線速度標準裝置

PAGE1PAGEII線速度標準裝置校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于線速度不低于1km/h，工作臺面直徑不超過1.5m的線速度標準裝置的校準。其它旋轉(zhuǎn)臺式線速度標準裝置的校準可參照本規(guī)范執(zhí)行。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG326—2021轉(zhuǎn)速標準裝置檢定規(guī)程JJF1486—2014非接觸式汽車速度計校準裝置校準規(guī)范JJF1156振動沖擊轉(zhuǎn)速計量術(shù)語及定義GB/T17421.1—2023機床檢驗通則第1部分：在無負荷或準靜態(tài)條件下機床的幾何精度GB/T24633.2—2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）圓柱度第2部分：規(guī)范操作集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徑向跳動radialrun-out轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時，工作面上任一質(zhì)點的軌跡圓半徑與同一平面內(nèi)的幾何圓半徑的最大差值。3.2線速度linearvelocity轉(zhuǎn)臺工作面上任一點對定軸作圓周運動時的速度。通常使用單位：m/s、km/h。3.3線距離lineardistance轉(zhuǎn)臺工作面上任一點對定軸作圓周運動時的位移量。通常使用單位：m、km。4概述線速度標準裝置主要用于非接觸式速度計、線速度測量儀的檢定或校準。它通常由旋轉(zhuǎn)臺體（簡稱轉(zhuǎn)臺）和控制系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臺體主要由工作臺面、精密機械軸系、電機驅(qū)動系統(tǒng)、編碼器、臺體組成；控制系統(tǒng)主要由上位機、伺服控制器等組成。按臺體的結(jié)構(gòu)分為：立式和臥式兩種。5計量特性5.1臺面直徑約定長度。5.2圓柱度轉(zhuǎn)臺圓柱度不大于0.05mm。5.3徑向跳動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時徑向跳動不大于0.05mm。5.4線速度5.4.1測量范圍約定測量范圍。5.4.2重復性不大于約定最大允許誤差的絕對值。5.4.3示值誤差不大于約定最大允許誤差。5.5線距離5.5.1重復性不大于約定最大允許誤差的絕對值。5.5.2示值誤差不大于約定最大允許誤差。注：以上技術(shù)指標不用于合格性判定，僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：（20±10）℃，校準過程中溫度波動不大于1℃。6.1.2相對濕度：≤80％。6.1.3現(xiàn)場無影響正常工作的污染、振動、光、電磁等干擾源。6.2測量標準及其它設(shè)備推薦使用表1所列測量標準及設(shè)備，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校準項目及測量標準序號校準項目設(shè)備名稱技術(shù)要求1臺面直徑關(guān)節(jié)臂式坐標測量機空間長度MPE:±0.025mm2圓柱度3徑向跳動激光測微儀分辨力不大于1μm，MPE:±5μm采樣頻率不低于500Hz4線速度轉(zhuǎn)速測量儀MPE:±0.005%5線距離7校準項目和校準方法7.1校準前的準備7.1.1校準前，對線速度標準裝置工作狀態(tài)進行功能性檢查，在確定沒有影響其技術(shù)性能的因素后再進行校準。7.1.2關(guān)節(jié)臂式坐標測量機（以下簡稱關(guān)節(jié)臂）應(yīng)與被校線速度標準裝置處于同一溫度場內(nèi)進行恒溫，恒溫時間不少于4h，并進行開機預熱，時間不少于30min。7.1.3關(guān)節(jié)臂的安裝可根據(jù)現(xiàn)場工況選擇合適的安裝方式，如磁性安裝座、專用三腳架等，確保穩(wěn)固可靠；根據(jù)線速度標準裝置轉(zhuǎn)臺直徑選擇合適的安裝位置，確保關(guān)節(jié)臂的測頭能夠自如的觸及到轉(zhuǎn)臺的整個工作面。7.2臺面直徑和圓柱度將關(guān)節(jié)臂測頭繞轉(zhuǎn)臺工作面一周進行采點取樣，采點區(qū)域覆蓋整個工作面且采點數(shù)盡量多。采用布點提取方案（見附錄A），對轉(zhuǎn)臺工作面圓柱度進行近似估算。調(diào)用相關(guān)函數(shù)功能計算出轉(zhuǎn)臺工作面直徑和圓柱度。7.3徑向跳動將激光測微儀安裝到三腳架上，確保穩(wěn)固可靠。連接指示裝置并接通電源，測頭對準轉(zhuǎn)臺工作面，根據(jù)測微儀的參考安裝距離，調(diào)整測微儀激光發(fā)射點與轉(zhuǎn)臺工作面之間的間距，必要時可對測微儀指示裝置進行置點操作。設(shè)置采樣頻率，一般不低于500Hz，并開啟連接采集功能，然后啟動線速度標準裝置使其轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。觀察測微儀示值變化，其最大值與最小值之差即為轉(zhuǎn)臺的徑向跳動。7.4線速度7.4.1測量范圍的檢查線速度標準裝置設(shè)置為線速度測量模式。