帶表千分尺規(guī)范

1帶表千分尺檢定規(guī)程本規(guī)程適用于測(cè)量上限至100mm、分度值為0.001mm的帶表千分尺的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。本規(guī)程引用下列文獻(xiàn)：JJF1059—1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示GB/T1216—1985外徑千分尺JJG39—1990機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程使用本規(guī)程時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。帶表千分尺(見圖1)是由機(jī)械式比較儀(以下簡(jiǎn)稱比較儀)、尺架和測(cè)微頭等部分組成的一種千分尺。它主要用于外尺寸的比較測(cè)量。帶表千分尺的測(cè)量范圍一般分為(0~25)mm,(25～50)mm,(50～75)mm和(75～100)mm四種。比較儀分度值為0.001mm,示值范圍一般為±0.03mm和±0.05mm兩種。圖1帶表千分尺1—尺架；2—測(cè)砧；3—測(cè)微螺桿；4—鎖緊裝置；5—固定套管；6—微分筒；7—隔熱裝置；8—比較儀4計(jì)量性能要求4.1刻線寬度及寬度差固定套管上的縱刻線和微分筒上的刻線寬度為(0.15～0.20)mm,刻線寬度差不超24.2微分筒錐面的端面與固定套管上毫米刻線的相對(duì)位置當(dāng)測(cè)量下限調(diào)整正確后，微分筒的零刻線與固定套管縱刻線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，微分筒錐面的端面與固定套管刻線的右邊緣應(yīng)相切；若不相切，壓線不超過0.05mm,離線不超過4.3微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離不超過0.4mm。4.4帶表千分尺兩測(cè)量面的平面度和平行度兩測(cè)量面的平面度和平行度不超過表1的規(guī)定。表1帶表千分尺兩測(cè)量面的平面度和平行度0～2525～50250～7575～10034.5帶表千分尺的比較儀應(yīng)符合JJG39—1990《機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程》中分度值為0.001mm,夾持部位的4.6帶表千分尺的測(cè)力及測(cè)力變化測(cè)力(是指測(cè)砧與球面接觸時(shí)所作用的力)為(2～5)N。測(cè)力變化不超過1N。4.7帶表千分尺的示值誤差4.8帶表千分尺的重復(fù)性5通用技術(shù)要求5.1外觀5.1.1首次檢定的帶表千分尺不應(yīng)有碰傷、銹蝕、劃痕等外觀缺陷，表盤及測(cè)微頭上的刻線應(yīng)清晰、平直、均勻，無(wú)斷線，表盤玻璃應(yīng)完整透明。5.1.2帶表千分尺上應(yīng)標(biāo)有編號(hào)、測(cè)力范圍、廠標(biāo)和C標(biāo)志。5.1.3后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)的帶表千分尺允許有不影響使用準(zhǔn)確度的外觀缺陷。5.2各部分相互作用5.2.1微分筒在工作行程內(nèi)往返轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)靈活、平穩(wěn)，無(wú)卡滯和摩擦現(xiàn)象，無(wú)手感覺到的徑向擺動(dòng)和軸向竄動(dòng)，測(cè)微頭鎖緊裝置的作用應(yīng)可靠。5.2.2比較儀的指針轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)無(wú)跳動(dòng)。36計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。6.1檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見表2。