線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置

PAGE1PAGEII線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于線速度不低于1km/h，工作臺面直徑不超過1.5m的線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)。其它旋轉(zhuǎn)臺式線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)可參照本規(guī)范執(zhí)行。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG326—2021轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程JJF1486—2014非接觸式汽車速度計校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)規(guī)范JJF1156振動沖擊轉(zhuǎn)速計量術(shù)語及定義GB/T17421.1—2023機(jī)床檢驗(yàn)通則第1部分：在無負(fù)荷或準(zhǔn)靜態(tài)條件下機(jī)床的幾何精度GB/T24633.2—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）圓柱度第2部分：規(guī)范操作集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。3術(shù)語3.1徑向跳動radialrun-out轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時，工作面上任一質(zhì)點(diǎn)的軌跡圓半徑與同一平面內(nèi)的幾何圓半徑的最大差值。3.2線速度linearvelocity轉(zhuǎn)臺工作面上任一點(diǎn)對定軸作圓周運(yùn)動時的速度。通常使用單位：m/s、km/h。3.3線距離lineardistance轉(zhuǎn)臺工作面上任一點(diǎn)對定軸作圓周運(yùn)動時的位移量。通常使用單位：m、km。4概述線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置主要用于非接觸式速度計、線速度測量儀的檢定或校準(zhǔn)。它通常由旋轉(zhuǎn)臺體（簡稱轉(zhuǎn)臺）和控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臺體主要由工作臺面、精密機(jī)械軸系、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、編碼器、臺體組成；控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)、伺服控制器等組成。按臺體的結(jié)構(gòu)分為：立式和臥式兩種。5計量特性5.1臺面直徑約定長度。5.2圓柱度轉(zhuǎn)臺圓柱度不大于0.05mm。5.3徑向跳動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時徑向跳動不大于0.05mm。5.4線速度5.4.1測量范圍約定測量范圍。5.4.2重復(fù)性不大于約定最大允許誤差的絕對值。5.4.3示值誤差不大于約定最大允許誤差。5.5線距離5.5.1重復(fù)性不大于約定最大允許誤差的絕對值。5.5.2示值誤差不大于約定最大允許誤差。注：以上技術(shù)指標(biāo)不用于合格性判定，僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：（20±10）℃，校準(zhǔn)過程中溫度波動不大于1℃。6.1.2相對濕度：≤80％。6.1.3現(xiàn)場無影響正常工作的污染、振動、光、電磁等干擾源。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備推薦使用表1所列測量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備，允許使用滿足不確定度要求的其他測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。表1校準(zhǔn)項目及測量標(biāo)準(zhǔn)序號校準(zhǔn)項目設(shè)備名稱技術(shù)要求1臺面直徑關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)空間長度MPE:±0.025mm2圓柱度3徑向跳動激光測微儀分辨力不大于1μm，MPE:±5μm采樣頻率不低于500Hz4線速度轉(zhuǎn)速測量儀MPE:±0.005%5線距離7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備7.1.1校準(zhǔn)前，對線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置工作狀態(tài)進(jìn)行功能性檢查，在確定沒有影響其技術(shù)性能的因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。7.1.2關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)（以下簡稱關(guān)節(jié)臂）應(yīng)與被校線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置處于同一溫度場內(nèi)進(jìn)行恒溫，恒溫時間不少于4h，并進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱，時間不少于30min。7.1.3關(guān)節(jié)臂的安裝可根據(jù)現(xiàn)場工況選擇合適的安裝方式，如磁性安裝座、專用三腳架等，確保穩(wěn)固可靠；根據(jù)線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置轉(zhuǎn)臺直徑選擇合適的安裝位置，確保關(guān)節(jié)臂的測頭能夠自如的觸及到轉(zhuǎn)臺的整個工作面。7.2臺面直徑和圓柱度將關(guān)節(jié)臂測頭繞轉(zhuǎn)臺工作面一周進(jìn)行采點(diǎn)取樣，采點(diǎn)區(qū)域覆蓋整個工作面且采點(diǎn)數(shù)盡量多。采用布點(diǎn)提取方案（見附錄A），對轉(zhuǎn)臺工作面圓柱度進(jìn)行近似估算。調(diào)用相關(guān)函數(shù)功能計算出轉(zhuǎn)臺工作面直徑和圓柱度。7.3徑向跳動將激光測微儀安裝到三腳架上，確保穩(wěn)固可靠。連接指示裝置并接通電源，測頭對準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺工作面，根據(jù)測微儀的參考安裝距離，調(diào)整測微儀激光發(fā)射點(diǎn)與轉(zhuǎn)臺工作面之間的間距，必要時可對測微儀指示裝置進(jìn)行置點(diǎn)操作。設(shè)置采樣頻率，一般不低于500Hz，并開啟連接采集功能，然后啟動線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置使其轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。