接觸式干涉儀檢定規(guī)程

1接觸式干涉儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于接觸式干涉儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。使用本規(guī)程時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。接觸式干涉儀是應(yīng)用光波干涉原理，采用比較法測(cè)量長(zhǎng)度的儀器。主要用于檢定長(zhǎng)度不大于150mm的量塊和其他工件的精密測(cè)量。儀器外形如圖1所示。儀器光學(xué)系統(tǒng)如圖2所示。刻度尺的分度值(可調(diào)):0.2μm,0.1μm,0.05μm刻度尺刻度范圍：±50分度26—平面反光鏡；7—參考鏡；8-物鏡；9—刻度尺；10—目鏡波長(zhǎng)λ=(530～570)nm,一年內(nèi)最大變化≤3nm,其測(cè)量的擴(kuò)展不確定度不大于透過率≥20%。4.2平面工作臺(tái)、帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)的平面度4.3帶筋工作臺(tái)中間筋、球筋工作臺(tái)測(cè)頭的高出度4.3.1中間筋應(yīng)比其它筋高出(0.3～0.6)μm,且左右兩邊等高差應(yīng)不大于0.1μm。4.3.2球筋工作臺(tái)測(cè)頭應(yīng)高出筋條(2~3)μm。4.4平面工作臺(tái)的可調(diào)性平面工作臺(tái)應(yīng)能方便地調(diào)整至與直徑為8mm的平面測(cè)帽工作面相平行，其平行度4.5帶筋工作臺(tái)與測(cè)量軸線的垂直度3平面工作臺(tái)、帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)工作面的粗糙度R。應(yīng)不大于0.012μm;輔助工作臺(tái)工作面的粗糙度R。應(yīng)不大于0.025μm。4.7帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)與輔助工作臺(tái)的相對(duì)位置帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)應(yīng)比輔助工作臺(tái)高出(0.01～0.05)mm。4.8測(cè)量力及其調(diào)整范圍4.8.1測(cè)量力應(yīng)為(1.5±0.1)N?！?.8.2調(diào)整范圍應(yīng)為(0.75～2.75)N。當(dāng)分度值為0.05μm時(shí)，在整個(gè)刻度尺范圍內(nèi)測(cè)量力的變化應(yīng)不大于0.02N。4.9測(cè)量桿徑向受力時(shí)的示值變化測(cè)量桿在徑向受力2N時(shí)，示值變化應(yīng)不大于0.05μm。當(dāng)外力除去后，示值不復(fù)原位應(yīng)不大于0.02μmc4.10干涉帶的成像質(zhì)量和調(diào)整的可靠性4.10.1干涉帶應(yīng)清晰，不應(yīng)有目力可見的彎曲或扇形。4.10.2零級(jí)干涉帶移至視場(chǎng)邊緣時(shí)不準(zhǔn)變級(jí)(允許目鏡跟蹤干涉帶的移動(dòng))。4.10.3于涉帶的寬度和方向應(yīng)能任意調(diào)節(jié)，并應(yīng)切實(shí)可靠。干涉帶在移動(dòng)中，其寬度和方向不應(yīng)有變化。4.11干涉帶的對(duì)稱性當(dāng)分度值分別為(0.05,0.1,0.2)μm時(shí)，干涉帶的對(duì)稱性均應(yīng)不大于0.02μm。