測(cè)長(zhǎng)儀校準(zhǔn)規(guī)范

1測(cè)長(zhǎng)儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于測(cè)長(zhǎng)儀的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)JJF1001—1998"通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》JJF1059—199,人測(cè)量不確對(duì)JJF1094—2測(cè)量?jī)x器特使用本校準(zhǔn)規(guī)批時(shí)，應(yīng)注意上迷元用文，力現(xiàn)行有效胞3概述測(cè)長(zhǎng)儀單王半機(jī)械或光機(jī)電相結(jié)合的長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器，結(jié)構(gòu)型式應(yīng)中立式測(cè)長(zhǎng)儀和臥式測(cè)長(zhǎng)儀。尺或光柵等)和讀數(shù)或顯示裝一組成。測(cè)長(zhǎng)儀來(lái)用蓋整個(gè)具年連續(xù)刻度的長(zhǎng)度林準(zhǔn)器測(cè)長(zhǎng)儀道理直接測(cè)量或比較測(cè)。的方法測(cè)量量塊、量具、光面三北、螺紋量規(guī)和精密機(jī)械零件的城尺寸。4計(jì)量特性4.2示值變動(dòng)性4.2.1使用平面測(cè)帽時(shí)的示值變動(dòng)性4.3示值誤差4.4測(cè)量重復(fù)性4.5內(nèi)測(cè)尺寸示值誤差5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件環(huán)境溫度一般控制在(20±3)℃以?xún)?nèi)，或按照相關(guān)技術(shù)要求的規(guī)定。5.2主要標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備(見(jiàn)表1)2校準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)器名稱(chēng)測(cè)量范圍準(zhǔn)確度等級(jí)平面測(cè)帽、固定式工作臺(tái)的平面度平面平晶2級(jí)示值變動(dòng)性標(biāo)準(zhǔn)球量塊直徑<10mm示值誤差量塊.激光干涉儀系統(tǒng)優(yōu)于1.1μm/m測(cè)量重復(fù)性量塊內(nèi)測(cè)尺寸示值誤差環(huán)規(guī)U≤0.5μm,k=2檢查外觀(guān)，確認(rèn)沒(méi)有影響校準(zhǔn)計(jì)量特性的因素。按照儀器使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定執(zhí)行儀器的啟動(dòng)和準(zhǔn)備程序立式測(cè)長(zhǎng)儀與臥式測(cè)長(zhǎng)儀的校準(zhǔn)方法相同，下文中一般不再單獨(dú)敘述立式測(cè)長(zhǎng)儀的校準(zhǔn)方法，而是把固定式工作臺(tái)當(dāng)作一只測(cè)帽來(lái)處理。6.1平面測(cè)帽、固定式工作臺(tái)的平面度平面測(cè)帽、固定式工作臺(tái)的平面度用平晶以光波干涉法測(cè)量(圖1a)。測(cè)量前，平晶必須至少恒溫1h。把平晶放在被測(cè)表面上，且與被測(cè)表面形成一個(gè)很小的楔角θ,以單色光源照射。調(diào)整平晶與被測(cè)表面間的夾角，在視場(chǎng)中形成3～4條干涉條紋。如干涉條紋平直，相互平行，且分布均勻，則表示被測(cè)表面的平面度很好；如干涉條紋彎曲(圖1b),則表示平面度誤差△P為：b——兩干涉條紋間距離；在干涉條紋呈圓形對(duì)稱(chēng)的情況下(如圖2),估讀所觀(guān)察到的干涉條紋數(shù)目n,取干3涉條紋數(shù)n與所用光源的半波長(zhǎng)λ/2之乘積作為平面度誤差。圖2圓形呈對(duì)稱(chēng)干涉條紋6.2示值變動(dòng)性6.2.1使用平面測(cè)帽時(shí)的示值變動(dòng)性平面測(cè)帽的示值變動(dòng)性用標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)，校準(zhǔn)前在測(cè)量(軸)座和尾座測(cè)量桿安裝平面測(cè)帽。帶測(cè)帽調(diào)整機(jī)構(gòu)的儀器，可不校準(zhǔn)此項(xiàng)目。在兩平面測(cè)帽間放置標(biāo)準(zhǔn)球，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)球位置，使標(biāo)準(zhǔn)球與平面測(cè)帽測(cè)量面的中心位置接觸，連續(xù)測(cè)量3次示值；標(biāo)準(zhǔn)球在距離中心位置上下前后各3mm處，分別測(cè)量3次示值；每點(diǎn)3個(gè)示值取平均值，5個(gè)平均值中最大值與最小值之差為平面測(cè)帽的示值變動(dòng)性。