（高清版）GBT 43150-2023 電子數(shù)顯指示表的設(shè)計和計量特性

電子數(shù)顯指示表的設(shè)計和計量特性Dimensionalmeasuringequipment:Electronicdigital-indicatorgauge—2023-09-07發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局前言 I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4設(shè)計特性 4.1總體設(shè)計和命名 4.2主要尺寸 34.3數(shù)字顯示器 34.4出錯信息 44.5數(shù)據(jù)接口 4.6使用防護 44.7測頭 44.8零位調(diào)整 4.9附加功能 44.10設(shè)計特性(制造商規(guī)范) 45計量特性 55.1通則 55.2最大允許誤差 5.3測量力容許極限 6與規(guī)范一致性驗證 57標志 6附錄A(資料性)示值誤差示意圖 7附錄B(資料性)數(shù)據(jù)示例表 8附錄C(資料性)計量特性的校準 9 參考文獻 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件等同采用ISO13102:2012《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)長度測量器具：電子數(shù)顯指示表本文件做了下列最小限度的編輯性改動：——為與現(xiàn)有標準協(xié)調(diào)，將標準名稱改為《電子數(shù)顯指示表的設(shè)計和計量特性》;——在電子數(shù)顯指示表的定義中增加了注。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國量具量儀標準化技術(shù)委員會(SAC/TC132)歸口。本文件起草單位：桂林廣陸數(shù)字測控有限公司、成都新成量工具有限公司、東莞市特馬電子有限公量檢測研究院、青海量具刃具有限責任公司、深圳市東野精密儀器有限公司、成都工具研究所有限公司。I本文件是產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)標準，被視為GPS通用標準(見ISO14638)。在一般GPS矩陣中，它影響標準鏈環(huán)F的大小和距離。GB/T20308中給出的GPS總體規(guī)劃提供了本文件中所包含的GPS系統(tǒng)的通則。ISO8015中給出的GPS的基本規(guī)則適用于本文件，而ISO14253-1中給出的默認規(guī)則適用于根據(jù)有關(guān)標準與其他標準和GPS矩陣模型關(guān)系的詳細信息，見附錄D。1電子數(shù)顯指示表的設(shè)計和計量特性本文件規(guī)定了電子數(shù)顯指示表最重要的設(shè)計和計量特性。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T24634—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)GPS測量設(shè)備通用概念和要求(ISO14978:2006,IDT)ISO14253-1產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)工件與測量設(shè)備的測量檢驗第1部分：按規(guī)范驗證合格或不合格的判定規(guī)則(Geometricalproductspecifications(GPS)—Inspectionbymeasurementofworkpiecesandmeasuringequipment—Part1;Decisionrulesforverifyingconformityornonconforitywithspecifications)ISO14253-2產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)工件與測量設(shè)備的測量檢驗第2部分：GPS測量、測量設(shè)備校準和產(chǎn)品驗證中的測量不確定度評估指南[Geometricalproductspecifications(GPS)一Inspectionbymeasurementofworkpiecesandmeasuringequipment—Part2:GuidancefortheestimationofuncertaintyinGPSmeasurement,incalibrationofmeasuringequipmentandinproductverification]ISO/IEC指南98-3測量不確定度評定第3部分：測量不確定度表示指南(GUM:1995)[Uncertaintyofmeasurement—Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GUM:1995)]IEC60529外殼防護等級(IP代碼)[Degreesofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode)]GB/T24634—2009界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。