4.12測(cè)量重復(fù)性測(cè)量重復(fù)性應(yīng)不大于0.007μm4.13儀器的示值誤差最大允許示值誤差應(yīng)為下式計(jì)算所得的值：式中：n——從刻度尺上零點(diǎn)到受檢點(diǎn)的分度數(shù)；i——刻度尺的分度值；λ——被檢儀器所附干涉濾光片的中心波長(zhǎng)；△λ——中心波長(zhǎng)的測(cè)量擴(kuò)展不確定度。4.14平行平晶的平面度和平行度5通用技術(shù)要求5.1外觀及各部分相互作用5.1.1儀器和附件的涂鍍面應(yīng)平整、色調(diào)均勻一致，不應(yīng)有皺紋、斑點(diǎn)、脫漆等現(xiàn)象外部零件各結(jié)合處應(yīng)齊整。5.1.2儀器和附件的所有工作面不應(yīng)有銹蝕、疵點(diǎn)、碰傷及目力可見的劃痕，棱邊應(yīng)光滑無毛刺。5.1.3刻度尺刻線和文字應(yīng)清晰、工整。不應(yīng)有脫色及大于刻線寬度二分之一的斷裂45.1.4視場(chǎng)內(nèi)應(yīng)無顯著的和影響測(cè)量的油跡、水泡、灰塵和霉點(diǎn)，亮度應(yīng)均勻。5.1.5各活動(dòng)部分應(yīng)配合良好，緊固螺絲的作用應(yīng)切實(shí)有效。5.1.6當(dāng)臂架的緊固螺絲松開時(shí)，不應(yīng)因自重而下滑，移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)。5.1.7刻度尺移動(dòng)應(yīng)舒適，無卡滯和急跳現(xiàn)象。其移動(dòng)范圍應(yīng)不少于20個(gè)分度。5.1.8測(cè)量桿移動(dòng)范圍應(yīng)不少于0.5mm。在自由狀態(tài)時(shí)(0.2μm分度值)彩色干涉帶5.1.9工作臺(tái)應(yīng)能負(fù)重5.0N,升降應(yīng)均勻平穩(wěn)，升降范圍應(yīng)不少于5mm。首次檢定儀器上應(yīng)標(biāo)有名稱、型號(hào)、規(guī)格、編號(hào)、制造廠名(廠標(biāo))、儀器出廠日期及6.1.1檢定環(huán)境條件見表1。6.1.2檢定用設(shè)備見表2。儀器在室內(nèi)平衡溫度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)器具在室內(nèi)平衡溫度時(shí)間檢定項(xiàng)目及檢定用設(shè)備見表2。外觀、各部分相互作用及標(biāo)識(shí)+++2+十一3臺(tái)的平面度φ100mm2級(jí)平晶、中60mm開槽2級(jí)平晶++一4帶筋工作臺(tái)中間筋、球筋工作臺(tái)測(cè)頭的高出度+++5表2(續(xù))檢定項(xiàng)目5φ15mm平行平晶φ8mm平面測(cè)帽+ 帶筋工作臺(tái)與測(cè)量軸線的垂直度φ15mm平行平晶、8mm刃形十 7+ 8帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)與輔助工作臺(tái)的相對(duì)位置百分表、騎馬塊+ 9測(cè)量力及其調(diào)整范圍+ +十++++十十++++++φ60mml級(jí)平晶+ 注：表中“+”表示應(yīng)檢項(xiàng)目；“-”表示可不檢項(xiàng)目。按照J(rèn)JG812—1993《干涉濾光片檢定規(guī)程》,用示值誤差不大于1nm的分光光度計(jì)6.3.3平面工作臺(tái)、帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)的平面度6.3.3.1平面工作臺(tái)用直徑為100mm的2級(jí)平晶；帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)的平面度用直徑為60mm的開槽2級(jí)平晶(附錄B圖B.1)以技術(shù)光波干涉法進(jìn)行檢定。