JJF1485-2014圓度定標塊校準規(guī)范.pdf

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF 1485-2014 圓度定標塊校準規(guī)范Calibration Specification for Roundness Flick Calibration Standard 2014-08-25發(fā)布2014-11-25實施.o;，.i!明碼主73與飼非. 0飛國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢夜總局發(fā)布JJF 1485-2014 圓度定標塊校準規(guī)范Calibration Specification for :JJF1485-2014: Roundness Flick Calibration Standard 飛_._ eee.t1 歸口單位:全國幾何量工程參量計量技術(shù)委員會主要起草單位:上海市計量測試技術(shù)研究院中國計量科學(xué)研究院參加起草單位:阿美特克集團泰勒霍普森公司?？怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司本規(guī)范委托全國幾何量工程參量計量技術(shù)委員會負責(zé)解釋JJF 1485-2014 本規(guī)范主要起草人:姜志華(上海市計量測試技術(shù)研究院)張恒(中國計量科學(xué)研究院)曾燕華(上海市計量測試技術(shù)研究院)張波(上海市計量測試技術(shù)研究院)參加起草人:張彤(阿美特克集團泰勒霍普森公司)王晉(?？怂箍禍y量技術(shù)(青島)有限公司)尹春節(jié)(阿美特克集團泰勒霍普森公司)JJF 1485-2014 目錄引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (n) 1 范圍(門2 引用文件. . . . . . . . . . . (1) 3 概述.(門4 計量特性. . . . . . . . . . . . . . (1) 4. 1 定標塊的表面粗糙度. . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 4.2 定標塊的圓度. . . . . . . . . . . . . . . . (1) 4.3 定標塊的弦高值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 5 校準條件. . . . . . . . . . . . . . (2) 5. 1 環(huán)境條件. . . . . . . . . (2) 5. 2 測量標準及其他設(shè)備. . . . (2) 5. 3 其他條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6 校準項目和校準萬法(幻6. 1 定標塊的表面粗糙度. . . . .幻6.2 定標塊的圓度. . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6.3 定標塊的弦高值. . . . . . . . . . . (3) 7 校準結(jié)果表達. . . . . . . . . . . . . (3) 8 復(fù)校時間間隔. . . . . . . . . . . (3) 附錄A定標塊弦高值測量結(jié)果的測量不確定度評定示例. . . . (4) 附錄B校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式. . . . . . . . . . . (8) I JJF 1485-2014 引JJF 1071-2010 (國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則、JJF1001-2011 (通用計量術(shù)語及定義、JJF1059. 1-2012 (測量不確定度評定與表示共同構(gòu)成支撐本校準規(guī)范制定的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次制定。E JJF 1485-2014 圄度定標塊校準規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于弦高標稱值為(1-50)m圓度定標塊(以下簡稱定標塊)的校準。2 引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T 7234一2004產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)GB/T 7235-2004 產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)化量測量GB/T 26098-2010 圓度測量儀圓度測量術(shù)語、定義及參數(shù)評定圓度誤差的方法半徑變凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修訂單)適用于本規(guī)范。3 概述定標塊是一個在圓度誤差和表面粗糙度都很小的外圓柱表面上，加工出一個與圓柱軸線平行的小平面的標準器。小平面在圓柱體徑向截面上的弦高值F即為定標塊的弦高值。定標塊用于校準和檢測儀器放大倍率等參數(shù)。典型定標塊的結(jié)構(gòu)見圖1。A一-A A-A 圖1定標塊結(jié)構(gòu)示意圖4 計量特性4. 1 定標塊的表面粗糙度定標塊測量面的表面粗糙度Ra一般不大于o.05m。4.2 定標塊的圓度定標塊的圓度誤差一般不大于O.10m。4.3 定標塊的弦高值定標塊弦高值的測量不確定度一般為5% -2 %。注:以上指標不是用于合格性判別，僅供參考。1 JJF 1485-2014 5 校準條件5. 