調(diào)節(jié)線速度至標稱范圍的下限值運行，逐步調(diào)大線速度至標稱范圍的上限值，檢查線速度標準裝置的測量范圍。7.4.2校準點的選取在被校線速度標準裝置約定測量范圍內(nèi)一般均勻選取8至10個校準點，也可根據(jù)使用需求選取校準點，但應(yīng)包含測量范圍的下限和上限兩個點。7.4.3重復性及示值誤差線速度標準裝置設(shè)置為速度測量模式。在轉(zhuǎn)臺工作面的適當位置粘貼一個反光標記，將轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)置為轉(zhuǎn)速測量模式并將光電頭對準反光標記。按從低到高的順序調(diào)節(jié)速度校準點，啟動運行。待校準點速度值穩(wěn)定后，讀取轉(zhuǎn)速測量儀的轉(zhuǎn)速示值，連續(xù)記錄10次，取10次測量的平均值作為轉(zhuǎn)速實測值。按公式（1）計算線速度標準值的平均值，按公式（2）、公式（3）分別計算重復性和示值誤差。vs式中：vsi——第iπ——圓周率，取3.14159；D——線速度標準裝置臺面直徑，mm或m；ni——第i校準點，轉(zhuǎn)速實測平均值，r/minRvi式中：Rvi——第i校準點，線速度重復性，%vsimax——第ivsimin——第i注：由公式（1）可知π、D為常數(shù)，轉(zhuǎn)速測量重復性即為線速度的測量重復性。δvi式中：δvi——第i校準點，線速度示值誤差，%vi——第i校準點，線7.5線距離7.5.1線速度標準裝置設(shè)置為距離測量模式。在轉(zhuǎn)臺工作面的適當位置粘貼一個反光標記，將轉(zhuǎn)速測量儀設(shè)置為計數(shù)模式并將光電頭對準反光標記，沿轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)方向手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺在光斑過反光標記后的附近位置做一個起始標記，并使光斑對準起始標記。7.5.2對轉(zhuǎn)速測量儀和線速度標準裝置進行置零操作，將線速度標準裝置的線距離設(shè)定為轉(zhuǎn)臺周長（πD）的整數(shù)倍長度，然后啟動轉(zhuǎn)臺工作。當轉(zhuǎn)臺運行完預設(shè)線距離并停穩(wěn)后，觀察光斑是否落在起始標記處?？筛鶕?jù)實際情況沿轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)方向手動調(diào)整轉(zhuǎn)臺，使其光斑落在起始標記處，此時讀取并記錄轉(zhuǎn)速測量儀轉(zhuǎn)數(shù)示值及線速度標準裝置線距離示值。7.5.3連續(xù)進行7.5.1、7.5.2步驟3遍。7.5.4按公式（4）計算線距離標準值，按公式（5）、公式（6）分別計算重復性及示值誤差。Ls式中：LsN——轉(zhuǎn)速測量儀轉(zhuǎn)數(shù)示值。RL=L式中：RL——線距離重復性，%Lmax——線距離3次測得值中的Lmin——線距離3次測得值中的L——線距離3次測得值的算術(shù)平均值。δL式中：δL——線距離示值誤差，%8校準結(jié)果表達校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映，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（如果與實驗室的地址不同）；d）證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；e）客戶單位的名稱；f）被校對象的描述和明確標識；g）進行校準的日期，如果與校準結(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）校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；i）本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；j）校準環(huán)境的描述；k）校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；l）對校準規(guī)范的偏離；m）校準證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識；n）校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；o）未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。推薦的校準原始記錄格式、校準證書內(nèi)頁格式分別見附錄A、附錄B，扭矩試驗機示值誤差測量不確定度評定見附錄C。9復校時間間隔儀器的復校時間間隔建議為1年。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、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校時間間隔。

