標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺規(guī)范

JJG741—202211范圍本規(guī)程適用于標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。因瓦標(biāo)準(zhǔn)尺、π尺標(biāo)準(zhǔn)尺可參照本規(guī)程校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件:JJG306—200424m因瓦基線尺JJF1001—2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1059.1—2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF1094—2002測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3概述標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺是一種用優(yōu)質(zhì)鋼制造的鋼帶,經(jīng)精密刻制而成的線紋類(lèi)長(zhǎng)度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具,主要用于對(duì)普通鋼卷尺、測(cè)深鋼卷尺等線紋工作量具進(jìn)行量值傳遞,也可直接用于精密工程測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺有5m、10m、20m、30m、50m等各種規(guī)格,也可根據(jù)用戶(hù)的特殊需要制成其他規(guī)格。4計(jì)量性能要求4.1尺邊直線度標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的尺邊直線度在每米內(nèi)應(yīng)不大于0.5mm。4.2尺帶寬度、厚度尺帶寬度為(12~15)mm,寬度差不大于0.2mm;尺帶厚度為(0.22~0.50)mm,厚度差不大于0.02mm。4.3線紋寬度標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺線紋寬度為(0.08~0.12)mm,寬度差應(yīng)不大于0.02mm。4.4標(biāo)尺間隔誤差標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺標(biāo)尺間隔的最大允許誤差見(jiàn)表1。JJG741—20222表1標(biāo)尺間隔最大允許誤差標(biāo)尺間隔最大允許誤差1mm±0.03mm10mm±0.04mm100mm±0.06mm1000mm±0.08mm4.5示值誤差標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值最大允許誤差見(jiàn)表2。表2示值最大允許誤差被測(cè)間隔最大允許誤差100mm±0.06mm200mm~1000mm±0.08mm大于1000mm±(0.03mm+3×10-5L)注:式中L為標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺實(shí)際長(zhǎng)度,以米分段計(jì)算,取大于L的最小整米數(shù)。注:標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的標(biāo)尺間隔最大允許誤差及示值最大允許誤差是在平托狀態(tài)、參考溫度為20℃、在規(guī)定張緊力下的最大允許誤差。4.6示值誤差穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺示值的年變化量,應(yīng)不大于0.02mm+1×10-5L(式中L為標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺實(shí)際長(zhǎng)度,以米分段計(jì)算,取大于L的最小整米數(shù))。4.7溫度線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的平均溫度線膨脹系數(shù)應(yīng)在(11.5±1)×10-6℃-1的范圍內(nèi)。溫度線膨脹系數(shù)作為材料的基本性能,應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的生產(chǎn)廠抽樣檢定。5通用技術(shù)要求5.1標(biāo)識(shí)在標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的尺帶首端,一般標(biāo)明產(chǎn)品編號(hào)、型號(hào)規(guī)格、制造單位或商標(biāo)、張緊力及溫度線膨脹系數(shù)。5.2外觀5.2.1標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺兩端拉環(huán)應(yīng)牢固,尺帶首、尾兩端應(yīng)各留500mm左右的空白帶。尺帶平鋪在檢定臺(tái)上,加規(guī)定的張緊力后,尺帶表面應(yīng)平整,不得有影響計(jì)量性能的明顯的折痕、劃痕、銹斑、脫皮現(xiàn)象;尺帶兩邊應(yīng)平滑,不得有毛刺、缺口、卷邊等現(xiàn)象。5.2.2標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺全部線紋和標(biāo)尺數(shù)碼必須刻制而成,線紋應(yīng)均勻、清晰、與尺邊垂直且延伸到尺邊,不得有斷線、重線的現(xiàn)象。