T-SXICS 004-2023 帶直尺的量角器校準(zhǔn)規(guī)范

2023-12-29發(fā)布ⅠT/SXICS004-2023前言 2規(guī)范性引用文件 3概述 4一般要求 25計量特性 26校準(zhǔn)條件 26.1環(huán)境條件 36.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 37校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 37.1校準(zhǔn)項目 37.2校準(zhǔn)方法 48校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 69校準(zhǔn)間隔 7附錄A（資料性）角度示值誤差的不確定度評定示例 8附錄B（資料性）直尺示值誤差的不確定度評定示例 附錄C（資料性）校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 ⅡT/SXICS004-2023本文件按照GB/T1.1─2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由山西省儀器儀表學(xué)會提出并歸口。本文件起草單位：山西仲測計量研究院有限公司、山西中量泰和計量檢測有限公司。本文件主要起草人：楊偉敏、蘆思堯、田永亮、陳方龍、康俊鵬、王將勇、吳晉、李佳慧。1T/SXICS004-2023帶直尺的量角器校準(zhǔn)規(guī)范本文件規(guī)定了帶直尺的量角器（以下簡稱量角器）的一般要求、計量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)、校準(zhǔn)間隔等要求。本文件適用于新制造、使用中和修理后的帶直尺的量角器的校準(zhǔn)。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，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JJG1鋼直尺JJF1959—2021通用角度尺校準(zhǔn)規(guī)范3概述量角器是利用兩測量面相對轉(zhuǎn)動所分隔的角度進(jìn)行讀數(shù)的角度測量儀器，同時具有長度測量功能。按結(jié)構(gòu)不同，分為單臂式、雙臂式。單臂式量角器主要結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，雙臂式量角器主要結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。圖1單臂式量角器2T/SXICS004-2023圖2雙臂式量角器4一般要求4.1量角器的端邊、側(cè)邊及背面應(yīng)光滑，不應(yīng)有毛刺、鋒口和銼痕等現(xiàn)象。4.2量角器的刻線面不應(yīng)有碰傷、銹跡及影響使用的明顯斑點(diǎn)、劃痕。4.3線紋必須明晰，垂直到側(cè)邊，不應(yīng)有目力可見的斷線現(xiàn)象存在。毫米、半厘米、厘米線紋應(yīng)用不同長度的線紋表示。所有同名長度的線紋應(yīng)等長。直尺分度應(yīng)自端邊算起，標(biāo)注相應(yīng)的以厘米為計數(shù)單位的數(shù)字。標(biāo)稱全長處應(yīng)標(biāo)注cm單位。4.4量角器上應(yīng)標(biāo)注制造廠名(或商標(biāo))、分度值及編號。數(shù)字、文字、線紋均應(yīng)清晰，排列整齊，不得有遺漏。4.5直尺部分旋轉(zhuǎn)應(yīng)順暢，鎖緊裝置應(yīng)有效。4.6新制造的量角器應(yīng)符合以上要求，使用中的量角器允許有不影響準(zhǔn)確度的外觀缺陷。5計量特性5.1直尺尺身平面度5.2直尺的端邊和側(cè)邊的直線度5.3直尺的兩側(cè)邊的平行度5.4直尺的端邊與側(cè)邊的垂直度5.5直尺的示值誤差5.6角度標(biāo)尺端邊的直線度5.7角度示值誤差6校準(zhǔn)條件3T/SXICS004-20236.1環(huán)境條件環(huán)境溫度一般控制在（20±5）℃,相對濕度不大于80%。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備所使用測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見表1。表1測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備一覽表1—2345678允許使用滿足不確定度要求的其他校準(zhǔn)設(shè)備。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目見表2。表2校準(zhǔn)項目一覽表123456784T/SXICS004-20237.2校準(zhǔn)方法7.2.1外觀7.2.2直尺尺身平面度將量角器放置時間不少于1小時，將直尺平放在相應(yīng)規(guī)格的1級平尺（或1級平板）上，用相應(yīng)的塞尺在尺的全長范圍內(nèi)進(jìn)行測量，不能通過的塞尺片的最小厚度尺寸即為直尺尺身的平面度。7.2.3直尺的端邊和側(cè)邊的直線度分別將直尺的端邊和側(cè)邊貼合在相應(yīng)規(guī)格的1級平尺（或1級平板）上，用相應(yīng)的塞尺在被檢邊全長范圍內(nèi)進(jìn)行測量，不能通過的塞尺片的最小厚度尺寸即為直尺的端邊和側(cè)邊的直線度。7.2.4直尺的兩側(cè)邊的平行度將直尺的一側(cè)邊按刻線面與平板工作面相垂直的方向置于相應(yīng)規(guī)格的1級平板上，指示裝置調(diào)整置“零”后，用打表法在另一側(cè)邊上從一端移動到另一端,分別觀察百分表上變化量,并且取最大值與最小值之差為直尺的兩側(cè)邊的平行度，如圖3所示。圖3平行度校準(zhǔn)示意圖7.2.5直尺的端邊與側(cè)邊的垂直度將直尺的兩側(cè)邊按刻線面與平尺（或平板）工作面相垂直的方向分別置于相應(yīng)規(guī)格的1級平尺（或1級平板）上，并使其端邊與置于平尺（或平板）上的1級直角尺豎邊相接觸，用塞尺對直尺端邊的上或下端縫隙進(jìn)行測量，不能通過的塞尺片的最小厚度尺寸即為直尺的端邊與側(cè)邊的垂直度。