JJF(蘇)-光軌校準(zhǔn)規(guī)范報批稿

JJF（蘇）XXX－20XX光軌校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于光照度計、發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈檢定裝置中光軌的校準(zhǔn)，其他具有類似功能的裝置可參照執(zhí)行。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG245光照度計檢定規(guī)程GB/T17421.1機(jī)床檢驗通則第1部分:在無負(fù)荷或精加工條件下機(jī)床的幾何精度JJG4鋼卷尺JJF1097平尺校準(zhǔn)規(guī)范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直線度直線要素實際形狀保持理想直線的狀況。3.2光軌光軌是一種適用于光照度計、發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈檢定過程中的配套裝置。在檢定過程中，需要將光照度計、發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈安裝在光軌上，通過改變標(biāo)準(zhǔn)燈到光照度計之間的距離，讓標(biāo)準(zhǔn)燈在光照度計測試面上產(chǎn)生不同的照度值。4概述光軌是一種適用于光照度計、發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈檢定過程中的配套裝置。光軌一般由平行空心鋼管、滑車和測距米尺組成，每條空心鋼管由若干段空心圓管組成，各空心圓管的首尾緊固于底座V形槽，光軌長度一般在6m以上。光軌的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。1—滑車；2—平行空心圓管；3—測距米尺圖1光軌的結(jié)構(gòu)示意圖5計量特性5.1光軌的直線度5.1.1光軌在水平方向的直線度光軌在水平方向的直線度不超過1mm5.1.2光軌在垂直方向的直線度光軌在垂直方向的直線度不超過1mm5.2測距米尺示值誤差最大允許誤差：±(0.1mm+10-4L)。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：（20±5）℃。6.1.2濕度：≤85%RH。6.1.3實驗室應(yīng)無影響測量的灰塵、振動、氣流、腐蝕性氣體和較強(qiáng)磁場。6.2校準(zhǔn)設(shè)備激光干涉儀（1）直線度測量最大允許誤差：±（式中：D-測量讀數(shù)，μm；M-測量時直線度干涉鏡與直線度反射鏡之間的距離，m。（2）線性測量最大允許誤差:±0.50μm/m。注：允許使用其他滿足不確定度要求的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備目視檢查：光軌表面不應(yīng)有影響外觀和使用的銹蝕、碰傷、劃痕等缺陷。光軌測距米尺刻度線的線紋應(yīng)完整、均勻、清晰，不應(yīng)有斷線、重線的現(xiàn)象存在。滑車在光軌上運行應(yīng)平穩(wěn)、靈活，無卡滯、跳動現(xiàn)象；光軌緊固部件作用有效、可靠；光軌各段空心圓管連接處無目力可見的落差。7.2光軌直線度的校準(zhǔn)7.2.1光軌在水平方向的直線度將激光干涉儀發(fā)射器平穩(wěn)放置于三腳架的云臺上，然后在光軌上架設(shè)載有直線度干涉鏡和反射鏡的滑車，調(diào)整鏡組與激光干涉儀發(fā)射器的位置，使發(fā)射器發(fā)射出的激光光束能經(jīng)由干涉鏡分光束后，再由反射鏡返回激光器中，并在光軌全長范圍內(nèi)保持良好信號狀態(tài)。根據(jù)光軌的長度選擇適當(dāng)?shù)臏y量間距，確定數(shù)據(jù)采集點位置。移動載有干涉鏡的滑車至各數(shù)據(jù)采集點，采集相應(yīng)位置讀數(shù)，根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)，采用兩端點法、最小二乘法或最小條件法評定光軌在水平方向的直線度。數(shù)據(jù)產(chǎn)生爭議時，建議采用最小條件法。7.2.2光軌在垂直方向的直線度在7.2.1步驟完成后，調(diào)整鏡組，測量方法同上，獲得光軌在垂直方向的直線度。7.3測距米尺示值誤差的校準(zhǔn)將激光干涉儀平穩(wěn)放置于三腳架的云臺上，然后在光軌上架設(shè)載有干涉鏡和反射鏡的滑車，調(diào)整激光干涉儀發(fā)射器、反射鏡、干涉鏡的位置，使得發(fā)射器的光束在光軌全量程范圍內(nèi)均能反射回激光干涉儀發(fā)射器接收孔內(nèi)，并保持良好信號強(qiáng)度。根據(jù)光規(guī)長度確定受檢點，在全量程范圍內(nèi)應(yīng)分布不少于5個受檢點。移動載有干涉鏡的滑車，使得滑車上的刻度指示線對準(zhǔn)測距米尺零位位置，將激光干涉儀讀數(shù)清零，依次將該滑車移動至各受檢點并記錄激光干涉儀讀數(shù)值δs。上述過程重復(fù)三遍，以各受檢點3次激光干涉儀讀數(shù)值的算術(shù)平均值作為各受檢點的激光干涉儀實測值δ?=δ式中：?:測距米尺示值誤差δiδs8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反應(yīng)，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a)標(biāo)題，“校準(zhǔn)證書”；b)實驗室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點；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)客戶的名稱和地址；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)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i)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；j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p)未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時間間隔復(fù)校時間間隔是由儀器的使用情況、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)校時間間隔為1年。附錄A光軌的直線度測量結(jié)果不確定度評定示例A.1測量方法光軌在水平方向、垂直方向的直線度用激光干涉儀以節(jié)距法測量。A.2測量模型被校準(zhǔn)光軌各點符合最小條件原則，直線度按下式計算：F=式中：p、k——兩高點（或兩低點）之間的序號；ai——激光干涉儀在第i點的讀數(shù)（mmuA.3方差和靈敏系數(shù)考慮到每尺寸段單次測量不確定度u2uu當(dāng)g=0、p=n、k=n-1時u2uuA.4不確定度來源評定的不確定度分量由激光干涉儀直線度測量示值誤差、測量重復(fù)性、定位誤差組成，既：u式中：u1a—激光干涉儀直線度測量示值誤差引起的不確定度分量，u2a—測量重復(fù)性引起的不確定度分量，u3a—定位誤差引起的不確定度分量，A.5計算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度A.5.1激光干涉儀直線度測量示值誤差引起的不確定度分量u1a激光干涉儀直線度測量示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1a，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。激光干涉儀直線度測量最大允許誤差為±（2.5%D+5+0.015uA.5.2測量重復(fù)性引起的不確定度分量u2a使用激光干涉儀對同一位置重復(fù)測量10次，在分辨力為0.1μm時，得到數(shù)據(jù)如下：序號測量值（μm）134.2235.3335.7432.7536.4634.8737.2833.7936.81033.1則uA.5.3定位誤差引起的不確定度分量u3a由于光軌直線度和激光干涉儀底座的影響，實際操作有偏差引起激光干涉儀示值變化，在實驗中移動滑車對同一位置采集10次數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)如下：序號測量值（μm）143.3248.9358.3434.1539.5637.8746.2835.0932.11033.0實驗證明上述操作偏差引起的示值變化不超過30μm，該值在半寬為15μm的區(qū)間內(nèi)均勻分布，則uA.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度以上各項標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uA.7擴(kuò)展不確定度取包含因子k＝2，則U=