5.2.3線紋分布3第一米內(nèi)的分度值為1mm;從第二米起的分度值為0.5m,但在每半米和每整米線紋的前后(5～20)mm范圍內(nèi)的分度值為1mm;毫米、5毫米和厘米的線紋長(zhǎng)度應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的線紋方向應(yīng)與鋼卷尺的線紋方向相對(duì)應(yīng)，見(jiàn)圖1。5.2.4標(biāo)尺數(shù)碼在第一米內(nèi)每10cm線紋處，標(biāo)上以厘米為計(jì)數(shù)單位的數(shù)值；1m以后，在每半米線紋處，標(biāo)上數(shù)值“50”,在每整米線紋處，應(yīng)自零線紋算起，逐米標(biāo)上以米為計(jì)數(shù)單位的量值；表示厘米和米的數(shù)碼的字號(hào)，應(yīng)有所區(qū)別。允許根據(jù)客戶(hù)使用要求刻制標(biāo)準(zhǔn)5.2.5首次檢定的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺應(yīng)符合上述外觀要求，后續(xù)檢定及使用中檢查的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺，允許有不影響計(jì)量性能的外觀缺陷。6計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。檢定時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)控制在(20±1)℃,室溫每小時(shí)變化不大于0.5℃,當(dāng)測(cè)量長(zhǎng)度≤10m時(shí)，沿測(cè)線方向的最大溫差不大于0.5℃;當(dāng)測(cè)量長(zhǎng)度>10m時(shí)，沿測(cè)線方向的最大溫差不大于1℃。檢定前，標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在檢定溫度下恒溫不少于4h。全長(zhǎng)為20m及以下的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺應(yīng)在(49±0.5)N的張緊力下檢定，大于20m的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺應(yīng)在(98±1)N的張緊力下檢定。對(duì)于特殊要求的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺可在規(guī)定的張緊力下檢定。6.1.3檢定設(shè)備使用的檢定設(shè)備見(jiàn)表3。6.2檢定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的檢定項(xiàng)目見(jiàn)表3。JJG741—20224表3檢定項(xiàng)目、檢定設(shè)備及檢定類(lèi)別序號(hào)檢定項(xiàng)目主要檢定設(shè)備檢定類(lèi)別首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1標(biāo)識(shí)與外觀+++2尺邊直線度2級(jí)平板、塞尺++-3尺帶寬度、厚度千分尺+--4線紋寬度分度值為0.001mm讀數(shù)顯微鏡或圖像瞄準(zhǔn)裝置+--5標(biāo)尺間隔檢定臺(tái)、激光干涉儀、分度值為0.001mm讀數(shù)顯微鏡或圖像瞄準(zhǔn)裝置;溫度、氣壓、濕度測(cè)量系統(tǒng)+--6示值誤差同上+++7示值誤差穩(wěn)定性同上-+-8溫度線膨脹系數(shù)溫度線膨脹系數(shù)檢定裝置按批次抽樣檢定--注:1表中“+”表示必須檢定,“-”表示可不檢定。2表中檢定臺(tái)要求:長(zhǎng)度不得少于5m。長(zhǎng)度不超過(guò)20m時(shí)張緊力誤差≤±0.5N;超過(guò)20m時(shí)張緊力誤差≤±1N。測(cè)量軸線與光路間距≤100mm。導(dǎo)軌直線度≤0.2mm/5m。6.3檢定方法6.3.1標(biāo)識(shí)與外觀將標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺呈平托狀,用規(guī)定張緊力引張于檢定平臺(tái)上,用目力觀測(cè)。6.3.2尺邊直線度首次檢定時(shí),將標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的尺邊切在平板上,使刻線面垂直于平板表面,用塞尺檢定。后續(xù)檢定中,也可用激光干涉儀及配套設(shè)備檢定。調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺與激光干涉儀運(yùn)行導(dǎo)軌平行,并使標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺刻線邊處于顯微鏡或圖像瞄準(zhǔn)裝置的視場(chǎng)中心區(qū)域,全長(zhǎng)范圍刻線邊均符合尺邊直線度要求。6.3.3尺帶寬度、厚度抽取均布于全長(zhǎng)范圍內(nèi)不少于三個(gè)位置用千分尺進(jìn)行檢定,由所得數(shù)值的最大值與最小值比較得出尺帶寬度差、厚度差。6.3.4線紋寬度用分度值為0.001mm的讀數(shù)顯微鏡或圖像瞄準(zhǔn)裝置在尺的首、末端及中間位置各選三條線紋檢定。JJG741—202256.3.5標(biāo)尺間隔誤差及示值誤差標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的標(biāo)尺間隔誤差及示值誤差,用激光干涉儀及配套設(shè)備進(jìn)行檢定。