JJF 1915-2021 傾角儀校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范1傾角儀校準(zhǔn)規(guī)范s8發(fā)布 8實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局 發(fā)布1傾角儀校準(zhǔn)規(guī)范s

代替42歸 口 單 位:全國幾何量長度計(jì)量技術(shù)委員主要起草單位:北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院參加起草單位:中國計(jì)量科學(xué)研究院常州市計(jì)量測試技術(shù)研究所本規(guī)范由全國幾何量長度計(jì)量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:劉興榮北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院)王志超北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院)張漫山北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院)王雪北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院)全貽智參加起草人:黃 垚中國計(jì)量科學(xué)研究院)周 駿常州市計(jì)量測試技術(shù)研究所)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2概述……………………3計(jì)量特性………………多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的平行度……多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的垂直度……3零值誤差……………4零值誤差一致性……………………5示值誤差……………6電子數(shù)顯傾角儀測角示值重復(fù)性…………………4校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備………5校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的平行度……多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的垂直度……3零值誤差……………4零值誤差一致性……………………5示值誤差……………6電子數(shù)顯傾角儀測角示值重復(fù)性…………………6校準(zhǔn)結(jié)果………………7復(fù)校時間間隔…………

1)1)2)2)2)2)2)2)2)2)2)2)3)3)3)4)4)4)4)5)5)附錄A 專用夾具………………………

6)附錄B 示值誤差測量結(jié)果不確定度評定示例………

7)Ⅰ引 言0國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則1通用計(jì)量術(shù)語及定義2測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范,本規(guī)范在制定中參考了1電子數(shù)顯傾角尺—9光學(xué)傾斜儀2建筑用電子水平尺2數(shù)字式角度測量儀規(guī)范本規(guī)范代替4電子水平尺校準(zhǔn)規(guī)范》和2光學(xué)傾斜儀校準(zhǔn)規(guī)范,與4和2相比,主要技術(shù)變化如下:擴(kuò)大了規(guī)范的適用范圍,增加了Ⅱ型矩形電子數(shù)顯傾角儀、Ⅲ型方盒電子數(shù)顯傾角儀的相關(guān)項(xiàng)目;將電子水平尺歸入Ⅰ型條式電子數(shù)顯傾角儀類型中;增加了多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的平行度;增加了多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的垂直度;增加了光學(xué)傾斜儀示值誤差測量結(jié)果不確定度評定;修訂了電子數(shù)顯傾角儀零值誤差的校準(zhǔn)方法描述;修訂了傾角儀示值誤差校準(zhǔn)方法的描述及計(jì)算;修訂了電子數(shù)顯傾角儀重復(fù)性校準(zhǔn)方法的描述及計(jì)算;對電子數(shù)顯傾角儀示值誤差測量結(jié)果不確定度進(jìn)行了重新評定;刪除了2中使用十二面棱體和自準(zhǔn)直儀進(jìn)行示值誤差校準(zhǔn)的方法;刪除了4計(jì)量性能要求中的回程誤差項(xiàng)目;刪除了4中附錄B示值誤差、測角重復(fù)性、回程誤差計(jì)算實(shí)例;刪除了2中附錄A光學(xué)傾斜儀最大示值誤差計(jì)算實(shí)例。2的歷次版本發(fā)布情況為:;。4的歷次版本發(fā)布情況為:。Ⅱ傾角儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于電子數(shù)顯傾角儀和光學(xué)傾斜儀的校準(zhǔn)。概述傾角儀是用于測量被測對象相對于水平面的傾斜角或兩被測對象之間夾角的儀器,包括采用電子傾角傳感器的電子數(shù)顯傾角儀和機(jī)械傾角測量機(jī)構(gòu)的光學(xué)傾斜儀。傾角儀廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、鐵路、建筑、水利等相關(guān)行業(yè)。圖1Ⅰ型條式電子數(shù)顯傾角儀1—顯示屏;2—水準(zhǔn)泡;3—工作面;4—功能鍵圖2Ⅱ型矩形電子數(shù)顯傾角儀1—側(cè)工作面;2—上工作面;3—顯示屏;4—底工作面;5—功能鍵圖3Ⅲ型方盒電子數(shù)顯傾角儀1—側(cè)工作面;2—上工作面;3—顯示屏;4—功能鍵;5—底工作面1電子數(shù)顯傾角儀的型式分為Ⅰ型條式電子數(shù)顯傾角儀見圖型矩形電子數(shù)顯傾角儀見圖、Ⅲ型方盒電子數(shù)顯傾角儀見圖。其中Ⅱ型矩形電子數(shù)顯傾角儀和Ⅲ型方盒電子數(shù)顯傾角儀為多工作面型數(shù)顯傾角儀。光學(xué)傾斜儀如圖4所示。圖4光學(xué)傾斜儀1—縱向水準(zhǔn)器;2—橫向水準(zhǔn)器;3—金屬度盤;4—讀數(shù)顯微鏡;5—微調(diào)手輪;6—底板計(jì)量特性多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的平行度多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的垂直度零值誤差零值誤差一致性示值誤差電子數(shù)顯傾角儀測角示值重復(fù)性當(dāng)需要進(jìn)行符合性評定時,由生產(chǎn)商或用戶規(guī)定最大允許誤差,各計(jì)量特性應(yīng)不大于生產(chǎn)商或用戶規(guī)定的最大允許誤差。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件溫度℃,溫度變化每小時不超過1℃。校準(zhǔn)前,被校準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器在室內(nèi)平衡溫度的時間不小于2h。校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備推薦使用表1所列校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

