組合式角度尺校準(zhǔn)規(guī)范

1組合式角度尺校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于分度盤測(cè)量范圍為0～180°、分度值為1°,直尺的測(cè)量范圍為(0~300)mm、分度值為1mm的組合式角度尺的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)：JJG1—1999鋼直尺檢定規(guī)程JJG33—2002萬能角度尺檢定規(guī)程JJF1001—1998通用計(jì)量術(shù)語及定義JJF1059—1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF1094—2002測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用方獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3概述組合式角度尺由角度尺、直尺、中心規(guī)、尺座、分度盤等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中尺座、分度盤、直尺可構(gòu)成量角器。圖1結(jié)構(gòu)示意圖組合式角度尺主要用于機(jī)械加工、木模加工中的角度、長(zhǎng)度、高度測(cè)量及中心定位24計(jì)量特性4.1各測(cè)量面的平面度或直線度各測(cè)量面不允許凸，直尺測(cè)量面的直線度不大于0.02mm,其他測(cè)量面平面度不大4.2直尺的平行度及示值誤差4.2.1直尺兩測(cè)量面平行度：全長(zhǎng)不大于0.03mm。4.2.2直尺的示值誤差：全長(zhǎng)及任一線紋到尺的端邊或末端線紋的示值誤差不超過4.3量角器的示值誤差量角器的示值誤差不超過±20'。4.4角度尺的角度偏差角度尺與直尺組成90時(shí)，其角度偏差不超過±8';角度尺與直尺組成45°時(shí)，其角4.5直尺測(cè)量線與中心規(guī)角平分線的重合度直尺測(cè)量線與中心規(guī)角平分線的重合度不超過±0.15mm。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1室內(nèi)溫度為(20±10)℃5.1.2校準(zhǔn)前，被校組合式角度尺及所用標(biāo)準(zhǔn)器在室內(nèi)平衡時(shí)間不少于1h。5.2校準(zhǔn)用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)設(shè)備校準(zhǔn)用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)設(shè)備的計(jì)量性能見表1。準(zhǔn)確度等級(jí)萬能角度尺刀口形直尺1級(jí)2級(jí)1級(jí)1級(jí)6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1各測(cè)量面的平面度或直線度3用1級(jí)刀口形直尺和2級(jí)塞尺校準(zhǔn)。當(dāng)測(cè)量面寬度不大于5mm時(shí)，測(cè)量方位見圖2(a)所示，距測(cè)量面端面3mm內(nèi)允當(dāng)測(cè)量面寬度大于5mm時(shí)，測(cè)量方位見圖2(b)所示，距邊緣1mm內(nèi)允許有塌邊。以3個(gè)位置中的最大值作為校準(zhǔn)結(jié)果。圖2平面度、直線度測(cè)量方位示意圖6.2直尺的平行度及示值誤差6.2.1直尺兩測(cè)量面平行度直尺兩測(cè)量面平行度用(0～25)mm1級(jí)千分尺測(cè)量，在直尺兩端及中間3個(gè)位置測(cè)量其寬度，取其最大值與最小值之差作為校準(zhǔn)結(jié)果。6.2.2直尺的示值誤差直尺的示值誤差用三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺比較測(cè)量。調(diào)整直尺的刻線面與三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的尺邊在同一平面上，使三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的首端與直尺的端邊對(duì)齊，用放大鏡在線紋尺上讀出直尺末端及任一線紋對(duì)應(yīng)的偏差，取其絕對(duì)值大者作為校準(zhǔn)結(jié)果，直尺刻線面上、下兩側(cè)線紋的示值誤差均應(yīng)測(cè)量。三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的線紋間隔按實(shí)際尺寸使用。6.3量角器的示值誤差校準(zhǔn)量角器的示值誤差時(shí)裝上直尺，將量角器固定在45°,90°,135°3個(gè)位置上，用分度值為2'的萬能角度尺測(cè)量直尺測(cè)量面與尺座測(cè)量面構(gòu)成的夾角，測(cè)得角度偏差，取偏差值最大者作為校準(zhǔn)結(jié)果。6.4角度尺的角度偏差角度尺裝上直尺后依次組成45°,90°角并固緊，用分度值為2'的萬能角度尺測(cè)量其角度，其偏差值作為校準(zhǔn)結(jié)果。6.5直尺測(cè)量線與中心規(guī)角平分線的重合度中心規(guī)裝上直尺后，用專用檢驗(yàn)圓柱校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)，把中心規(guī)兩測(cè)量面緊貼專用檢驗(yàn)圓柱，將中心規(guī)沿圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，使得直尺測(cè)量面與檢驗(yàn)圓柱基準(zhǔn)面一端接觸，用2級(jí)塞尺測(cè)量直尺則量面與檢驗(yàn)圓柱基準(zhǔn)面另一端的間隙A(見圖3)。重合度E按下式計(jì)算：式中：a——檢驗(yàn)圓柱基準(zhǔn)面到圓心的實(shí)測(cè)值(見附錄A),mm;4A——直尺測(cè)量面與檢驗(yàn)圓柱基準(zhǔn)面一端的間隙，mm。分別用半徑為R,r兩個(gè)檢驗(yàn)圓柱(見附錄A)按上述方法測(cè)量，由上述公式算出相應(yīng)的E值，其E的絕對(duì)值大者作為校準(zhǔn)結(jié)果。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的組合式角度尺出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書內(nèi)容如下，校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地點(diǎn)；c)證書或報(bào)告的惟一性標(biāo)識(shí)(編號(hào)),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí)；d)送校單位的名稱和地址；e)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；f)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(shí)，應(yīng)說明被校對(duì)象的g)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)抽樣程序進(jìn)行說明；h)對(duì)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱及代號(hào)；i)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效說明j)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；k)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明；1)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)，以及簽發(fā)日期；m)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；n)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)印證書或報(bào)告的聲明。