6.3.5.1首次檢定的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的1mm、10mm、100mm的標(biāo)尺間隔誤差應(yīng)在第一米的首、末兩端和中間三處抽樣檢定,1000mm的標(biāo)尺間隔誤差應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺全長(zhǎng)的首、末兩端和中間三處抽樣檢定。6.3.5.2計(jì)算公式標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在20℃時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度L20℃由式(1)求得:L20℃=L+[93.0(T-20)-0.2682(p-101325)+0.0371(F-1333)]×10-8L-α(T1-20)L(1)式中:L—在檢定環(huán)境條件下激光干涉儀測(cè)得的長(zhǎng)度,m;T—光路的平均空氣溫度,℃;p—光路的平均空氣壓力,Pa;F—光路的平均空氣水蒸氣分壓,Pa;α—標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在常溫下的溫度線膨脹系數(shù),℃-1;T1—標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的平均溫度,℃。a)光路的平均空氣溫度測(cè)量:在激光干涉儀的測(cè)量光路附近,沿測(cè)線方向應(yīng)每隔3m左右布設(shè)一個(gè)測(cè)溫點(diǎn),并根據(jù)檢定臺(tái)的不同長(zhǎng)度,在全長(zhǎng)范圍內(nèi)布設(shè)2~10個(gè)測(cè)溫點(diǎn),以測(cè)定光路的平均空氣溫度。b)光路的平均空氣壓力測(cè)量:氣壓測(cè)量?jī)x表應(yīng)與光路基本等高,以測(cè)定光路的空氣壓力。c)光路的平均空氣水蒸氣分壓測(cè)量:濕度測(cè)量?jī)x表應(yīng)與光路基本等高,以測(cè)定光路空氣的水蒸氣分壓。d)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺平均溫度的測(cè)量:沿標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的測(cè)線方向,應(yīng)每隔3m左右布設(shè)一個(gè)測(cè)溫點(diǎn),在全長(zhǎng)范圍內(nèi)布設(shè)2~10個(gè)測(cè)溫點(diǎn),以測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的平均溫度。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的平均溫度測(cè)量結(jié)果不確定度應(yīng)不超過(guò)0.2℃,k=2。6.3.5.3檢定程序a)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺與激光干涉儀運(yùn)行導(dǎo)軌平行,并使刻線邊處于顯微鏡的視場(chǎng)b)測(cè)量并輸入光路的平均空氣溫度T、光路的平均空氣壓力p、光路的平均空氣水蒸氣分壓F、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的平均溫度T1、標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在常溫下的溫度線膨脹系數(shù)α至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。c)用顯微鏡(或圖像瞄準(zhǔn)裝置)瞄準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的零線紋,激光干涉儀清零后,分別對(duì)所要求檢定的各條線紋(見(jiàn)表4)進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位,由干涉儀測(cè)量零線紋至各被檢線紋之間的長(zhǎng)度,此為往測(cè);緊接著進(jìn)行返測(cè),返測(cè)瞄準(zhǔn)零線紋后,干涉儀的計(jì)數(shù)不得大于10μm,若返測(cè)干涉儀計(jì)數(shù)大于10μm,則重新測(cè)量。JJG741—20226d)往返平均值即為檢定結(jié)果。表4被檢線紋要求標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺全長(zhǎng)L被檢線紋L≤10m小于或等于1m,每100mm檢定大于1m,每500mm檢定L>10m大于10m,每1000mm檢定e)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺全長(zhǎng)大于檢定臺(tái)的長(zhǎng)度時(shí),可分段檢定,其全長(zhǎng)示值誤差為各段示值誤差的代數(shù)和。6.3.5.4示值誤差的不確定度標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的示值誤差檢定結(jié)果不確定度不大于1/4MPEV,即不得超過(guò)7μm+7×10-6L,k=2。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的示值誤差檢定,允許采用滿足不確定度要求的其他方法進(jìn)行檢定。