,允許使用滿足不確定度要求的其他表1校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備序號校準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)器和其他設(shè)備1工作面間的平行度平板:0級,千分表:MPE5μm2工作面間的垂直度平板:0級,方形角尺:0級,量塊:4等3零值誤差平板0級,圓柱檢驗(yàn)棒:直線度1m2表1續(xù))序號校準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)器和其他設(shè)備4零值誤差一致性平板0級,圓柱檢驗(yàn)棒:直線度1m5示值誤差分度頭:分度值小于″6示值重復(fù)性校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的平行度將電子數(shù)顯傾角儀置于0級平板上用打表法測量上工作面的讀數(shù)測量示意如圖5所示。在全測量范圍內(nèi)最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差即為上下兩工作面間的平行度誤差。圖5平行度校準(zhǔn)示意多工作面電子數(shù)顯傾角儀工作面間的垂直度將電子數(shù)顯傾角儀與方形角尺同時置于0級平板上,

在方形角尺與電子數(shù)顯傾角儀側(cè)工作面之間試塞4等量塊,測量示意如圖6所示。在全部測量范圍內(nèi),可塞入量塊尺寸的最大差值即為電子數(shù)顯傾角儀側(cè)工作面與底工作面間的垂直度誤差。圖6垂直度校準(zhǔn)示意3零值誤差將傾角儀置于已調(diào)平的0級平板上,

讀取傾角儀的讀數(shù),

然后將其在原位上調(diào)轉(zhuǎn)讀取另一個讀數(shù),兩次讀數(shù)之和的一半即為其零值誤差。將傾角儀V型槽工作面置于已調(diào)平的圓柱檢驗(yàn)棒上讀取傾角儀的讀數(shù)然后將其在原位上調(diào)轉(zhuǎn)讀取另一個讀數(shù),兩次讀數(shù)之和的一半即為以V型槽工作面為基準(zhǔn)的零值誤差。帶零位自校功能的電子數(shù)顯傾角儀不校準(zhǔn)此項(xiàng)。零值誤差一致性以底板平工作面為基準(zhǔn)時的零值誤差與以底板V型槽工作面為基準(zhǔn)時的零值誤差代數(shù)差的絕對值為零位一致性。示值誤差電子數(shù)顯傾角儀示值誤差值用專用夾具將電子數(shù)顯傾角儀固定在分度頭上,調(diào)整分度頭,使電子數(shù)顯傾角儀顯。值用專用夾具將電子數(shù)顯傾角儀固定在分度頭上,調(diào)整分度頭,使電子數(shù)顯傾角儀顯

