JJF(皖) 120-2022 特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺校準(zhǔn)規(guī)范

(皖)安徽省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF（皖）120—2022特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforSpecialDesignExternalMicrometer2022—01—04發(fā)布 2022—02—15實(shí)施安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺校準(zhǔn)規(guī)范JJF（皖）120—2022CalibrationSpecificationforSpecialDesignExternalMicrometer本規(guī)范委托安徽省幾何量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：）馬琳）趙艷）（）凌博）JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 錄引 言 （II）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 概述 （1）計(jì)量特性 （3）測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng) （3）4.2 測(cè)力 （3）刻線寬度及寬度差 （3）微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離 （4）微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置 （4）測(cè)量面的平面度 （4）兩測(cè)量面的平行度 （4）示值重復(fù)性 （5）數(shù)值漂移 （5）示值誤差 （5）細(xì)分誤差 （6）校對(duì)用量桿 （6）校準(zhǔn)條件 （6）環(huán)境條件 （6）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 （6）校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （7）測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng) （7）6.2 測(cè)力 （7）刻線寬度及寬度差 （7）微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離 （7）微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置 （7）測(cè)量面的平面度 （7）兩測(cè)量面的平行度 （8）示值重復(fù)性 （8）數(shù)值漂移 （8）示值誤差 （9）細(xì)分誤差 （9）校對(duì)用量桿 （9）校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （10）復(fù)校時(shí)間間隔 （10）附錄A 葉片千分尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定 附錄B 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式 （14）引 言JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1059.1《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF1071JJF1094《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》為基礎(chǔ)性系列規(guī)范進(jìn)行制定。本規(guī)范的編寫(xiě)主要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6313—2018《尖頭千分尺》和GB/T36175—2018《特殊結(jié)構(gòu)的電子數(shù)顯外徑千分尺》。本規(guī)范為首次制定。JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022PAGEPAGE1特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺校準(zhǔn)規(guī)范范圍0.01?mm、0.001?mm、0.002?mm、0.005?mm25?mm，100?mm的尖頭千分尺、葉片千分尺；以及分辨力為0.001?mm，量程為100?mm引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG21—2008千分尺GB/T6313—2018尖頭千分尺GB/T36175—2018特殊結(jié)構(gòu)的電子數(shù)顯外徑千分尺凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；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。概述特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺主要用來(lái)測(cè)量零件的厚度、長(zhǎng)度、直徑及小溝槽等。其典型外形結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6。圖1 尖頭千分尺外形結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿；4－鎖緊裝置；5－固定套管；6－微分筒；7－測(cè)力裝置；8－尺架；9－隔熱裝置圖2 葉片千分尺外形結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿；4－鎖緊裝置；5－固定套管；6－微分筒；7－測(cè)力裝置；8－尺架；9－隔熱裝置圖3 電子尖頭千分尺外形結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿；4－鎖緊裝置；5－固定套管；6－微分筒；7－測(cè)力裝置；8－通訊接口；9－顯示屏；10－功能鍵；11－電子數(shù)顯裝置；12－隔熱裝置；13－尺架圖4 電子單尖頭千分尺外形結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿；4－鎖緊裝置；5－固定套管；6－微分筒；7－測(cè)力裝置；8－通訊接口；9－顯示屏；10－功能鍵；11－電子數(shù)顯裝置；12－隔熱裝置；13－尺架圖5 電子葉片千分尺外形結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿；4－鎖緊裝置；5－固定套管；6－微分筒；7－測(cè)力裝置；8－通訊接口；9－顯示屏；10－功能鍵；11－電子數(shù)顯裝置；12－隔熱裝置；13－尺架（a）球測(cè)頭 （b）小測(cè)頭 （c）壁厚測(cè)頭 （d）剎車(chē)片測(cè)頭（e）板厚測(cè)頭 （f）大測(cè)砧測(cè)頭 （g）鴨嘴型測(cè)頭 （h）卡爪型測(cè)圖6 其他特殊電子千分尺測(cè)頭結(jié)構(gòu)示意圖1－測(cè)砧；2－測(cè)量面；3－測(cè)微螺桿計(jì)量特性測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng)測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng)均不大于0.01?mm。測(cè)力尖頭千分尺、葉片千分尺的測(cè)力為（3～6）N；特殊電子千分尺的測(cè)力為（3～10）N。刻線寬度及寬度差固定套管和微分筒上的刻線寬度為（0.08～0.20）mm，刻線寬度差不大于0.03?mm。微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離不大于0.4?mm。