附錄B測距米尺示值誤差測量結(jié)果不確定度評定示例B.1測量方法測距米尺示值誤差，用激光干涉儀直接測量。B.2測量模型?=?:測距米尺示值誤差δiδsB.3方差和靈敏系數(shù)uu因為：c所以：uB.4不確定度來源評定的不確定度分量由激光干涉儀示值誤差差值、測量重復(fù)性、定位誤差組成，既：u式中：u1—激光干涉儀示值誤差引起的不確定度分量，μmu2—測量重復(fù)性引起的不確定度分量，μmu3—定位誤差引起的不確定度分量，μmB.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量計算B.5.1激光干涉儀示值誤差引起的不確定度分量u激光干涉儀示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定。激光干涉儀最大允許誤差為±0.50μm/m。則示值誤差的不確定度分量為：uB.5.2由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u使用激光干涉儀對光軌測距米尺1米標(biāo)識處,重復(fù)測量10次，得到數(shù)據(jù)如下：序號測量值（mm）11000.170721000.174031000.177241000.166051000.172761000.169971000.165781000.174291000.1790101000.1757s在校準(zhǔn)過程中，以3次激光干涉儀讀數(shù)值的算術(shù)平均值作為實測值，則uB.5.3定位誤差引起的不確定度分量u由于滑車刻度線與測距米尺刻度線對齊的影響，實際操作有偏差引起激光干涉儀示值變化，在實驗中移動滑車對同一刻度線對準(zhǔn)10次，得到數(shù)據(jù)如下：序號測量值（mm）1298.32172298.32713298.30604298.31745298.31166298.32787298.32318298.33879298.319210298.3061實驗證明上述操作偏差引起的示值變化不超過0.04mm，該值在半寬為0.02mm的區(qū)間內(nèi)均勻分布，則uB.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度以上各項標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.7擴(kuò)展不確定度取包含因子k＝2，則U=2附錄C校準(zhǔn)原始記錄格式校準(zhǔn)原始記錄格式證書編號:校準(zhǔn)環(huán)境條件溫度：℃濕度:%RH：：序號校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)結(jié)果1外觀2各部分相互作用3光軌的直線度見下3.1光軌在水平方向的直線度3.2光軌在垂直方向的直線度4測距米尺示值誤差標(biāo)稱值（mm）激光干涉儀讀數(shù)值1（mm）激光干涉儀讀數(shù)值2（mm）激光干涉儀讀數(shù)值3（mm）實測值（mm）示值誤差（mm）校準(zhǔn)人員核驗人員

附錄D校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式光軌校準(zhǔn)結(jié)果序號校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)結(jié)果1外觀2各部分相互作用3光軌的直線度見下3.1光軌在水平方向的直線度3.2光軌在垂直方向的直線度4測距米尺示值誤差見下