其中應(yīng)至少包含一個非整數(shù)角度示值為零,此時分度頭上顯示的角度值即為起始讀數(shù)。再轉(zhuǎn)動分度頭,轉(zhuǎn)動角相對于起始點(diǎn)分別為選取的標(biāo)準(zhǔn)角度值,記錄電子數(shù)顯傾角儀在各校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù),正、反向各校準(zhǔn)一次,各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差按公式)計(jì)算,取正、反向示值誤差的平均值為該校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差。式中:

iis )i各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差值;i電子數(shù)顯傾角儀第i個校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)值;分度頭對應(yīng)于各校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動角。光學(xué)傾斜儀的示值誤差值用專用檢具將光學(xué)傾斜儀固定在光學(xué)分度頭上,將光學(xué)傾斜儀調(diào)至零位,轉(zhuǎn)動光學(xué)。值用專用檢具將光學(xué)傾斜儀固定在光學(xué)分度頭上,將光學(xué)傾斜儀調(diào)至零位,轉(zhuǎn)動光學(xué)

其中應(yīng)至少包含一個非整數(shù)角度分度頭使其縱向水準(zhǔn)氣泡居中,在光學(xué)分度頭上讀取起始讀數(shù)。再轉(zhuǎn)動分度頭,轉(zhuǎn)動角相對于起始讀數(shù)分別為選取的標(biāo)準(zhǔn)角度值每次轉(zhuǎn)動光學(xué)分度頭后調(diào)整光學(xué)傾斜儀使儀器縱向水準(zhǔn)氣泡居中并讀取傾斜儀的讀數(shù)。正、反向各校準(zhǔn)一次,各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差按公式)計(jì)算,取正、反向示值誤差的平均值為該校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差。式中:

iis )i各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差值;i光學(xué)傾斜儀第i個校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)值;分度頭對應(yīng)于各校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動角。電子數(shù)顯傾角儀測角示值重復(fù)性將電子數(shù)顯傾角儀用專用夾具固定在分度頭上

,調(diào)整分度頭

,使電子數(shù)顯傾角儀顯示值為零,此時分度頭上顯示的角度值即為起始讀數(shù)。再轉(zhuǎn)動分度頭,轉(zhuǎn)動角相對于4起始讀數(shù))為儀器測量范圍2處,對同一校準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)測量5次,用極差法按公式)計(jì)算重復(fù)性。式中:

s=x3 )電子數(shù)顯傾角儀的測角重復(fù)性;x電子數(shù)顯傾角儀最大示值;n電子數(shù)顯傾角儀最小示值。校準(zhǔn)結(jié)果經(jīng)校準(zhǔn)后的傾角儀,應(yīng)填發(fā)校準(zhǔn)證書,校準(zhǔn)證書應(yīng)符合0中2的要求,并應(yīng)給出各校準(zhǔn)項(xiàng)目的測量結(jié)果。當(dāng)用戶要求時,可以根據(jù)用戶提供的計(jì)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。復(fù)校時間間隔根據(jù)被校傾角儀的使用情況自行確定復(fù)校時間間隔,建議一般為1年。5附錄A專用夾具應(yīng)用光學(xué)分度頭校準(zhǔn)計(jì)量特性的專用夾具示意見圖。圖1專用夾具示意圖

單位為毫米6附錄B示值誤差測量結(jié)果不確定度評定示例電子數(shù)顯傾角儀示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定被測對象

, / — 《 》分辨力為的電子數(shù)顯傾角儀規(guī)定:。

根據(jù)B

1

電子數(shù)顯傾角尺 中環(huán)境條件℃,相對濕度不大于0,平衡溫度時間不小于。標(biāo)準(zhǔn)器:分度值為的分度頭校準(zhǔn)方法:依據(jù)5中的規(guī)定。測量模型 ( )式中:

ii

1i各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差值;i電子數(shù)顯傾角儀第i個校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)值;分度頭對應(yīng)于各校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動角。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及靈敏系數(shù)輸出量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:其中:則