微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置當(dāng)測(cè)量下限調(diào)整正確后，微分筒上的零刻線與固定套管縱刻線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，微分筒的端面0.10?mm測(cè)量面的平面度直徑不大于8?mm的測(cè)量面的平面度不大于0.6?μm。8?mm20?mm1?μm。2?mm2?mm20.5mm的范圍內(nèi)不計(jì)1?μm。兩測(cè)量面的平行度1規(guī)定，電子卡2規(guī)定,電子板厚千分尺兩測(cè)量面的平行度不超過(guò)3規(guī)定，電子葉片千分尺和電子鴨嘴型千分尺兩測(cè)量面的平行度為表11?μm,4?μm3?mm或面積小3?mm2時(shí)，不校準(zhǔn)平行度。表1 兩測(cè)量面的平行度測(cè)量范圍（mm）兩測(cè)量面的平行度（μm）0～25，25～50250～75，75～1003表2 電子卡爪型千分尺兩測(cè)量面的平行度測(cè)量范圍（mm）兩測(cè)量面的平行度（μm）0～25，25～50550～75，75～1006JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022PAGEPAGE5表3 電子板厚千分尺兩測(cè)量面的平行度和示值重復(fù)性尺架弓深（mm）兩測(cè)量面的平行度（μm）示值重復(fù)性（μm）＜502150311003115042300（球測(cè)量面）3示值重復(fù)性兩個(gè)測(cè)量面都是平面或一個(gè)測(cè)量面是平面另一個(gè)是球面的特殊電子千分尺的示值重復(fù)性不大于0.001?mm。電子板厚千分尺的示值重復(fù)性不超過(guò)表3規(guī)定。數(shù)值漂移數(shù)值漂移在1?h內(nèi)不大于1個(gè)分辨力。示值誤差45規(guī)定，電42?μm。表4 示值最大允許誤差測(cè)量范圍（mm）示值最大允許誤差（μm）0～25，25～50450～75，75～1005表5 電子卡爪型千分尺示值最大允許誤差測(cè)量范圍（mm）示值最大允許誤差（μm）0～25525～50650～75775～1008細(xì)分誤差細(xì)分誤差不超過(guò)±0.002?mm。對(duì)于微分筒上無(wú)標(biāo)尺標(biāo)記的特殊電子千分尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。校對(duì)用量桿校對(duì)用量桿的尺寸偏差不超過(guò)表6規(guī)定。表6 校對(duì)用量桿的尺寸偏差校對(duì)量桿的標(biāo)稱尺寸（mm）校對(duì)量桿的尺寸偏差（μm）25±250、75±3注：校準(zhǔn)工作不判斷合格與否，上述計(jì)量特性要求僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件溫度：千分尺（20±3）℃校對(duì)用量桿（20±1）℃。濕度：不大于70%RH。校準(zhǔn)前，千分尺、校對(duì)用量桿和測(cè)量設(shè)備平衡溫度時(shí)間不少于3h。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備推薦使用表7所列測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備，允許使用滿足測(cè)量不確定度要求的其它測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。表7 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求1杠桿千分表1級(jí)2量具測(cè)力儀分度值或分辨力不大于0.2?N3讀數(shù)顯微鏡MPEV:10μm4塞尺M(jìn)PE：±0.012mm5平面平晶二級(jí)6平行平晶MPEV:0.1μm7量塊4等表7（續(xù)）序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求8光學(xué)計(jì)MPE：±0.25μm9測(cè)長(zhǎng)機(jī)微米刻度尺示值誤差MPE：±0.25μm校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前首先檢查外觀和各部分相互作用，確定沒(méi)有影響計(jì)量特性因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng)一般情況下用手感檢查測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)和徑向擺動(dòng)。有異議時(shí)，可按下列方法校準(zhǔn)。測(cè)微螺桿的軸向竄動(dòng)用杠桿千分表校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)，杠桿千分表與測(cè)微螺桿測(cè)量面接3?N～5?N。杠桿千分表示值的變化，即為軸向竄動(dòng)量。10?mm2?N～3?N，然后在相反方向加同樣大小的力，此時(shí)杠桿千分表示值的變化即為徑向擺動(dòng)量。徑向擺動(dòng)的校準(zhǔn)應(yīng)在測(cè)微螺桿相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行。測(cè)力0.2?N測(cè)力儀的平面工作面接觸后進(jìn)行?？叹€寬度及寬度差用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量。微分筒和固定套管至少各抽測(cè)均勻分布的3條刻線?？叹€寬度差以最大值和最小值之差確定。微分筒和固定套管無(wú)標(biāo)尺標(biāo)記的特殊電子千分尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離0.4?mm3個(gè)位置上進(jìn)行。微分筒和固定套管無(wú)標(biāo)尺標(biāo)記的特殊電子千分尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置當(dāng)測(cè)量下限調(diào)整正確后，使微分筒錐面的端面與固定套管任意毫米刻線的右邊緣相切時(shí)，讀取微分筒的零刻線與固定套管縱向刻線的偏移量為校準(zhǔn)結(jié)果。微分筒和固定套管無(wú)JJF（皖）120—2022JJF（皖）120—2022PAGEPAGE10標(biāo)尺標(biāo)記的特殊電子千分尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。測(cè)量面的平面度對(duì)于測(cè)量面是圓平面的，用二級(jí)平面平晶以技術(shù)光波干涉法測(cè)量。將平面平晶的測(cè)量面與千分尺測(cè)量面研合，調(diào)整平晶使測(cè)量面上干涉帶或干涉環(huán)的數(shù)目盡可能少，干涉帶或0.4?mm兩測(cè)量面的平行度1/44等量塊7（a）所示的兩個(gè)位置上，分別讀數(shù)并求出其差值。以四組差值中最大值作為被測(cè)千分尺兩測(cè)量面的平行度。其他特殊電子千分尺兩測(cè)量面的平行度用四塊厚度差為1/4螺距的平行平晶測(cè)量，也可用量塊測(cè)量。使用平行平晶測(cè)量時(shí)，依次將四塊厚度差為1/4螺距的平行平晶放入兩測(cè)量面間，使兩測(cè)量面與平行平晶接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)，并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)平晶，使兩測(cè)量面出現(xiàn)的干涉環(huán)或干涉帶數(shù)目減至最少。分別讀取兩測(cè)量面上的干涉條紋數(shù)，取兩測(cè)量面上的干涉條紋數(shù)目之和與所用光的波長(zhǎng)值的計(jì)算結(jié)果作為兩測(cè)量面的平行度。利用平行平晶組中每一塊平行平晶按上述程序分別進(jìn)行測(cè)量，取其中最大值作為被測(cè)千分尺兩測(cè)量面的平行度。1/44等量塊測(cè)量。每個(gè)量塊以其同一7（b）大值作為被測(cè)千分尺兩測(cè)量面的平行度。示值重復(fù)性