電子數(shù)顯指示表electronicdigital-indicatorgauge由傳感器獲得測量桿的直線位移并利用電子測量、數(shù)字顯示原理進行讀數(shù)的測量器具。4設(shè)計特性4.1總體設(shè)計和命名電子數(shù)顯指示表的總體設(shè)計和工藝應(yīng)符合本文件的要求。2電子數(shù)顯指示表應(yīng)從設(shè)計上保證有足夠的剛性，以適當?shù)姆绞綂A緊時，軸套不應(yīng)因被夾緊裝置夾緊產(chǎn)生變形而影響測量桿的自由運動。如使用其他安裝方法，例如用背板上的凸耳安裝，凸耳的設(shè)計應(yīng)考慮其剛性以保證其性能不受影響。電子數(shù)顯指示表的型式如圖1和圖2所示。標引序號說明：2——顯示屏；W——寬度；5——防塵帽(可選);a——外形尺寸；6——數(shù)據(jù)輸出(可選);b——測量面。7——軸套；D和l的尺寸見表1。圖1電子數(shù)顯指示表的型式示意圖(圓形)3D和l的尺寸見表1。圖2電子數(shù)顯指示表的型式示意圖(矩形)電子數(shù)顯指示表的主要尺寸應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1電子數(shù)顯指示表的主要尺寸單位為毫米尺寸標稱值軸套直徑D?表圈直徑D?(或?qū)挾萕)螺紋尺寸D?M2.5-6HM2.5-6g測頭外徑Ds@軸套長度l?螺紋長度l螺紋長度ls·一般情況下，表圈的直徑D?與最大寬度W一致。l?是當測量桿被壓人時，表圈和測量桿末端之間的長度。取決于測量范圍。數(shù)字顯示器從設(shè)計上應(yīng)保證能清楚地顯示出測量桿在任意位置時的測得值，測得值應(yīng)明確計量單4當出現(xiàn)操作錯誤或系統(tǒng)誤差時，電子數(shù)顯指示表應(yīng)通過合適的方式顯示出錯信息。示例：測量桿移動過快或電壓不足造成的錯誤信息。4.5數(shù)據(jù)接口當產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)接口時，制造商應(yīng)詳細地描述盡可能多的數(shù)據(jù)輸出的傳輸格式和傳輸協(xié)議。制造商應(yīng)根據(jù)適用的標準，明確說明產(chǎn)品的防水和防塵等級(符合IEC60529的IP代碼),以及電磁場的防護級別。制造商應(yīng)提供可供選擇的測頭，并且測頭應(yīng)是可互換的。測頭應(yīng)具有耐磨的測量表面，并且應(yīng)具有適當?shù)男螤詈瓦m當?shù)谋砻婀鉂嵍?。允許用戶根據(jù)測量任務(wù)選擇合適的測頭(見圖1)。每個電子數(shù)顯指示表都應(yīng)具有在任何測量位置將示值設(shè)置為“零”的功能。制造商應(yīng)形成文件加以注明，是否帶有其他功能，如計數(shù)方向改變、數(shù)值預(yù)置和數(shù)值存儲等。4.10設(shè)計特性(制造商規(guī)范)作為最低要求，制造商應(yīng)為電子數(shù)顯指示表指定如表2所給出的設(shè)計特性(見附錄B)。表2設(shè)計特性特性標稱值單位外形尺寸寬度W或表圈直徑D?mm測量范圍分辨力顯示屏數(shù)字高度響應(yīng)速度mm/s是否具有或提供數(shù)據(jù)輸出是/否測量桿提升裝置是/否安裝附件是/否防水、防塵能力是*/否抗電磁干擾能力是/否可旋轉(zhuǎn)顯示屏是/否電源類型電池/外接電源‘IP代碼符合IEC60529。55計量特性5.1通則如表3所示，制造商應(yīng)為電子數(shù)顯指示表的計量特性規(guī)定相關(guān)的最大允許誤差(MPE)和測量力(MPL)。除非制造商另有規(guī)定，否則在測量范圍內(nèi)的任何位置和任何方向上，電子數(shù)顯指示表的靜態(tài)特性都應(yīng)符合表3中給出MPE/MPL值(見附錄A和附錄C)。只要在測量范圍內(nèi)，無論零點或參考點設(shè)置在什么位置，本文件的計量特性都適用。5.2最大允許誤差用測量桿的兩個位移方向?qū)ν粰z測點進行測量，測得值的極差，即為該檢測點的滯后誤差。