)c 1c 1α2=α

=

)輸入量i引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量i的不確定度來源主要是電子數(shù)顯傾角儀的重復(fù)性引入的不確定度。按本規(guī)范中規(guī)定的示值誤差的校準(zhǔn)方法,

對電子數(shù)顯傾角儀校準(zhǔn)點(diǎn)

在重復(fù)性條件下進(jìn)行0次獨(dú)立測量,得到測量列、。采用貝塞爾公式得到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差,用0次獨(dú)立測得值的算術(shù)平均值結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)∑nn-1i2=

°7=°=0分辨力為的電子數(shù)顯傾角儀讀數(shù)時的量化誤差以等概率出現(xiàn)在半寬a=2的區(qū)間內(nèi),故分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:=a°, 3 3 ,由此可見分辨力引入的不確定度分量大于測量重復(fù)性引入的不確定度分量因此以分辨力引入的不確定度分量作為分析結(jié)果。由此可見分辨力引入的不確定度分量大于測量重復(fù)性引入的不確定度分量因此i°標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度主要包括光學(xué)分度頭示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和光學(xué)分度頭的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。光學(xué)分度頭示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由光學(xué)分度頭證書可知,分度值為的光學(xué)分度頭最大允許誤差為。因此由光學(xué)分度頭分度值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可能值的區(qū)間半寬度為,及,設(shè)在區(qū)間內(nèi)服從均勻分布,取包含因子。標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:3°3光學(xué)分度頭分辨力引入的不確定度分量光學(xué)分度頭的分辨力x為,區(qū)間半寬度為,假設(shè)可能值在區(qū)間內(nèi)為均勻分布,查表得3,因此由光學(xué)分度頭分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:a=xx°k 232+2= =

°安裝誤差估算的不確定度分量電子數(shù)顯傾角儀用專用夾具安裝在光學(xué)分度頭上時,

要求電子數(shù)顯傾角儀的工作面垂直于光學(xué)分度頭的軸線但實(shí)際操作有偏差引起測角誤差一般最大變化不超過,區(qū)間半寬度為a,假設(shè)可能值在區(qū)間內(nèi)為矩形分布,查表得k=,因此安裝誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:Da°k 3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表 。數(shù)顯傾角測量儀校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表18表1數(shù)顯傾角測量儀校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表不確定度分量不確定度來源不確定度分量的值靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的值輸入量i引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度°1°uαs標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度°1°uαs1分度頭示值誤差°1°uαs2分度頭分辨力°1°uD安裝誤差°1°°擴(kuò)展不確定度U°)D=擴(kuò)展不確定度

°, 。擴(kuò)展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k得到Uc° k)光學(xué)傾斜儀示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定

取包含因子k=2被測對象

, / — 《 》 :分辨力為的光學(xué)傾斜儀

根據(jù)BT

9

光學(xué)傾斜儀

中規(guī)定。環(huán)境條件

℃,相對濕度不大于0,平衡溫度時間不小于。標(biāo)準(zhǔn)器:分度值為的分度頭校準(zhǔn)方法:依據(jù)5中的規(guī)定。測量模型 ( )式中:

iis

i各校準(zhǔn)點(diǎn)正、反向的示值誤差值;i光學(xué)傾斜儀第i個校準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)值;分度頭對應(yīng)于各校準(zhǔn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動角。方差及靈敏系數(shù)輸出量的合成方差為::

)其中c 1c 19則不確定度分量的評定

2==1

)輸入i引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定 。輸入量的不確定度來源主要是光學(xué)傾斜儀的測量重復(fù)性引入的不確定度按本規(guī)范中規(guī)定的示值誤差的校準(zhǔn)方法,對光學(xué)傾斜儀校準(zhǔn)點(diǎn),在重復(fù)性條件下進(jìn)行5次獨(dú)立測量得到測量列、。采用極差法得到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差定度:

用兩次測量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表示測量的標(biāo)準(zhǔn)不確xn″″″3==

3″2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度