6.2.2使用球面測(cè)帽時(shí)的示值變動(dòng)性帶測(cè)帽調(diào)整機(jī)構(gòu)的儀器，可不校準(zhǔn)此項(xiàng)目。球面測(cè)帽的示值變動(dòng)性用10mm量塊校準(zhǔn)，校準(zhǔn)前在測(cè)量(軸)座和尾座測(cè)量桿安裝球面測(cè)帽。示值變動(dòng)性測(cè)量過(guò)程如下：a)在工作臺(tái)上安裝10mm量塊，使兩球面測(cè)帽與量塊測(cè)量面中心接觸，調(diào)整工作臺(tái)找到示值轉(zhuǎn)折點(diǎn)，測(cè)量量塊3次示值；b)移開(kāi)測(cè)量(軸)座，旋轉(zhuǎn)一個(gè)球面測(cè)帽約90°,再使測(cè)帽與量塊測(cè)量面中心接觸，直接測(cè)量量塊3次示值(不調(diào)整工作臺(tái))。重復(fù)步驟b),共測(cè)量4組示值。每組3個(gè)示值取平均值，4個(gè)平均值中最大值與最小值之差為使用球面測(cè)帽時(shí)的示值變動(dòng)性。6.3示值誤差示值范圍≤1100mm的測(cè)長(zhǎng)儀，選取5個(gè)量塊，其最小長(zhǎng)度為10mm,最大長(zhǎng)度不小于示值范圍的90%,其余量塊的尺寸應(yīng)使校準(zhǔn)點(diǎn)間隔基本均勻。示值范圍>1100mm的測(cè)長(zhǎng)儀，需要進(jìn)行一些輔助測(cè)量，測(cè)量方法見(jiàn)附錄C。測(cè)量(軸)座和尾座測(cè)量桿安裝球面測(cè)帽，設(shè)置零位按校準(zhǔn)點(diǎn)選取一組量塊，將量塊分別安裝在工作臺(tái)上，測(cè)量量塊長(zhǎng)度。每塊量塊測(cè)量3次，記錄測(cè)長(zhǎng)儀示值。各校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)長(zhǎng)儀示值和量塊實(shí)際值的最大差值為該校準(zhǔn)點(diǎn)示值誤差：△:=max[(L;-Lo)-Ls:] 測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量第i個(gè)量塊的第j次測(cè)量的示值；L?——測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量零位時(shí)的示值；4Ls?——第i個(gè)量塊的參考值； 6.4測(cè)量重復(fù)性分別取5組示值的極差值除以極差系數(shù)為該組示值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差式中：R;——某校準(zhǔn)點(diǎn)3次示值中的極差，即最大值與最小值之差：取合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差s”重復(fù)件校準(zhǔn)結(jié)果；m6.5內(nèi)測(cè)尺寸示值識(shí)差6.5.1使用小測(cè)量處河內(nèi)測(cè)尺寸示值按照使用手冊(cè)現(xiàn)定在測(cè)量(軸)座座安調(diào)小測(cè)量鉤。工作臺(tái)上安裝Smm環(huán)規(guī)。調(diào)整工值轉(zhuǎn)折點(diǎn)后讀數(shù)章復(fù)3次。復(fù)3次。兩只環(huán)規(guī)的未值之差與實(shí)際孔徑差一最大值為使，卜測(cè)量鉤的內(nèi)測(cè)盡十示值誤差。式中：d?和d??—30mm環(huán)規(guī)和mm環(huán)規(guī)的參考值；mm環(huán)規(guī)時(shí)獲得內(nèi)示值；6.5.2使用大測(cè)量的內(nèi)測(cè)尺寸示值按照使用手冊(cè)規(guī)定在則量(軸)座尾座安表詞至人測(cè)量鉤。工作臺(tái)上安裝630m規(guī)。調(diào)整上作臺(tái)找到其示值轉(zhuǎn)折人后類(lèi)數(shù)，重復(fù)3次。3次。兩只環(huán)規(guī)的示值之差與實(shí)際孔在本的最織障另品吊大測(cè)量鉤的內(nèi)測(cè)尺寸示值誤差?！鱩=max[(dso;—d?o;)—(ds?—d?o)](6)ds?;和dso;——使用測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量φ50mm環(huán)規(guī)和φ30mm環(huán)規(guī)時(shí)獲得的示值；7校準(zhǔn)結(jié)果經(jīng)校準(zhǔn)的測(cè)長(zhǎng)儀發(fā)給校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)給出各校準(zhǔn)項(xiàng)目的測(cè)量結(jié)果及示值誤差5PUBIPUBI測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。