準(zhǔn)點(diǎn)讀數(shù)/mm反行程校準(zhǔn)點(diǎn)誤差/mm測(cè)量不確定度U/mm(k=2）序號(hào)反行程校準(zhǔn)點(diǎn)/mm1234567反行程示值誤差8校準(zhǔn)點(diǎn)：測(cè)得值/mm重復(fù)性/m檢定儀重復(fù)性（）12345678910正行程反行程校準(zhǔn)員核驗(yàn)員日期7 JJF（黔）48-2021附錄B鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果檢定儀平臺(tái)直線度正行程/m反行程/m檢定儀重復(fù)性正/反行程測(cè)量不確定度U/mm(k=2）校準(zhǔn)點(diǎn)/mm示值誤差/mm正行程示值誤差反行程8 JJF（黔）48-2021附錄C鋼直尺全自動(dòng)檢定儀示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定示例C.1概述C.1.1測(cè)量

12、依據(jù)：依據(jù)JJF（黔）48-2021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀校準(zhǔn)規(guī)范。C.1.2環(huán)境條件：溫度（203）。C.1.3測(cè)量對(duì)象：鋼直尺全自動(dòng)檢定儀，測(cè)量范圍為(01000)mm。C.1.4測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):玻璃線紋尺C.1.5測(cè)量方法:在規(guī)定的環(huán)境條件下，用玻璃線紋尺對(duì)鋼直尺全自動(dòng)檢定儀的示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)，得到各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差，取校準(zhǔn)點(diǎn)中最大值為該點(diǎn)的示值誤差。C.2測(cè)量模型測(cè)量模型按公式（C.1）建立。e=Lc-Lb+Lcactc -Lbabtb（C.1）式中：e鋼直尺全自動(dòng)檢定儀的示值誤差，mm；Lc鋼直尺全自動(dòng)檢定儀的示值(20條件下)，mm；Lb玻璃線紋尺的刻線間間隔檢定值(20條件下)，mm；ac

13、、ab鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的線脹系數(shù)，tc、tb鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的偏離參考溫度 20的值，。C.3方差和靈敏度系數(shù)-1；由于tc和tb基本是采用同一只溫度計(jì)測(cè)量而具有相關(guān)性，其數(shù)學(xué)處理過程比較復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)處理過程，需要通過如下方法將相關(guān)轉(zhuǎn)化為不相關(guān)。令a=ac-ab，t=tc-tb，由公式（C.1）得到示值誤差的計(jì)算公式（C.2）。e=Lc-Lb+Lcatc+Lcabtc-Lbabtb（C.2）9 JJF（黔）48-2021取LLcLb，aacab，ttctb，得公式（C.3）。e=Lc-Lb+Lat-Lat（C.3）由公式（C.3）可以看出，各變量之間彼此不相關(guān)

14、。靈敏度系數(shù)：c1=e/Ls=1， c2=e/Lb=-1，c3=e/ a=Lt，c4=e/ t=La。由于各分量彼此獨(dú)立，按不確定度傳播律公式，其輸出量估計(jì)值e的方差為：uc2=u（2 e）=(c1u1 )2 (c2 u2)2 (c3 u3)2 (c4 u4)2 (u1 ) (u2) (Lt）u3 (L）u42 2 2 22 2C.4不確定度來源分析不確定度來源主要包括：a）測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度；b）玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值引入的不確定度；c）鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃線紋尺的線脹系數(shù)差引入的不確定度；d）鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度。C.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算C.5.1

15、鋼直尺全自動(dòng)檢定儀測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u1以600mm示值為例，鋼直尺全自動(dòng)檢定儀用玻璃線紋尺進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量10次，由貝塞爾公式得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：s=5.0m鋼直尺全自動(dòng)檢定儀分辨力為1m，等概率分布在區(qū)間半寬0.5m內(nèi)，則由數(shù)顯分辨力引入的不確定度為：0.5/ 3m=0.29m由此可見，鋼直尺全自動(dòng)檢定儀分辨力引入的不確定度分量小于鋼直尺全自動(dòng)檢定儀測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量，因此鋼直尺全自動(dòng)檢定儀測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分u量，即 1 =s=5.0m。10 JJF（黔）48-2021C.5.2玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值引入的不確定度分量u2玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值的不確定度：U