6.3.6示值誤差穩(wěn)定性經(jīng)連續(xù)兩次周期檢定,比較全長(zhǎng)范圍內(nèi)的各示值誤差的變化量,來(lái)評(píng)定穩(wěn)定性是否符合規(guī)定值的要求。6.3.7溫度線膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的溫度線膨脹系數(shù),用空調(diào)法溫度線膨脹系數(shù)測(cè)量裝置檢定。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的溫度線膨脹系數(shù)應(yīng)在(+10~+30)℃范圍內(nèi)檢定,測(cè)量結(jié)果不確定度應(yīng)不大于4×10-7℃-1,k=2。6.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺,應(yīng)填發(fā)檢定證書(shū)。經(jīng)檢定不符合本規(guī)程要求的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺,應(yīng)填發(fā)檢定結(jié)果通知書(shū),并注明不符合項(xiàng)。6.5檢定周期使用中的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的檢定周期可根據(jù)使用情況確定,一般為12個(gè)月。JJG741—20227附錄A檢定證書(shū)(內(nèi)頁(yè))格式本標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺呈狀態(tài),通過(guò)滑輪用N拉力,經(jīng)激光干涉儀檢測(cè)并化算至20℃時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度L20℃見(jiàn)下表。標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺在T℃使用時(shí)的尺長(zhǎng)方程式為:LT℃=L20℃+α·(T-20)·L式中:α—標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺溫度線膨脹系數(shù),℃-1;L—被檢間隔的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度,m。被測(cè)間隔實(shí)際長(zhǎng)度L20℃被測(cè)間隔實(shí)際長(zhǎng)度L20℃(m)(m)偏差(mm)(m)(m)偏差(mm)0~0.10.10~1.01.00~0.20.20~1.51.50~0.30.30~2.02.00~0.40.40~2.52.50~0.50.50~3.03.00~0.60.60~3.53.50~0.70.70~4.04.00~0.80.80~4.54.50~0.90.90~5.05.0下次送檢請(qǐng)帶此證書(shū)復(fù)印件以下空白JJG741—20228附錄B檢定結(jié)果通知書(shū)(內(nèi)頁(yè))格式本標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺呈狀態(tài),通過(guò)滑輪用N拉力,經(jīng)激光干涉儀檢測(cè),結(jié)果如下:本標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺不符合檢定規(guī)程JJG741—2022的要求,其不合格項(xiàng)為:1.示值誤差絕對(duì)值|ΔL|>0.03mm+3×10-5L(式中L為標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺的實(shí)際長(zhǎng)度,以米分段計(jì)算,取大于L的最小整米數(shù)。)2.外觀:尺帶嚴(yán)重彎折、尺面嚴(yán)重銹蝕,刻線模糊不清……3.……以下空白標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定結(jié)果的使用方法證書(shū)中給出的標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺檢定結(jié)果如表C.1所示。實(shí)際長(zhǎng)度L20t被測(cè)間隔實(shí)際長(zhǎng)度L?0*2.5十0.093.5十0.114.0十0.122.0十0.07使用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)尺)檢定普通鋼卷尺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)被檢尺)時(shí)采用比較測(cè)量方法，即將標(biāo)準(zhǔn)尺和被檢尺的尺帶平行地平鋪在檢定臺(tái)上，如圖C.1所示。使用檢定臺(tái)的調(diào)零機(jī)構(gòu)將被檢尺的零值線紋中心與標(biāo)準(zhǔn)尺的零值線紋中心對(duì)齊，在標(biāo)準(zhǔn)尺上讀取各受檢點(diǎn)的偏差值。被檢尺20℃時(shí)尺長(zhǎng)方程式為：Lzoc——被檢尺20℃時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度；L,——標(biāo)準(zhǔn)尺20℃時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度δ——被檢尺的偏差值；a?——被檢尺溫度線膨脹系數(shù)；ao——標(biāo)準(zhǔn)尺溫度線膨脹系數(shù)；J