表2檢定項(xiàng)目和主要檢定器具一覽表序號(hào)檢定項(xiàng)目檢定器具檢定類別首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)1外觀十+十2各部分相互作用+++3刻線寬度及寬度差+一一4微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置———+一一5微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離2級(jí)塞尺或工具顯微鏡+一一6帶表千分尺兩測(cè)量面的平面度和平行度2級(jí)平面平晶、平行平晶、1級(jí)量塊十十一7帶表千分尺的比較儀見JJG39—1990++一8測(cè)力及測(cè)力變化量?jī)x測(cè)力儀：2.5級(jí)+一艸9示值誤差4等量塊+++重復(fù)性專用工具+++注：表中“+”表示應(yīng)檢定，“-”表示可以不檢定。6.2檢定條件6.2.1檢定環(huán)境條件檢定帶表千分尺的檢定室內(nèi)溫度為(20±3)℃,帶表千分尺和檢定用工具在檢定室內(nèi)等溫時(shí)間不少于2h。6.2.2檢定用設(shè)備主要檢定器具見表2。6.3檢定方法目力觀察。6.3.2各部分相互作用4目力觀察和試驗(yàn)。6.3.3刻線寬度及寬度差在工具顯微鏡上檢定。微分筒和固定套管上至少各均勻分布地抽檢3條刻線?？叹€寬度差以最大值和最小值之差確定。6.3.4微分筒錐面的端面與固定套管刻線的相對(duì)位置首先將帶表千分尺測(cè)量下限調(diào)整正確，然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，此時(shí)讀取微分筒的零刻線與固定套管縱刻線的偏移量即為離、壓線值。6.3.5微分筒錐面棱邊至固定套管刻線面的距離在工具顯微鏡上進(jìn)行檢定。也可以用厚度為0.4mm的2級(jí)塞尺用比較法進(jìn)行檢定，檢定時(shí)應(yīng)在微分筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周內(nèi)不少于三個(gè)位置上進(jìn)行。6.3.6帶表千分尺兩測(cè)量面的平面度和平行度兩測(cè)量面的平面度用2級(jí)平晶以技術(shù)光波于涉法進(jìn)行檢定。距邊緣0.2mm處允許有塌邊。兩測(cè)量面的平行度用平行平晶檢定時(shí)，依次將四塊平行平晶放入兩測(cè)量面間，轉(zhuǎn)動(dòng)微分筒，使兩測(cè)量面與平行平晶接觸后鎖緊測(cè)微螺桿，讀出兩測(cè)量面上出現(xiàn)的白光干涉條紋數(shù)。以四塊平晶中出現(xiàn)的干涉條紋最多的一次數(shù)值作為帶表千分尺兩測(cè)量面的平行度。兩測(cè)量面平行度用量塊檢定時(shí)，依次用尺寸約為上下限的中間尺寸，其間隔為微分筒1/4轉(zhuǎn)的四組量塊進(jìn)行。每組量塊以同一部位按圖2所示的四個(gè)及中間共五個(gè)位置放入兩測(cè)量面間。檢定時(shí)，首先將量塊夾持在測(cè)量面中心位置對(duì)零位后，鎖緊測(cè)微螺桿，順次在比較儀上讀取同一尺寸量塊在測(cè)量面間五個(gè)位置上的示值，并求出其差值。取四組讀數(shù)差中的最大值作為帶表千分尺兩測(cè)量面的平行度。仲裁檢定時(shí)，以平行平晶檢定方法為準(zhǔn)。6.3.7比較儀按JJG39—1990《機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程》進(jìn)行。6.3.8測(cè)力及測(cè)力變化用量?jī)x測(cè)力儀的球工作面與帶表千分尺工作面相接觸后進(jìn)行檢定。6.3.9示值誤差用4等量塊在測(cè)微頭25mm行程范圍內(nèi)均勻分布的五個(gè)位置上進(jìn)行檢定。所用量塊525)mm尺寸。其中A為帶表千分尺的下限值。檢定時(shí)，先用下限尺寸量塊調(diào)整好零位，然后轉(zhuǎn)動(dòng)微分筒，使測(cè)微頭上的示值分別處于各受檢點(diǎn)上，鎖緊測(cè)微螺桿后，將相應(yīng)尺寸的量塊放入兩測(cè)量面間，在比較儀上讀出各點(diǎn)的示值誤差。每一點(diǎn)都要撥動(dòng)撥叉5次，取其平均值作為該點(diǎn)的示值誤差。各點(diǎn)示值誤差e均不超過規(guī)定數(shù)值。式中：L——代表千分尺的讀數(shù)值；L,——量塊的實(shí)際尺寸。6.3.10重復(fù)性轉(zhuǎn)動(dòng)微分筒使兩測(cè)量面接觸，并使比較儀的指針分別處于零位和正負(fù)最大刻度值附近，緊固測(cè)微螺桿，撥動(dòng)撥叉五次，取其中最大與最小讀數(shù)差除以極差系數(shù)dn(dn=2.33)求得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s作為帶表千分尺的重復(fù)性。