7.2.6直尺的示值誤差校準(zhǔn)時，將三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺與被校直尺分別放在鋼直尺校準(zhǔn)臺的主臺板10和可調(diào)臺板11上(校準(zhǔn)臺如圖4所示)。也可以使用其他滿足校準(zhǔn)要求的工作臺。5T/SXICS004-2023圖4鋼直尺校準(zhǔn)臺示意圖6-蝶形螺帽；7-抵塊；8-對零調(diào)整螺桿在圖4中，調(diào)整升降螺母4，使被校直尺的刻線面與標(biāo)準(zhǔn)尺的尺邊在同一平面上(被校直尺與標(biāo)準(zhǔn)尺的相互位置如圖5所示)，旋緊蝶形螺帽6使標(biāo)準(zhǔn)尺與被校直尺的上下位置固定。調(diào)整被校直尺，使其線紋軸線與標(biāo)準(zhǔn)尺的尺邊相平行，旋動對零螺桿8，使標(biāo)準(zhǔn)尺的首端或末端線紋與被校直尺的端邊對齊，用標(biāo)準(zhǔn)尺所附的放大鏡在標(biāo)準(zhǔn)尺上讀出被校直尺的誤差。圖5相互位置任一線紋到尺的零刻線示值誤差的測量，是由尺的零刻線到尺任一線紋與標(biāo)準(zhǔn)尺相應(yīng)長度做比較。在其全長范圍內(nèi)取大致均勻分布的不少于3段與標(biāo)準(zhǔn)尺相應(yīng)長度相比較。校準(zhǔn)讀數(shù)時，應(yīng)以各條線紋的中心為準(zhǔn)。三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的線紋間隔使用示值。直尺刻線面上、下兩側(cè)線紋的示值誤差均應(yīng)校準(zhǔn)，也允許采用滿足準(zhǔn)確度要求的其他方法進(jìn)行校準(zhǔn)。對于每個校準(zhǔn)點(diǎn)，示值誤差由公式(1)進(jìn)行計算：ΔL=L-LS……(1)式中：ΔL——直尺示值誤差，單位為毫米（mmL——直尺的標(biāo)稱值，單位為毫米（mmLS——標(biāo)準(zhǔn)尺的讀數(shù),單位為毫米（mm）。6T/SXICS004-20237.2.7角度標(biāo)尺端邊的直線度將角度標(biāo)尺的端邊按刻線面與平尺（或平板）工作面相垂直的方向置于相應(yīng)規(guī)格的1級平尺（或1級平板）上，用相應(yīng)的塞尺在被檢邊全長范圍內(nèi)進(jìn)行測量，不能通過的塞尺片的最小厚度尺寸即為角度標(biāo)尺端邊的直線度。7.2.8角度示值誤差在測量范圍內(nèi)均勻選取3個～6個角度值進(jìn)行校準(zhǔn)，其中應(yīng)至少包含一個非整數(shù)角度值。在每一校準(zhǔn)點(diǎn)上，使角度塊與量角器的兩測量面均勻接觸，讀取量角器示值，取示值與角度塊標(biāo)稱值之差為角度示值誤差。角度示值誤差由公式(2)進(jìn)行計算：Δα=α-αs……(2)式中：Δα——角度示值誤差，單位為度(°);α——量角器示值，單位為度(°);αs——角度塊的標(biāo)稱值，單位為度(°)。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)后的量角器，應(yīng)填發(fā)校準(zhǔn)證書，并應(yīng)給出各校準(zhǔn)項目的校準(zhǔn)結(jié)果及示值誤差的測量不確定度。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：“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（如編號），每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e）客戶的名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標(biāo)識；g）進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；l）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；m）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；7T/SXICS004-2023n）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；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。當(dāng)用戶要求時，可以根據(jù)用戶提供的計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。9校準(zhǔn)間隔量角器校準(zhǔn)間隔不宜超過1年。8T/SXICS004-2023（資料性）角度示值誤差的不確定度評定示例A.1被測對象A.2校準(zhǔn)條件（20±5）℃,相對濕度不大于80%，平衡溫度時間不少于1h。A.3標(biāo)準(zhǔn)器A.4校準(zhǔn)方法依據(jù)本文件中的規(guī)定。A.5測量模型量角器的角度示值誤差：Δα=α-αs………(A.1)式中：Δα——量角器角度示值誤差；α——量角器示值；αs——角度塊的標(biāo)稱值。A.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和靈敏系數(shù)經(jīng)實(shí)驗(yàn)后，溫度對角度影響可忽略不計，所以在這里不考慮材料的線膨脹系數(shù)，且各分量均無明顯相關(guān)性。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),c)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),1)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),2)靈敏系數(shù)：A.7標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源和評定A.7.