觀察測微儀示值變化，其最大值與最小值之差即為轉(zhuǎn)臺的徑向跳動。7.4線速度7.4.1測量范圍的檢查線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)置為線速度測量模式。調(diào)節(jié)線速度至標(biāo)稱范圍的下限值運(yùn)行，逐步調(diào)大線速度至標(biāo)稱范圍的上限值，檢查線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量范圍。7.4.2校準(zhǔn)點(diǎn)的選取在被校線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置約定測量范圍內(nèi)一般均勻選取8至10個校準(zhǔn)點(diǎn)，也可根據(jù)使用需求選取校準(zhǔn)點(diǎn)，但應(yīng)包含測量范圍的下限和上限兩個點(diǎn)。7.4.3重復(fù)性及示值誤差線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)置為速度測量模式。在轉(zhuǎn)臺工作面的適當(dāng)位置粘貼一個反光標(biāo)記，將轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)置為轉(zhuǎn)速測量模式并將光電頭對準(zhǔn)反光標(biāo)記。按從低到高的順序調(diào)節(jié)速度校準(zhǔn)點(diǎn)，啟動運(yùn)行。待校準(zhǔn)點(diǎn)速度值穩(wěn)定后，讀取轉(zhuǎn)速測量儀的轉(zhuǎn)速示值，連續(xù)記錄10次，取10次測量的平均值作為轉(zhuǎn)速實(shí)測值。按公式（1）計算線速度標(biāo)準(zhǔn)值的平均值，按公式（2）、公式（3）分別計算重復(fù)性和示值誤差。vs式中：vsi——第iπ——圓周率，取3.14159；D——線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置臺面直徑，mm或m；ni——第i校準(zhǔn)點(diǎn)，轉(zhuǎn)速實(shí)測平均值，r/minRvi式中：Rvi——第i校準(zhǔn)點(diǎn)，線速度重復(fù)性，%vsimax——第ivsimin——第i注：由公式（1）可知π、D為常數(shù)，轉(zhuǎn)速測量重復(fù)性即為線速度的測量重復(fù)性。δvi式中：δvi——第i校準(zhǔn)點(diǎn)，線速度示值誤差，%vi——第i校準(zhǔn)點(diǎn)，線7.5線距離7.5.1線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)置為距離測量模式。在轉(zhuǎn)臺工作面的適當(dāng)位置粘貼一個反光標(biāo)記，將轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)置為計數(shù)模式并將光電頭對準(zhǔn)反光標(biāo)記，沿轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)方向手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺在光斑過反光標(biāo)記后的附近位置做一個起始標(biāo)記，并使光斑對準(zhǔn)起始標(biāo)記。7.5.2對轉(zhuǎn)速測量儀和線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行置零操作，將線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的線距離設(shè)定為轉(zhuǎn)臺周長（πD）的整數(shù)倍長度，然后啟動轉(zhuǎn)臺工作。當(dāng)轉(zhuǎn)臺運(yùn)行完預(yù)設(shè)線距離并停穩(wěn)后，觀察光斑是否落在起始標(biāo)記處?？筛鶕?jù)實(shí)際情況沿轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)方向手動調(diào)整轉(zhuǎn)臺，使其光斑落在起始標(biāo)記處，此時讀取并記錄轉(zhuǎn)速測量儀轉(zhuǎn)數(shù)示值及線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置線距離示值。7.5.3連續(xù)進(jìn)行7.5.1、7.5.2步驟3遍。7.5.4按公式（4）計算線距離標(biāo)準(zhǔn)值，按公式（5）、公式（6）分別計算重復(fù)性及示值誤差。Ls式中：LsN——轉(zhuǎn)速測量儀轉(zhuǎn)數(shù)示值。RL=L式中：RL——線距離重復(fù)性，%Lmax——線距離3次測得值中的Lmin——線距離3次測得值中的L——線距離3次測得值的算術(shù)平均值。δL式中：δL——線距離示值誤差，%8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映，校準(zhǔn)證書至少包括以下信息：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）客戶單位的名稱；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）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；i）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；j）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k）校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；l）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離；m）校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o）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。推薦的校準(zhǔn)原始記錄格式、校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式分別見附錄A、附錄B，扭矩試驗(yàn)機(jī)示值誤差測量不確定度評定見附錄C。9復(fù)校時間間隔儀器的復(fù)校時間間隔建議為1年。由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。