檢定測(cè)量上限為(50～100)mm的帶表千分尺時(shí)，可借助于延長(zhǎng)桿進(jìn)行檢定(如圖6.4檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的帶表千分尺發(fā)給檢定證書；不符合本規(guī)程要求的發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目。6.5檢定周期帶表千分尺的檢定周期可根據(jù)使用的實(shí)際情況確定，一般不超過1年。JJG427—20046帶表千分尺示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定A.1測(cè)量方法依據(jù)本規(guī)程，帶表千分尺的示值誤差是用4等量塊在其規(guī)定的5個(gè)位置上進(jìn)行檢定?，F(xiàn)對(duì)測(cè)量范圍為(75～100)mm,分度值為0.001mm的帶表千分尺，在23℃條件下，取檢定點(diǎn)為100mm為例，進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定。A.2數(shù)學(xué)模型示值誤差e:L,帶表千分尺比較儀讀數(shù)值；L,檢定用量塊的實(shí)際尺寸。A.3方差和靈敏系數(shù);;由于各輸入分量彼此獨(dú)立，依據(jù)方差公式：得不確定度一覽表：u2(e)=u2(L?)+u2(L?)+u2(L?)l=100mm標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x,)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值自由度u(L?)重復(fù)性19u(L?)比較儀示值誤差u(L.)量塊對(duì)零位量塊u(L?)檢定用量塊u(L?)帶表千分尺與量塊線脹系數(shù)差u(Lu)帶表千分尺與量塊溫差2u.=0.49μmVπ=54A.5計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量JJG427—20047A.5.1帶表千分尺重復(fù)性引起的不確定度分量u(L。)在重復(fù)性條件下，對(duì)100mm點(diǎn)重復(fù)測(cè)量10次，求得單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為0.32μm,檢定時(shí)每點(diǎn)讀數(shù)5次，取平均值作為測(cè)量結(jié)果。A.5.2帶表千分尺機(jī)械式比較儀示值誤差引起的不確定度分量u(L?)比較儀相對(duì)零位的示值允許誤差為±0.5μm,在其范圍內(nèi)服從均勻分布，估計(jì)其相對(duì)不確定度為10%,則A.5.3量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(L?)A.5.3.1對(duì)零用量塊引起的不確定度分量u(L)查資料，75mm4等量塊的不確定度為0.35μm,取自由度v=100,包含因子k=2.7,則v(L,)=100A.5.3.2檢定用量塊引起的不確定度分量u(La)查資料，100mm4等量塊的不確定度為0.4μm,取自由度v=100,包含因子k=2.7,則v(L?)=100A.5.3.3溫度偏離20℃時(shí)，帶表千分尺與檢定用量塊線脹系數(shù)差引起的不確定度分量u(L?)帶表千分尺與量塊的線脹系數(shù)均為(11.5±1)×10-?℃~',線脹系數(shù)差的分布區(qū)間半寬為2×10-?℃-',在其區(qū)間內(nèi)服從三角分布，估計(jì)相對(duì)不確定度為10%,當(dāng)△t=v(L?)=50A.5.3.4帶表千分尺與檢定用量塊溫差引起的不確定度分量u(La)兩者等溫后，仍存在一定溫差。估計(jì)溫差為±0.3℃,在其區(qū)間內(nèi)為均勻分布，估計(jì)相對(duì)不確定度為50%,當(dāng)L=0.1×10°μm,a=11.5×10~?℃-'時(shí)，JJG427—20048v(L)=2u(L.)=√0.1302+0.1482+0.2452+0.1992=0.372μmu。=√0.1432+0.2892+0.3722=0.49μmA.7擴(kuò)展不確定度U,取置信概率p=95%,按有效自由度v=54,查t分布表U??=tg(54)×u。=2.01×0.49=0.99μm測(cè)量范圍為(75～100)mm,分度值為0.001mm的帶表千分尺，在23℃條件下，用4等量塊檢定