16、 =（1.4+1.4L）m（L-測(cè)量長(zhǎng)度，單位95m）L=300 mm時(shí)，玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值的不確定度：=（1.4 +1.4L）m=1.82 m，k=2，則U95u2=1.82 m/2 =0.91 mL=500 mm時(shí)，玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值的不確定度：U95=（1.4 +1.4L）m=2.1 m，k=2，則u2=2.1 m/2=1.1 mL=600 mm時(shí)，玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值的不確定度：U95=（1.4 +1.4L）m=2.24 m，k=2，則u2=2.24 m/2=1.12 mL=1000 mm時(shí)，玻璃線紋尺刻線間間隔檢定值的不確定度:U95=（1.4 +1.4L）m=

17、2.8 m，k=2，則u2=2.8 m/2=1.4 mC.6.3鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃線紋尺間線脹系數(shù)差引入的不確定度u3鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃線紋尺間線脹系數(shù)均為：a=(101)10 -6 -1；線脹系數(shù)差a的界限為 210u3=210-6-1,服從三角分布,k= 6 ,則：-6-1/ 6 =0.810-6 -1C.6.4鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度u4鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺間的溫度差存在,并以等概率落于估計(jì)區(qū)間為(-0.3+0.3)范圍內(nèi),k= 3,則：u4=0.3/ 3 =0.17311 JJF（黔）48-2021鋼直尺全自動(dòng)檢定儀不同尺寸的不確定度分量

18、見表 C.1表 C.4。C.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表不確定度匯總表（L=300mm）見表C.1，不確定度匯總表（L=500mm）見表C.2，不確定度匯總表（L=600mm）見表C.3，不確定度匯總表（L=1000mm）見表C.4。表 C.1不確定度匯總表（L=300 mm）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uxici uxi標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源ci（m）（m）u1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度玻璃標(biāo)準(zhǔn)尺引入的不確定度5.01-15.0u2u30.910.910.720.60鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃尺的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度0.810-6-1Lt鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度u40.173Lau

19、 c=5.2m表 C.2不確定度匯總表（L=500 mm）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uxici uxi標(biāo)準(zhǔn)不確定度（m）不確定度來源ci（m）u1u2u3u4測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度玻璃標(biāo)準(zhǔn)尺引入的不確定度5.015.01.11.1-1鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃尺的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度0.810-6-1Lt1.2鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度0.173La0.99u c=5.4m12 JJF（黔）48-2021表 C.3不確定度匯總表（L=600 mm）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uxici uxi標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源（m）ci（m）u1u2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度玻璃標(biāo)準(zhǔn)尺引入的不確定

20、度5.015.01.12-11.12鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃線紋尺的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u3u40.810-6-1Lt1.441.19鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度0.173Lau c=5.5m表 C.4不確定度匯總表（L=1000 mm）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uxici uxi標(biāo)準(zhǔn)不確定度（m）不確定度來源ci（m）u1u2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度玻璃標(biāo)準(zhǔn)尺引入的不確定度5.015.01.41.4-1鋼直尺全自動(dòng)檢定儀與玻璃線紋尺的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度u3u40.810-6-10.173Lt2.4鋼直尺全自動(dòng)檢定儀和玻璃線紋尺的溫度差引入不確定度La1.99u c=

21、6.1mC.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc校準(zhǔn)時(shí)，規(guī)范要求溫度允許偏差t=3，線脹系數(shù) a=11.510 -6 -1。uc= (csu1 )2(cd u2)2(c u3)2(c u4)2atuc=u12(-1u2)2(Ltu3)2(L u4)2得L=300 mm=0.15106m時(shí)：uc2=(5.0)+(-0.91) +(0.3010 m30.810 )2 2 6 -6 -1 2+(0.3010 m11.510 0.173)6 -6 -1 2=26.70 m13 JJF（黔）48-2021uc=5.2 mL=500 mm=0.5106m時(shí)：uc2=(5.0)+(-1.1) +(0.5010 m30.8

22、10 )2 2 6 -6 -1 2+(0.5010 m11.510 0.173)6 -6 -1 2=28.64 muc=5.4 mL=600 mm=0.610 m時(shí)：uc2=(5.0)6+(-1.12)2 2+(0.60106m30.810-6-1)2+(0.6010 m11.510 0.173)6 -6 -1 2=29.75muc=5.5 mL=1000 mm=1.010 m時(shí)：uc2=(5.0)6+(-1.4)2 2+(1.0106m30.810-6 )-1 2+(1.010 m11.510 0.173)6 -6 -1 2=36.68 muc=6.1 mC.8擴(kuò)展不確定度U取包含因子k=2，鋼直尺全自動(dòng)檢定儀示值測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度U：