1 環(huán)境條件5.1.1 溫度條件:溫度條件應(yīng)根據(jù)被校定標塊的測量不確定度要求確定。推薦的最低要求為實驗室內(nèi)溫度為(20士1)oC，其變化不應(yīng)超過0.5oC/h，定標塊及校準用設(shè)備在室內(nèi)平衡溫度的時間不少于12h。5.1.2 相對濕度:實驗室內(nèi)的相對濕度不大于65%。5.1.3 實驗室內(nèi)應(yīng)元影響測量的噪音、振動和磁場。5.2 測量標準及其他設(shè)備推薦使用表1所列測量標準及設(shè)備標準器，允許使用滿足不確定度要求的其他測量標準及其他設(shè)備進行校準。表1測量標準及其他設(shè)備序號校準項目設(shè)備名稱技術(shù)要求表面粗糙度測量儀MPE:士(2%5%)1 定標塊的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊MPE: +12%,.,-17% 2 定標塊的圓度圓度儀主軸徑向跳動0.03m3 定標塊的弦高值5. 3 其他條件定標塊的表面不應(yīng)有銹蝕、劃傷、碰傷等缺陷。定標塊底座應(yīng)平穩(wěn)，主體與底座聯(lián)接應(yīng)穩(wěn)定牢固，不應(yīng)有松動、相對轉(zhuǎn)動等現(xiàn)象。6 校準項目和校準方法首先檢查外觀和各部分相互作用，確定沒有影響計量特性因素后再進行校準。6. 1 定標塊的表面粗糙度定標塊的表面粗糙度用表面粗糙度測量儀進行測量。在規(guī)定區(qū)域圓弧面上與小平面上分別測量，取最大值作為測量結(jié)果。也可以采用表面粗糙度樣塊比較測量。有爭議時應(yīng)以表面粗糙度測量儀進行測量。6. 2 定標塊的圓度定標塊的圓度誤差用圓度儀進行測量，測量時在定標塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進行，圓度誤差的評定應(yīng)去除小平面部分。將圓度儀通電預(yù)熱至少15min (或按儀器說明書的規(guī)定對儀器進行通電預(yù)熱和儀器狀態(tài)調(diào)整)，采用高斯濾波器，濾波器范圍選擇(1-50)波/轉(zhuǎn)擋，測桿選用標準測桿，受力方向選擇外側(cè)測力選擇中等測力，放大倍數(shù)選擇低倍擋。將定標塊置于圓度儀工作臺中心，使測頭與定標塊中截面相接觸，放大倍數(shù)選擇由低至高，調(diào)整定標塊與儀器回轉(zhuǎn)中心同軸。測量時，先讓主軸空轉(zhuǎn)3圈，再開始測量并記錄數(shù)據(jù)。以最小包容區(qū)域法或最小二乘法評定其圓度誤差。JJF 1485-2014 6. 3 定標塊的弦高值定標塊的弦高值用圓度儀進行測量，測量時在定標塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進行。將定標塊置于圓度儀工作臺中心，使測頭與定標塊中截面相接觸，放大倍數(shù)選擇由低至高，調(diào)整定標塊與儀器回轉(zhuǎn)中心同軸。測量時，先讓主軸空轉(zhuǎn)3圈，再開始測量并記錄數(shù)據(jù)。采用高斯濾波器，濾波器范圍選擇(1-500)波/轉(zhuǎn)擋，放大倍數(shù)根據(jù)相應(yīng)的弦高值選取，以最小外接圓法評定其圓度誤差，并以測量得到的圓度誤差值Ront作為定標塊的弦高值F，見公式(1)。F=Ront (1) 式中:F一-弦高值，m;Ront一一圓度誤差值，m。7 校準結(jié)果表達經(jīng)過校準的定標塊發(fā)給校準證書，一般情況下，校準結(jié)果至少應(yīng)給出定標塊弦高值的測量結(jié)果、評定方法及測量不確定度。校準證書的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄B。8 復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由定標塊的使用情況、使用者、定標塊本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校時間間隔一般不超過1年。3 JJF 1485-2014 附錄A定標塊弦高值測量結(jié)果的測量不確定度評定示例A.1 校準任務(wù)校準20m定標塊的弦高值。A.2 測量原理采用接觸式，動態(tài)測量。A.3 測量方法在圓度儀上測量。測量前應(yīng)將儀器調(diào)整至滿足測量需要的狀態(tài)。測量時在定標塊規(guī)定區(qū)域的中截面處進行，以最小外接圓法評定其圓度誤差，并以測量得到的圓度誤差值作為測量結(jié)果。A.4 測量條件一一環(huán)境溫度(20+1) oC，溫度變化不應(yīng)超過0.5OCjh，環(huán)境相對濕度65%;一一圓度儀常年固定安裝在實驗室內(nèi)，定標塊在實驗室內(nèi)的平衡時間不少于12h; 一一圓度儀傳感器為電感式;定標塊為鋼制。A.5 測量模型由測量原理和方法，得到測量模型:F = Ront 式中:F一一弦高值，mRont一一圈度誤差值，m。A.6 不確定度傳播率u(F) =c2u2(Ront) A.7 測量不確定度來源及說明(見表A.1)表A.l測量不確定度來源及說明序號不確定度來源1 儀器傳感器的定標誤差(A.1) (A.2) 說明儀器主軸跳動儀器主軸存在徑向跳動和軸向跳動，此處主要表現(xiàn)2 為徑向跳動對結(jié)果有影響儀器分辨力3 測量重復(fù)性4 定標塊的圓度誤差5 測量位置偏差中截面定位誤差6 溫度實驗室溫度對200C會有偏離，同時存在溫度波動7 安裝誤差被測件與儀器的回轉(zhuǎn)主軸無法完全同軸4 JJF 1485-2014 A.8 標準不確定度評估A.8.1 儀器傳感器的定標誤差引入的標準不確定度分量均圓度儀傳感器的定標誤差不超過士1.5%，符合均勻分布，k=J言，對于20m的圓度定標塊，則Ul =20 p.mX 1. 5%/J3二0.173f1-m A. 8. 