在相同的測量條件下進行連續(xù)測量，測得值的極差，即為示值誤差的重復(fù)性，簡稱重復(fù)性。注：此處的重復(fù)性是檢查結(jié)果的數(shù)據(jù)處理，不采用分散性表述，僅用示值誤差變化的特性表述。在任意部分量程內(nèi)進行測量時的示值誤差。5.2.4全量程的最大允許誤差(MP只要在測量范圍內(nèi)，無論零點或參考點設(shè)置在什么位置，在全量程內(nèi)進行測量時的示值誤差，即為全量程的最大允許誤差。5.3測量力容許極限應(yīng)給出測量力的最大值和最小值。MPE和MPL的數(shù)值可在附錄B所列的數(shù)據(jù)表中給出。測量力特性基于GB/T24634—2009中7.5.6給出的雙邊規(guī)范。表3計量特性分辨力mm測量范圍mm最大允許誤差/mm滯后誤差mm重復(fù)性mm測量力/N部分量程全量程最大最小任意0.5任意0.05任意0.025—0.00056與規(guī)范一致性驗證根據(jù)規(guī)范驗證是否合格時，適用ISO14253-1。不確定度的評估應(yīng)按照ISO/IEC指南98-3進6標志至少應(yīng)包含以下內(nèi)容：——測量范圍；——分辨力；——唯一的由數(shù)字、字母組成的序列標識(即序列號)。任何標志應(yīng)易于閱讀和經(jīng)久耐用，并且應(yīng)標志在不影響計量性能的電子數(shù)顯指示表表面。7(資料性)示值誤差示意圖0.01mm的電子數(shù)顯指示表的特性。其余部分量程為0.5mm,即分辨力0.01mm的50倍的電子數(shù)顯指示表的示值誤差示例見GB/T24634—2009第7章。標引符號說明：a——正向誤差曲線；b——反向誤差曲線；c——滯后誤差；d?——最大示值誤差(浮動零位);d?——部分量程示值誤差(浮動零位);E?——示值誤差(μm);L?——標稱值(mm);L?——部分量程(mm)。8(資料性)數(shù)據(jù)示例表本數(shù)據(jù)表旨在用于同一公司的技術(shù)專家與采購部門之間的溝通。????????????????………………………特殊要求(如檢驗報告、校準證書等):………………………設(shè)計和計量特性適用于本文件，即GB/T43150—2023設(shè)計特性計量特性滯后誤差(MPEn):…………μm重復(fù)性(MPEg):…………μm部分量程的示值誤差(MPEp):…………μm全量程的示值誤差(MPEg):…………μm9(資料性)計量特性的校準該方法宜通過測量桿的兩個移動方向來評估電子數(shù)顯指示表在其測量范圍內(nèi)的性能。在測量范圍內(nèi)對大量的測點進行整體校準，需要進行大量的讀數(shù)。當認為電子數(shù)顯指示表的預(yù)期用途不需要整體校準時，宜考慮局部校準或與測量任務(wù)相關(guān)的校準。根據(jù)表3確定示值誤差時，需要適當?shù)拈g隔數(shù)，這取決于分辨力、測量范圍或?qū)嶋H使用的測量范圍。通過這些測得值，能夠記錄生成帶有固定或浮動零位的校準曲線。該特性的MPE函數(shù)在恒定對稱的條件下僅作為一個雙邊規(guī)范給出，規(guī)范上限USL和規(guī)范下限LSL作為測量范圍的MPE(見GB/T24634—2009中圖9)。使用合適的采樣技術(shù)，可以在減少校準點數(shù)量的情況下進行修改后的整體校準，但這會增加測量的不確定性。圖A.1給出了具有極少量校準點，分辨力為0.01mm,零點被固定在測量范圍下限的電子數(shù)顯指示表的示值誤差曲線及滯后誤差。通過這些測得值，能計算出整個測量范圍內(nèi)各種測量長度的誤差(見GB/T24634—2009中圖7),即電子數(shù)顯指示表可作為帶有浮動零點的指示式測量儀器來使用(見GB/T24634—2009中7.2.2)。(資料性)與GPS矩陣模型的關(guān)系D.1概述ISO14638中的GPS矩陣模型對GPS體系進行了綜述，本文件是該體系的一部分。除非另有說明，否則ISO8015給出的GPS基本規(guī)則適用于本文件，ISO14253-1給出的默認規(guī)則適用于根據(jù)本文件制定的規(guī)范。D.2關(guān)于本文件及其使用的信息本文件詳細說明了電子數(shù)顯指示表最重要的設(shè)計和計量特性。D.3GPS矩陣模型中的位置本文件是一項GPS通用標準。本文件在GPS通用矩陣中對標準鏈鏈環(huán)F的尺寸和距離產(chǎn)生影幾何特征鏈環(huán)ABCDEFG符號和標注要素要求要素特征符合與不符合測量測量設(shè)備校準尺寸●距離●形狀方向位置跳動輪廓表面結(jié)構(gòu)區(qū)域表面結(jié)構(gòu)表面缺陷[1]GB/T20308-2020產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GP[2]ISO