（a） （b）圖7 用量塊校準(zhǔn)平行度的示意圖在相同測(cè)量條件下重復(fù)測(cè)量五次分別讀數(shù)，示值重復(fù)性以最大與最小讀數(shù)的差值確定。數(shù)值漂移1?h關(guān)機(jī)功能的千分尺可不校準(zhǔn)此項(xiàng)。示值誤差4（最大值與最小值之差為該千分尺的示值誤差。各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差按公式（1）計(jì)算：LmLb

（1）式中：——各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差，mm；Lm——千分尺的示值，mm；Lb——量塊的實(shí)際尺寸，mm。表8 尖頭、葉片千分尺校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量范圍（mm）校準(zhǔn)點(diǎn)（mm）0～255.12 10.2415.3621.5 25＞25A+5.12 A+10.24A+15.36A+21.5A+25注：表中A為千分尺的測(cè)量下限。細(xì)分誤差0.04?mm1次，共測(cè)量12點(diǎn)，分別讀出各被測(cè)點(diǎn)數(shù)顯裝置的顯示值與微分筒讀數(shù)之差，其最大差值為校準(zhǔn)結(jié)果。校對(duì)用量桿特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺校對(duì)用量桿的尺寸在光學(xué)計(jì)或測(cè)長(zhǎng)機(jī)上采用4等量塊以比較法進(jìn)行測(cè)量。85點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，以實(shí)測(cè)8mm測(cè)量。圖8 校準(zhǔn)校對(duì)用量桿尺寸的位置示意圖校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)后的特殊結(jié)構(gòu)的外徑千分尺出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄B。復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由器具的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素所決定的，因此委托方可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔，建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。附錄A葉片千分尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定測(cè)量方法4等量塊校準(zhǔn)，按規(guī)定的校準(zhǔn)點(diǎn)分別測(cè)出各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤mm測(cè)量模型LmLb