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表9T/SXICS004-2023標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表見表A.1。表A.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表cici×u(αi)1u21u(αs)A.7.2測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(α)按本文件中規(guī)定的校準(zhǔn)方法，對60°40′校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行10次測量，以單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u1(α)=0.12oA.7.3人眼估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(α)取分辨力為分度值的1/6，即人眼估讀到10′，由人眼估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為由于u2(α)＜u1(α)，所以取u(α)=u1(α)參與合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算。A.7.42級標(biāo)準(zhǔn)角度塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(αs)2級標(biāo)準(zhǔn)角度塊最大允許誤差為±30″，服從均勻分布，所以由2級標(biāo)準(zhǔn)角度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為A.8計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由于各標(biāo)準(zhǔn)不確定度不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為A.9擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：T/SXICS004-2023（資料性）直尺示值誤差的不確定度評定示例B.1被測對象量角器：分度值1mm，測量范圍（0～100）mm，最大允許誤差：±0.2mm。B.2校準(zhǔn)條件（20±5）℃,相對濕度不大于80%，平衡溫度時間不少于1h。B.3標(biāo)準(zhǔn)器三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺，最大允許誤差：±（0.03＋0.02L）mm。B.4校準(zhǔn)方法依據(jù)本文件中的規(guī)定。B.5測量模型量角器的直尺示值誤差：ΔL=La-Lb+La.αa.Δta-Lb.αb.Δtb……………(B.1)式中：ΔL——量角器直尺示值誤差；La——直尺標(biāo)稱值（20℃條件下）；Lb——標(biāo)準(zhǔn)尺讀數(shù)（20℃條件下）；αaαb——分別為直尺和標(biāo)準(zhǔn)尺的線膨脹系數(shù)；,ΔtaΔtb——分別為直尺和標(biāo)準(zhǔn)尺偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃的值。,為簡化運(yùn)算，舍去微小量，并轉(zhuǎn)化相關(guān)項影響。令：L≈La≈Lbα≈αa≈αbΔt≈Δta≈Δtbδα=αa-αbδt=Δta-Δtb帶入公式(B.1)后，經(jīng)整理得：ΔL=La-Lb+L.α.δt+L.Δt.δα……………(B.2)B.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和靈敏系數(shù)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：T/SXICS004-2023EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),c)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),1)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),2)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),3)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),4)靈敏系數(shù)：B.7標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源和評定B.7.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表見表B.1。表B.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表uicici×u(αi)u(Lb12)B.7.2測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Lb11)按本文件中規(guī)定的校準(zhǔn)方法，對100mm校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行10次測量，以單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(Lb11)=0.13mmB.7.3人眼估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Lb12)取分辨力為分度值0.2mm的1/5，即人眼估讀到0.04mm，由人眼估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為由u(Lb12)＜u(Lb11)，所以取u(Lb1