附錄A線速度標準裝置校準原始記錄格式（推薦）委托單位：制造廠家：型號規(guī)格：出廠編號：校準依據(jù)：校準地點：環(huán)境條件：溫度℃濕度％RH其它：校準所用的標準器名稱型號規(guī)格編號技術(shù)特征有效溯源證書編號臺面直徑()圓柱度()徑向跳動()線速度測量范圍：轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速（r/min）測量次數(shù)校準點()12345678910平均值校準：核驗：日期：年月日標準線速度()測量次數(shù)校準點()12345678910平均值重復性(%)示值誤差(%)Urel（k=2）線距離校準點()線距離示值()平均值()重復性（%）示值誤差（%）123校準：核驗：日期：年月日附錄B線速度標準裝置校準證書內(nèi)頁格式（推薦）證書編號：××××-××××校準結(jié)果臺面直徑：圓柱度：徑向跳動：線速度測量范圍：線速度校準結(jié)果：校準點（）線速度實測值（）重復性（%）示值誤差（%）線距離校準結(jié)果：校準點（）線距離示值（）重復性（%）示值誤差（%）測量結(jié)果相對擴展不確定度Urel=%，k=2。第×頁，共×頁附錄C線速度標準裝置線速度示值誤差測量結(jié)果不確定度評定示例C.1概述C.1.1被校對象：線速度標準裝置C.1.2主要標準器：關(guān)節(jié)臂式坐標測量機（MPE：±0.025mm）、轉(zhuǎn)速測量儀（MPE：±0.005%）、激光測微儀（MPE：±5μm）C.1.3測量過程：線速度標準裝置的速度校準是通過在轉(zhuǎn)臺工作面粘貼反光標記，用轉(zhuǎn)速測量儀測量轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速乘以周長，計算出轉(zhuǎn)臺工作面移動的線速度，作為線速度標準值，線速度標準裝置的線速度示值與線速度標準值之差即為線速度示值誤差，一般用示值相對誤差表示。C.2測量模型測量模型： δv式中：δv——線速度v——線速度標準裝置的線速度示值，km/h；vs——線速度標準值的10次測量平均值，kπ——圓周率，取3.14159；D——轉(zhuǎn)臺直徑實測值，mm；n——轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速10次測量平均值，r/min。C.3方差及靈敏系數(shù)各輸入量彼此獨立不相關(guān)，由不確定度傳播律可得：u取60km/h校準點時，線速度標準裝置線速度示值為59.992km/h，D=999.840mm，n=318.3193r靈敏系數(shù)：c1=?c2=c3=?C.4不確定度來源分析C.4.1線速度測量重復性引入的標準不確定度；C.4.2轉(zhuǎn)臺徑向跳動引入的標準不確定度；C.4.3轉(zhuǎn)臺直徑測量引入的標準不確定度；C.4.4轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速測量引入的標準不確定度。C.5不確定度分量評定C.5.1線速度測量重復性引入的標準不確定度u在60km/h校準點，10次測量得到的線速度數(shù)據(jù)為：59.9922km/h、59.9922km/h、59.9920km/h、59.9926km/h、59.9921km/h、59.9922km/h、59.9923km/h、59.9917km/h、59.9921km/h、59.9925km/h。單次實驗標準偏差：s(v)=j=110實際測量時，在重復性條件下連續(xù)測量10次，以10次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則可得標準不確定度為：uvR=C.5.2轉(zhuǎn)臺徑向跳動引入的標準不確定度u由試驗可得轉(zhuǎn)臺徑向跳動不大于0.05mm，按均勻分布估計，區(qū)間半寬度a=0.025mmuDrC.5.3轉(zhuǎn)臺直徑測量引入的標準不確定度u關(guān)節(jié)臂式坐標測量機空間長度允許誤差為±0.025mm，估計為均勻分布，區(qū)間半寬為0.025mm，則：uDC.5.4轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速測量引入的標準不確定度u在60km/h校準點，測得轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速為318.3193r/min，轉(zhuǎn)速測量儀MPE:±0.005%，估計為均勻分布，區(qū)間半寬為0.005%，則：un=C.6標準不確定度匯總不確定度來源符號標準不確定度靈敏系數(shù)c重復性u0.00008km/h0.0167(km/h)-11.34×10-6徑向跳動u0.014mm-0.001mm-11.4×10-5轉(zhuǎn)臺直徑u0.014mm-0.001mm-11.4×10-5轉(zhuǎn)速測量u0.0092r/min-0.0031(r/min)-12.89×10-5C.7合成標準不確定度uC.8相對擴展不確定度取包含因子k=2，在60km/h校準點線速度示值誤差測量結(jié)果相對擴展不確定度為：U

附錄D圓柱形狀特征信息提取方案D.1概述為了獲得對圓柱形狀的可靠評價，需要確定能夠在工件上獲得一組有代表性的采樣點的測量方案。工件在圓周線和素線輪廓兩個方向的諧波成分是確定合適測量方案的重要因素。它將決定覆蓋工件的理論最少采樣點密度。實際測量中，通常很難用理論最小采樣點密度獲得工件圓柱輪廓的完全覆蓋。因此，應(yīng)使用更多特定限制的提取方案，以便給出被評定圓柱形狀的特定信息。D.2提取方案D.2.1鳥籠提取方案指定提取窗口的起始和終止圓度平面后，在提取窗口內(nèi)，沒軸