8復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔根據(jù)使用的具體情況確定，建議一般為1年。5專用檢驗(yàn)圓柱的技術(shù)要求A.1專用檢驗(yàn)圓柱的尺寸見圖A.1所示。A.2技術(shù)要求A.2.1專用檢驗(yàn)圓柱共二只，其直徑分別按式(A.1)、式(A.2)計(jì)算：A.2.3檢驗(yàn)圓柱直經(jīng)尺寸公差為IT10。6組合式角度尺測(cè)量結(jié)果不確定度分析B.1直尺示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析B.1.1測(cè)量方法校準(zhǔn)組合式角度尺直尺的示值誤差時(shí)，參照J(rèn)JG1—1999《鋼直尺檢定規(guī)程》中的檢定方法，用三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺與直尺進(jìn)行比較測(cè)量，將測(cè)得的偏差值作為校準(zhǔn)結(jié)果。B.1.2測(cè)量模型直尺的示值誤差△L:△L=L-L式中：△L——直尺的示值誤差，mm;L?——三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的示值，mm。B.1.3靈敏系數(shù)B.1.4不確定度來源校準(zhǔn)直尺示值誤差時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來源于：1)三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的示值誤差引起的不確定度分量u?(L?);2)測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度分量u?(L)。因直尺和三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺在等溫的環(huán)境下測(cè)量，經(jīng)分析溫度對(duì)直尺示值誤差的測(cè)量影響很小，可忽略不計(jì)。B.1.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定B.1.5.1三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺示值誤差引起的不確定度分量u?(Lo)用三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺與直尺進(jìn)行比較測(cè)量時(shí)，采用三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的實(shí)際值，根據(jù)JJG71—1991《三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺檢定規(guī)程》三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺的示值誤差的測(cè)量不確定度為0.015mm(置信概率99.7%),其k值為3,因此其示值誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(L?)為B.1.5.2測(cè)量重復(fù)性引起的不確定分量u?(L)用不確定度的A類方法進(jìn)行評(píng)定。以被測(cè)直尺在100mm處比較測(cè)量為例(用三等標(biāo)準(zhǔn)金屬線紋尺),在同等條件下連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次(測(cè)得值見表B.1),得L=其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(L)為7123456789B.1.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u。為u?=√(c?u?)2+(c?u?)2=√0.0052+0.0152≈0.01B.1.7擴(kuò)展不確定度按正態(tài)分布，取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U?為U?=ku?=2×0.016=0.032≈0.03B.2量角器示值誤差的測(cè)量結(jié)果不確定度分析B.2.1測(cè)量方法校準(zhǔn)組合式角度尺量角器的示值誤差時(shí)，裝上直尺，將量角器固定在某個(gè)角度位置上，用分度值為2'的萬能角度尺測(cè)量直尺測(cè)量面與尺座構(gòu)成的測(cè)量面的夾角，測(cè)得的偏差作為校準(zhǔn)結(jié)果。B.2.2測(cè)量模型量角器的示值誤差△φ:△φ=φ-中c(B.2)式中：△φ——量角器示值誤差(');φ——量角器示值，(');?——分度值為2'的萬能角度尺的示值，(')。B.2.3靈敏系數(shù)B.2.4不確定度來源測(cè)量量角器示值誤差的誤差源主要來源于：1)萬能角度尺示值誤差引起的不確定度分量u?(φo);2)測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度分量u?(φ)。被校準(zhǔn)量角器尺座測(cè)量面的平面度及直尺測(cè)量面的直線度不超過0.02mm,經(jīng)分析其對(duì)量角器示值誤差的影響很小，故忽略不計(jì)。B.2.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定B.2.5.1萬能角度尺示值誤差引起的不確定度分量u?(φo)8萬能角度尺的示值誤差不超過±2’,按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(o)為B.2.5.2測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度分量u?(φ)用不確定度的A類方法進(jìn)行評(píng)定。以量角器在45°處為例，用分度值為2'的萬能角度尺在同等條件下連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次(測(cè)得值見表B.2),得歹=45°%’。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(φ)為123456789中456’000B.2.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按正態(tài)分布，取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U,為B.3角度尺角度偏差測(cè)量結(jié)果不確定度分析校準(zhǔn)角度尺的角度偏差時(shí)，角度尺裝上直尺組成45°,90°角度尺測(cè)量其實(shí)際角度，兩者之差作為校準(zhǔn)結(jié)果。B.3.3靈敏系數(shù)91)萬能角度尺示值誤差引起的不確定度分量u?(ao);2)測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度分量u?(a)。B.3.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定B.3.5.1萬能角度尺示值誤差引起的不確定度分量u?(ao)萬能角度尺的示值誤差不超過±2’,按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?(ao)為B.3.5.2測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度分量u?(α)用不確定度的A類方法進(jìn)行評(píng)定，以角度尺組合成45°角為例，用分度值2'的萬能角度尺在同等條件下連續(xù)獨(dú)立測(cè)量10次(測(cè)得值見表B.3),得a=44~59.4'。23456789其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(a)為B.3.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ue=√(c?u?)2+(c?u?)2=√1.22+1.0≈1.6’B.3.7擴(kuò)展不確定度按正態(tài)分布，取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U。為由以上分析可知，組合式角度尺的直尺允許示值誤差為±0.10mm,其測(cè)量不確定