2 儀器主軸跳動引人的標準不確定度分量的圓度儀的徑向跳動的最大允許值為0.03m，半?yún)^(qū)間為0.015m，符合均勻分布，k=汀，則的=0.015m/J3 = O. 009 p.m A. 8. 3 由儀器分辨力/重復(fù)性引人的標準不確定度分量均儀器分辨力為0.01m，區(qū)間半寬度為0.005m，符合均勻分布，k=汀，則由儀器分辨力引人的標準不確定度分量為:U31 =0. 005m/J3二0.003f1-m 在各種條件均不改變的情況下，在短時間內(nèi)，用標稱值F=20m的圓度定標塊進行重復(fù)性實驗，每個截面共測量10次(即n=10)。實驗數(shù)據(jù)為(單位:m):20.00, 20.01,20.01,20.00, 19.99, 20.00, 20.02, 20.03, 20.01, 20.00。由貝塞爾公式計算得到Sn(x) =0.012m，實際測量取三次測量的平均值為測量結(jié)果，貝UU32 =0.012m/J3 =0.007 f1-m 分辨力引人的不確定度分量U31和測量重復(fù)性引人的不確定度分量U32，取結(jié)果較大者，則的=U32=0.007m A. 8. 4 定標塊的圓度誤差引人的標準不確定度分量的定標塊圓度誤差的PV值為O.10m，則由定標塊的圓度誤差引人的標準不確定度分量為:0.10m U4= 3 0.033m A. 8. 5 測量位置偏差引人的標準不確定度分量均定標塊弦高值的測量要求在中截面位置進行，當測量位置相對中截面出現(xiàn)偏差時會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。在選定的中截面位置測量后，距其上下0.2mm附近各測量1次，以3個位置測量的最大差值作為中截面的定位誤差，得到結(jié)果為0.03m，按均勻分布處理，則由測量位置偏差引人的標準不確定度分量為:0.03m U5=Jj=0017m A. 8. 6 由溫度引入的標準不確定度分量問定標誤差測量屬于一種微觀尺寸的測量，所以環(huán)境溫度對20oc的偏差要求不高，實驗室溫度保持在(20士1)oc的范圍內(nèi)，溫度偏離的影響可以忽略不計。溫度的變化會影響定標誤差的測量結(jié)果，但在測量前，定標塊已經(jīng)放置在儀器上充JJF 1485-2014 分恒溫，避免溫度變化引起形狀變化，且在測量期間溫度波動小于O.1 oc，所以溫度變化的影響可以忽略不計。即U6=0 A. 8. 7 安裝誤差引人的標準不確定度分量U7安裝時，需要調(diào)整被測件與儀器的回轉(zhuǎn)主軸同軸，但是無法調(diào)整到完全一致。在數(shù)據(jù)處理的過程中，由于安裝誤差不能完全重合帶來的偏心影響已經(jīng)通過數(shù)據(jù)處理修正，故殘留誤差影響估計在+0.01m以內(nèi)，符合均勻分布，k=汀，則U7 =0.01 f1m/3 =0.006陽A.9 合成標準不確定度A. 9. 1 主要標準不確定度匯總表測量20.00m定標塊的測量不確定度分量及計算結(jié)果見表A.20表A.2主要標準不確定度及計算結(jié)果匯總表影響測量標準不確定評定分布影響量對測量結(jié)果序號度分量代號影響的變化限不確定的來源類型類型m Ui m 1 儀器傳感器的Ul 定標誤差B 均勻士o.300 0.300 2 儀器主軸跳動U2 B 均勻0.030 0.015 分辨力/重復(fù)性U3 A 0.012 3 分辨力U31 B 均勻0.01 0.005 重復(fù)性U32 A 0.012 定標塊的圓度A 4 U4 0.033 誤差5 測量位置偏差Us A 0.010 6 溫度U6 B 均勻O 。7 安裝誤差U7 B 均勻士0.0100.010 合成標準不確定度Uc擴展不確定度(k=2):U 一A. 9. 2 合成標準不確定度計算包含標準不確因子定度分量!ki ujm d 0.173 d 0.003 0.007 0.033 0.017 d 。 0.006 0.177 o. 36 由于參與計算的各項標準不確定度分量之間沒有值得考慮的相關(guān)性，則合成標準不確定度為:Uc =Ju +u二t-U+u +u +u +u =JO.1732十O.0092 + O. 0072 + O. 0332 + O. 0172十02十O.0062m=0.177m A.10 擴展不確定度計算JJF 1485-2014 包含因子k=2，則擴展標準不確定度U:U=kuc=2XO.177m勾0.36m采用相對不確定度表示，則Ure1:Uml=2叫=1.8%7 JJF 1485-2014 附錄B校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式B. 1 校準證書至少包括以下信息:a)標題校準證書b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果不在實驗室內(nèi)進行校準); d)證書或報告的唯一性標識(如編號)，每頁及總頁的標識;e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準日期，如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期;8 h)如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對抽樣程序進行說明;i)對校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號;j)本次校準所用計量標準的溯源性及有效性說明;k)校準環(huán)境的描述;1)校準結(jié)果及測量不確定度的說明;m)對校準規(guī)范的偏離的說明;n)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識;0)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;p)未經(jīng)實驗室書