6.3.3.2中間筋平面度用直徑為60mm的1級(jí)平晶以技術(shù)光波干涉法進(jìn)行檢定。6.3.4帶筋工作臺(tái)中間筋、球筋工作臺(tái)測(cè)頭的高出度用兩測(cè)量面平行度不大于0.1μm的開槽量塊(附錄B圖B.2)檢定。在測(cè)量桿上裝上球面測(cè)帽，將開槽量塊置于儀器工作臺(tái)上。按圖3所示的1、2兩個(gè)位置上檢測(cè)，2次示值之差即為中間筋或測(cè)頭的高出度。檢定應(yīng)在中間筋或測(cè)頭的兩邊進(jìn)行。6在儀器的測(cè)量桿上安裝直徑為8mm的平面測(cè)帽，用直徑為15mm的平行平晶(儀器附件)研合在工作臺(tái)中央，將平面測(cè)帽與平晶相接觸。調(diào)整工作臺(tái)的升降螺絲，使測(cè)帽與平晶之間的干涉帶由窄變寬直至最少為止，此時(shí)讀得的干涉帶條數(shù)應(yīng)不多于一條。測(cè)量桿上裝上8mm的刃形測(cè)帽，使測(cè)帽的刃長(zhǎng)與工作面筋條相垂直。在工作臺(tái)上放置直徑為15mm的平行平晶，并在測(cè)帽與平晶之間放置一根直徑為1mm、幾何偏差不大于1μm的三針，三針應(yīng)與測(cè)帽的刃長(zhǎng)相垂直。滾動(dòng)三針，讀出三針位于測(cè)帽左右邊緣位置時(shí)的示值差。然后將測(cè)帽轉(zhuǎn)180重復(fù)上述檢定，再次讀得三針位于測(cè)帽左右邊緣位置時(shí)的示值差。兩次示值差之和的二分之一即為左右方向的垂直度。再將測(cè)帽轉(zhuǎn)90°,使其刃長(zhǎng)與工作臺(tái)筋條方向相平行。按上述方法作前后方向的檢定，即得其前后方向的垂直度。取左右方向、前后方向垂直度中的較大值為檢定結(jié)果。表面粗糙度用示值誤差不低于7%的表面粗糙度測(cè)量?jī)x檢定。6.3.8帶筋工作臺(tái)、球筋工作臺(tái)與輔助工作臺(tái)的相對(duì)位置用騎馬塊(附錄B圖B.3)裝夾上百分表，在輔助工作臺(tái)面上置零，然后移至帶筋工作臺(tái)或球筋工作臺(tái)工作面上，讀出示值(如圖4所示。)6.3.9.1將儀器分度值調(diào)至0.05μm,用本儀器附件測(cè)力裝置和砝碼進(jìn)行檢定?；蛟谳o7助工作臺(tái)上放置一架盤天平，使測(cè)帽與其中一托盤相接觸，在另一托盤上試加150g砝碼，使零級(jí)干涉帶位于刻度尺-50分度位置處。再增加2g砝碼后，零級(jí)干涉帶應(yīng)在視將儀器的分度值調(diào)至0.05μm,在球面測(cè)帽與工作臺(tái)之間放置開槽量塊，并使示值對(duì)在刻度尺的受檢位置上。在垂直于測(cè)量桿的方向上加2N的力，外力撤去后觀察示值變化。檢定時(shí)應(yīng)在垂直于測(cè)量桿軸線的4個(gè)方向，分別在刻度尺-50,0,+50三個(gè)分6.3.11.1裝上球面測(cè)帽，使之與工作臺(tái)面相接觸。升降工作臺(tái)使零級(jí)干涉帶位于視場(chǎng)中央，觀察干涉帶的清晰度。然后放上干涉濾光片，觀察干涉帶的形狀。6.3.11.2分度值為0.2μm時(shí)，把零級(jí)干涉帶移至視場(chǎng)邊緣的同時(shí)，使目鏡跟蹤干涉帶6.3.11.3調(diào)節(jié)參考鏡的調(diào)節(jié)螺絲，改變干涉帶寬度和方向使其與刻度線平行。升降工當(dāng)分度值分別為(0.05,0.1,0.2)μm時(shí)，零級(jí)干涉帶對(duì)準(zhǔn)刻度尺零線，測(cè)量其當(dāng)分度值為0.05μm時(shí)，在測(cè)力調(diào)整范圍內(nèi)任選一測(cè)量力，將球面測(cè)帽與工作臺(tái)上5mm量塊相接觸。升降工作臺(tái)使零級(jí)干涉帶分別在刻度尺-50,0,+50三個(gè)分度位置上，撥動(dòng)撥叉10次，觀察示值變化。