附錄A線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)原始記錄格式（推薦）委托單位：制造廠家：型號規(guī)格：出廠編號：校準(zhǔn)依據(jù)：校準(zhǔn)地點(diǎn)：環(huán)境條件：溫度℃濕度％RH其它：校準(zhǔn)所用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號規(guī)格編號技術(shù)特征有效溯源證書編號臺面直徑()圓柱度()徑向跳動()線速度測量范圍：轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速（r/min）測量次數(shù)校準(zhǔn)點(diǎn)()12345678910平均值校準(zhǔn)：核驗(yàn)：日期：年月日標(biāo)準(zhǔn)線速度()測量次數(shù)校準(zhǔn)點(diǎn)()12345678910平均值重復(fù)性(%)示值誤差(%)Urel（k=2）線距離校準(zhǔn)點(diǎn)()線距離示值()平均值()重復(fù)性（%）示值誤差（%）123校準(zhǔn)：核驗(yàn)：日期：年月日附錄B線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式（推薦）證書編號：××××-××××校準(zhǔn)結(jié)果臺面直徑：圓柱度：徑向跳動：線速度測量范圍：線速度校準(zhǔn)結(jié)果：校準(zhǔn)點(diǎn)（）線速度實(shí)測值（）重復(fù)性（%）示值誤差（%）線距離校準(zhǔn)結(jié)果：校準(zhǔn)點(diǎn)（）線距離示值（）重復(fù)性（%）示值誤差（%）測量結(jié)果相對擴(kuò)展不確定度Urel=%，k=2。第×頁，共×頁附錄C線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置線速度示值誤差測量結(jié)果不確定度評定示例C.1概述C.1.1被校對象：線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置C.1.2主要標(biāo)準(zhǔn)器：關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)（MPE：±0.025mm）、轉(zhuǎn)速測量儀（MPE：±0.005%）、激光測微儀（MPE：±5μm）C.1.3測量過程：線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的速度校準(zhǔn)是通過在轉(zhuǎn)臺工作面粘貼反光標(biāo)記，用轉(zhuǎn)速測量儀測量轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速乘以周長，計算出轉(zhuǎn)臺工作面移動的線速度，作為線速度標(biāo)準(zhǔn)值，線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的線速度示值與線速度標(biāo)準(zhǔn)值之差即為線速度示值誤差，一般用示值相對誤差表示。C.2測量模型測量模型： δv式中：δv——線速度v——線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置的線速度示值，km/h；vs——線速度標(biāo)準(zhǔn)值的10次測量平均值，kπ——圓周率，取3.14159；D——轉(zhuǎn)臺直徑實(shí)測值，mm；n——轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速10次測量平均值，r/min。C.3方差及靈敏系數(shù)各輸入量彼此獨(dú)立不相關(guān)，由不確定度傳播律可得：u取60km/h校準(zhǔn)點(diǎn)時，線速度標(biāo)準(zhǔn)裝置線速度示值為59.992km/h，D=999.840mm，n=318.3193r靈敏系數(shù)：c1=?c2=c3=?C.4不確定度來源分析C.4.1線速度測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；C.4.2轉(zhuǎn)臺徑向跳動引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；C.4.3轉(zhuǎn)臺直徑測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；C.4.4轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。C.5不確定度分量評定C.5.1線速度測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u在60km/h校準(zhǔn)點(diǎn)，10次測量得到的線速度數(shù)據(jù)為：59.9922km/h、59.9922km/h、59.9920km/h、59.9926km/h、59.9921km/h、59.9922km/h、59.9923km/h、59.9917km/h、59.9921km/h、59.9925km/h。單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：s(v)=j=110實(shí)際測量時，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，以10次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則可得標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uvR=C.5.2轉(zhuǎn)臺徑向跳動引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u由試驗(yàn)可得轉(zhuǎn)臺徑向跳動不大于0.05mm，按均勻分布估計，區(qū)間半寬度a=0.025mmuDrC.5.3轉(zhuǎn)臺直徑測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)空間長度允許誤差為±0.025mm，估計為均勻分布，區(qū)間半寬為0.025mm，則：uDC.5.4轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u在60km/h校準(zhǔn)點(diǎn)，測得轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速為318.3193r/min，轉(zhuǎn)速測量儀MPE:±0.005%，估計為均勻分布，區(qū)間半寬為0.005%，則：un=C.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總不確定度來源符號標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)c重復(fù)性u0.00008km/h0.0167(km/h)-11.34×10-6徑向跳動u0.014mm-0.001mm-11.4×10-5轉(zhuǎn)臺直徑u0.014mm-0.001mm-11.4×10-5轉(zhuǎn)速測量u0.0092r/min-0.0031(r/min)-12.89×10-5C.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC.8相對擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，在60km/h校準(zhǔn)點(diǎn)線速度示值誤差測量結(jié)果相對擴(kuò)展不確定度為：U

附錄D圓柱形狀特征信息提取方案D.1概述為了獲得對圓柱形狀的可靠評價，需要確定能夠在工件上獲得一組有代表性的采樣點(diǎn)的測量方案。工件在圓周線和素線輪廓兩個方向的諧波成分是確定合適測量方案的重要因素。它將決定覆蓋工件的理論最少采樣點(diǎn)密度。實(shí)際測量中，通常很難用理論最小采樣點(diǎn)密度獲得工件圓柱輪廓的完全覆蓋。因此，應(yīng)使用更多特定限制的提取方案，以便給出被評定圓柱形狀的特定信息。D.2提取方案D.2.1鳥籠提取方案指定提取窗口的起始和終止圓度平面后，在提取窗口內(nèi)，沒軸