當(dāng)用戶(hù)要求時(shí)，可以根據(jù)用戶(hù)提供的計(jì)量特性最大允許誤差進(jìn)行符合性判定，并將結(jié)論列入校準(zhǔn)證書(shū)。進(jìn)行符合性判定應(yīng)考慮測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。8復(fù)校時(shí)間間隔在定期進(jìn)行期間核查的條件下，建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。力力JJF1189—20086測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定(示例)A.1概述校準(zhǔn)測(cè)長(zhǎng)儀示值誤差時(shí)，在測(cè)量(軸)座和尾座測(cè)量桿安裝球面測(cè)帽，調(diào)整達(dá)到最佳測(cè)量狀態(tài)，并設(shè)置零位。移動(dòng)測(cè)量(軸)座，將相應(yīng)長(zhǎng)度的量塊安裝在工作臺(tái)上，使量塊工作面中心對(duì)準(zhǔn)球面測(cè)帽，調(diào)整工作臺(tái)使量塊工作面與球面測(cè)帽軸線(xiàn)相垂直。從讀數(shù)裝置讀出測(cè)長(zhǎng)儀示值，測(cè)長(zhǎng)儀示值與量塊實(shí)際值的偏差為測(cè)長(zhǎng)儀示值誤差。量塊溫度A.2數(shù)學(xué)模型L?——零點(diǎn)示值；L?——量塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下的長(zhǎng)度。A.3輸入量的不確定度評(píng)定A.3.1重復(fù)性u(píng)(L)輸入量L;的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源主要是測(cè)長(zhǎng)儀的測(cè)量重復(fù)性，可通過(guò)多次測(cè)量獲得，重復(fù)性采用現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)。u(L;)=0.06μmA.3.2輸入量L。的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L?)A.3.2.13等量塊的擴(kuò)展不確定度U=0.10μm+1時(shí)，U=0.2μm,量塊證書(shū)給出包含因子(k=2.8),×10-6Ls,量塊長(zhǎng)度等于100mm則A3.2.23等量塊的熱膨脹系數(shù)α=(11.5±1)×10-6℃-1,當(dāng)溫度測(cè)量有誤差時(shí)，會(huì)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L?)。設(shè)溫度測(cè)量誤差不超過(guò)△=0.1℃,服從均勻分布，u(La)=L·△,·a/k=(100×103μmA.3.2.3量塊的熱膨脹系數(shù)的不確定度，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確量塊熱膨脹系數(shù)的不確定度在U。=1×10-6℃-1,服從均勻分布，則包含因子k=√3=1.73,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度θ=1℃時(shí)：7A.4.1靈敏系數(shù)A.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x;)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度/μm測(cè)量的重復(fù)性u(píng)(L?)量塊長(zhǎng)度的不確定度溫度測(cè)量的不確定度熱膨脹系數(shù)的不確定度以上各量互不相關(guān)，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：A.5擴(kuò)展不確定度U=u.·k=0.13μm×2=0.26μm8附錄B典型測(cè)長(zhǎng)儀主要技術(shù)參數(shù)表B.1典型測(cè)長(zhǎng)儀主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)計(jì)量特性技術(shù)參數(shù)環(huán)境條件1平面測(cè)帽、固定式工作臺(tái)的平面度平面測(cè)帽：0.15μm/2示值變動(dòng)性球面涮帽：0.2un/3示值誤差4測(cè)量性5值誤差/注：L為測(cè)量度工月9附錄C示值范圍>1100mm時(shí)輔助校準(zhǔn)方法測(cè)長(zhǎng)儀示值范圍>1100mm,還需用激光干涉儀系統(tǒng)進(jìn)行輔助測(cè)量。將激光干涉儀系統(tǒng)按使用要求安裝在測(cè)長(zhǎng)儀上，調(diào)整激光干涉儀系統(tǒng)，使激光束、參考鏡、測(cè)量鏡