按照極差法計(jì)算測(cè)量重復(fù)性。R——示值的最大值與最小值之差(極差);C——極差系數(shù)(當(dāng)n=10時(shí)，C=3.08)以2等量塊配對(duì)法檢定。檢定工作應(yīng)在分度值為0.2μm,受檢點(diǎn)為±50分度時(shí)進(jìn)8k——采用的干涉帶間隔數(shù)(當(dāng)分度值為0.2μm時(shí)，k取32)。檢定時(shí)，可選用尺寸為(1,1.01,1.02,1.03,1.04,1.05,1.06,1.07)mm的量檢定時(shí)將裝有球面測(cè)帽的測(cè)量頭與球筋工作臺(tái)測(cè)頭相接觸，并調(diào)整工作臺(tái)找到最高1)用1mm量塊對(duì)零，以1.01mm量塊檢定+50分度；2)用1.01mm量塊對(duì)零，以1.02mm量塊檢定+50分度；3)用1.02mm量塊對(duì)零，以1.03mm量塊檢定+50分度；7)用1.06mm量塊對(duì)零，以1.07mm量塊檢定+50分度。檢定-50分度時(shí)則反之。當(dāng)檢定正值段時(shí)為最大的一塊量塊的實(shí)際尺寸；當(dāng)檢定負(fù)值段時(shí)為最小的一塊量塊的實(shí)際尺寸；L?——最初用來對(duì)零的一塊量塊的實(shí)際尺寸，當(dāng)檢定正值段時(shí)為最小的一塊量塊的實(shí)際尺寸，當(dāng)檢定負(fù)值段時(shí)為最大的一塊量塊的實(shí)際尺寸；n——使用量塊的塊數(shù)。平面度用直徑為60mm的1級(jí)平晶以技術(shù)光波干涉法檢定。平行度用接觸式干涉儀或測(cè)量的擴(kuò)展不確定度U不大于0.03μm的其他方法進(jìn)行檢定時(shí)，在4個(gè)均勻的直徑方向距離邊緣1mm的8個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)點(diǎn)測(cè)量?jī)纱稳∑骄?，?個(gè)測(cè)得值中，取其最大差值作為平行度。6.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的接觸式干涉儀發(fā)給檢定證書；不符合本規(guī)程要求的發(fā)給檢接觸式干涉儀檢定周期應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況確定，最長(zhǎng)不超過1年。9附錄A測(cè)帽的技術(shù)要求和檢定方法A.1測(cè)帽的技術(shù)要求A.1.1平面測(cè)帽和刃形測(cè)帽工作面的平面度直徑或長(zhǎng)度小于或等于4mm的應(yīng)不大于0.06μm;直徑或長(zhǎng)度大于4mm的應(yīng)不大于A.1.2平面測(cè)帽和刃形測(cè)帽的工作面與其套孔軸線的垂直度A.1.3球面測(cè)帽的球面輪廓度A.2測(cè)帽的檢定方法A.2.1平面測(cè)帽和刃形測(cè)帽工作面的平面度平面度用直徑為60mm的2級(jí)平晶以技術(shù)光波干涉法檢定。A.2.2平面測(cè)帽和刃形測(cè)帽工作面與其套孔軸線的垂直度在階梯軸(附錄B圖B.4)上固定好測(cè)帽，置于V形鐵上，用分度值為0.5μm的扭簧表測(cè)頭與被測(cè)測(cè)帽工作面的邊緣接觸，并對(duì)在任一示值(如圖A.1所示)。轉(zhuǎn)動(dòng)階梯軸，取其示值最大值和最小值之差為其垂直度。1-V形鐵；2—靠止鐵；3—鋼球；4—階梯軸；5—測(cè)帽；6—扭簧表；7—表座A.2.3球面測(cè)帽的球面輪廓度用干涉顯微鏡檢定。在儀器工作臺(tái)上放置直徑為30mm的1級(jí)平晶，將視場(chǎng)調(diào)節(jié)到一片均勻顏色或僅一個(gè)條紋。然后換上用專用夾具(儀器