（A.1）公式A.1可轉(zhuǎn)化為：mbmmtmbbtb

（A.2）式中：

——各校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差，mm；Lm——千分尺的示值(20℃條件下)，mm；Lb——量塊的實(shí)際尺寸(20℃條件下)，mm；，——分別為千分尺和量塊的線膨脹系數(shù)，℃1；m btm，

——分別為千分尺和量塊偏離溫度20℃時(shí)的數(shù)值，℃。令mb；ttmtbLmb；mbttmtb得：不確定度傳播率

mbLtLt

（A.3）2 n f2 2引起測(cè)量結(jié)果不確定度的各分量彼此獨(dú)立，依據(jù)公式ucx)u(xi得：i1 iu2u2c2(L)u2(L

)c2(L)u2(L)c2)u2)c2u2

（A.4）c m

b b t tt靈敏系數(shù)：tcL

1；cL

1；

Lt；LmbLmmb

Lb

t測(cè)量不確定度來(lái)源1 測(cè)量重復(fù)性u(píng)(Lm)2 量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度u(Lb)A.4.2.1 對(duì)零量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度(Lb)A.4.2.1 校準(zhǔn)量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度u2(LbA.4.3 千分尺和量塊的線膨脹系數(shù)差u)A.4.4 千分尺和量塊的溫度差ut)標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定1 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Lm)分別對(duì)分度值為0.01?mm，（0～25）mm葉片千分尺其25?mm點(diǎn)和分度值為0.01?mm，100?mm10驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，測(cè)得值如下：表A.1 重復(fù)性測(cè)量結(jié)果校準(zhǔn)點(diǎn)（mm）示值誤差（μm）s（μm）um（μm）123456789102511111211110.3160.31610033323333330.3160.3162 量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Lb)n4等量塊長(zhǎng)度測(cè)量不確定度為：U0.20μm2106l，k2.58。n1 對(duì)零量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(LbL25?mm(Lb0.000μm測(cè)量上限L100?mm時(shí)，以75?mm量塊對(duì)零，則：(Lb)0.35/2.580.136μmA.5.2.2 校準(zhǔn)量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(Lb)測(cè)量上限L25?mm時(shí)，u2(Lb)0.25/2.580.097μm測(cè)量上限L100?mm時(shí)，u2(Lb)0.40/2.580.155μm以上兩項(xiàng)合成：u2(L)u2(L)u2(L1 b 2 bL100?mmu(Lb

0.097μm0.0020.0972u20.0020.0972u2(L)u2(L1 b 2 b0.13620.15523 千分尺和量塊的線膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u)兩種材料線膨脹系數(shù)均為11.5)1061，線膨脹系數(shù)差的界限為21061，k

，則：6u)21061/6

60.816×10-6℃164 千分尺和量塊的溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ut)千分尺和量塊之間存在溫度差，以等概率落在區(qū)間±0.3℃內(nèi)任何處。其區(qū)間半寬為0.3k

，則：3ut)0.℃/3

30.173℃3A.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

表A.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度代號(hào)u(xi)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值u(xi)靈敏系數(shù)c(xi)c(xi)u(xi)μmu(Lm)測(cè)量重復(fù)性L=25?mm：0.316μm10.316L=100mm：0.316μm0.316u(Lb)量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度L=25?mm：0.097μm-10.097L=100?mm：0.206μm0.206u1(Lb)對(duì)零量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度L=25?mm：0.000μm//L=100?mm：0.136μmu2(Lb)校準(zhǔn)量塊的長(zhǎng)度測(cè)量不確定度L=25?mm：0.097μm//L=100?mm：0.155μmu)千分尺和量塊的線膨脹系數(shù)差0.81×16℃1L·?t=25×103×3℃·μm0.061L·?t=100×103×3℃·μm0.245ut)千分尺和量塊的溫度差0.173℃L·α=210××16μm·10.050·α=1010×.×106μm10.199u2u2c2(L)u2(L

)c2(L)u2(L)c2()u2()