JJF(浙) 1186-2021 凹槽千分尺校準(zhǔn)規(guī)范

浙江省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF(浙)1186—2021CalibrationSpecification主要起草單位：溫州方圓計(jì)量校準(zhǔn)有限公司溫州計(jì)量科學(xué)研究院臺州市計(jì)量技術(shù)研究院臺州市計(jì)量設(shè)備技術(shù)校準(zhǔn)中心浙江省計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位：浙江雙環(huán)傳動機(jī)械股份有限公司溫州市永嘉縣計(jì)量檢定所本規(guī)范技術(shù)條文由起草單位負(fù)責(zé)解釋主要起草人：江濤(溫州方圓計(jì)量校準(zhǔn)有限公司)孫曉霆(溫州市計(jì)量科學(xué)研究院)王超(臺州市計(jì)量技術(shù)研究院)陸益(浙江省計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人：柯建攀(溫州市計(jì)量科學(xué)研究院)陳曄(溫州市永嘉縣計(jì)量檢定所)IJJF(浙)1186-2021 3計(jì)量特性 3.1標(biāo)尺標(biāo)記寬度及寬度差 3.2測力和測力變化 3.6示值誤差 4.1環(huán)境條件 4.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備 5校準(zhǔn)方法 5.6示值誤差 6校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 7復(fù)校時(shí)間間隔 附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式 ⅡJJF1071《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》、GB/T1217《公法線千分尺》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范編寫制訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本技術(shù)規(guī)范首次發(fā)布。1凹槽千分尺校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于分度值為0.01mm,測量上限至100mm的凹槽千分尺的校準(zhǔn)。凹槽千分尺是應(yīng)用螺旋副原理，把測微螺桿的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換成測微螺桿的軸向位移，主要用于測量凹槽內(nèi)/外孔和管材內(nèi)外凹槽深度和位置關(guān)系的一種計(jì)量器具。它由活動測頭、固定測頭、活動測桿、固定套管、微分筒、外測量面、內(nèi)測量面、帽體組成。其外形結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。50850口圖2B型雙向測力裝置凹槽千分尺13—外尺寸測力裝置14—快速移動裝置23計(jì)量特性3.1標(biāo)尺標(biāo)記寬度及寬度差固定套管的毫米標(biāo)尺標(biāo)記和微分筒上的標(biāo)尺標(biāo)記寬度為(0.08～0.20)mm;3.2測力和測力變化凹槽千分尺的活動測頭外測量面/內(nèi)測量面與數(shù)顯量儀測力儀的測力盤測量面接觸時(shí)的測力應(yīng)為(5～10)N,測力變化不大于2N。3.3微分筒錐面的端面棱邊至固定套管標(biāo)尺標(biāo)記面的距離3.4微分筒錐面的端面與固定套管毫米標(biāo)尺標(biāo)記的相對位置當(dāng)微分筒零標(biāo)尺標(biāo)記與固定套管縱標(biāo)尺標(biāo)記對準(zhǔn)后，微分筒錐面的端面與固定套管毫米標(biāo)尺標(biāo)記右邊緣應(yīng)相切，若不相切，壓線應(yīng)不大于0.05mm,離線3.5測量面的表面粗糙度外測量面/內(nèi)測量面的表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6μm。3.6示值誤差凹槽千分尺示值最大允許誤差見表1。內(nèi)尺寸測量范圍/mm4.1環(huán)境條件4.1.1測量凹槽千分尺實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度為(20±5)℃。4.1.2測量前被測凹槽千分尺和量塊在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)平衡溫度的時(shí)間應(yīng)不小于2h。4.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備凹槽千分尺的校準(zhǔn)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備見表2。3序號校準(zhǔn)項(xiàng)目1標(biāo)尺標(biāo)記寬度及寬度差23尺標(biāo)記面的距離45測量面的表面粗糙度6示值誤差5等量塊和內(nèi)尺寸測量專用檢具首先檢查外觀，確定沒有影響計(jì)量特性因素后再進(jìn)行測量。5.1標(biāo)尺標(biāo)記寬度及寬度差用工具顯微鏡對微分筒和固定套管標(biāo)尺標(biāo)記進(jìn)行測量。微分筒和固定套管上的標(biāo)尺標(biāo)記寬度至少各均勻分布地抽檢3條。測量每條標(biāo)尺標(biāo)記的寬度值，作為標(biāo)尺標(biāo)記寬度測量結(jié)果。標(biāo)尺標(biāo)記寬度差取測5.2測力和測力變化5.2.1調(diào)整數(shù)顯量儀測力儀安裝位置，確保數(shù)顯量儀測力儀的測力盤測量面與在測量上限、測量下限兩極限位置上，分別在數(shù)顯量儀測力儀上讀取兩個(gè)測力數(shù)值，取最大值作為測力值，兩測力數(shù)值之差作為測力變化。外尺寸(0～25)5.2.2測量外尺寸測力時(shí)，先將測力盤緊固螺釘鎖緊，把活動測桿上的外測量面旋轉(zhuǎn)到離測力盤反面平面的位置，向上旋轉(zhuǎn)活動面接觸測力盤的反面平面的位置，旋轉(zhuǎn)微分筒上的儀測力儀上讀取測力值，見圖3。5.2.3測量內(nèi)尺寸測力時(shí)，先將活動測桿上的內(nèi)測量面旋轉(zhuǎn)到離測力盤正面平面的位置，向下旋轉(zhuǎn)活動測桿，使活動測桿上的內(nèi)測量面的平面接觸測力盤正面測量面上的鋼珠，旋轉(zhuǎn)微分筒上的內(nèi)尺寸測力裝置，在數(shù)顯量儀測力儀上讀取測力值，見圖4。4JJF(浙)1186-2021外尺寸測力架置法法O年年圖3測量外尺寸測力示意圖天的高天的高s的的事圖4測量內(nèi)尺寸測力示意圖5.3微分筒錐面的端面棱邊至固定套管標(biāo)尺標(biāo)記面的距離5分筒錐面的棱邊上邊緣不應(yīng)高于塞尺的表面。測量時(shí)應(yīng)在微分筒轉(zhuǎn)動一周內(nèi)不少于3個(gè)位置上進(jìn)行，也可用工具顯微鏡測量，見圖5。首先將凹槽千分尺測量下限調(diào)整正確后，轉(zhuǎn)動微分筒使其零標(biāo)尺標(biāo)記與固定套管的縱標(biāo)尺標(biāo)記對準(zhǔn)，觀察微分筒錐面的端面是否與固定套管毫米標(biāo)尺標(biāo)記線右邊緣相切。若不相切，轉(zhuǎn)動微分筒使其相切，在微分筒上讀出其零標(biāo)尺標(biāo)記對固定套管縱標(biāo)尺標(biāo)記的偏移量，該偏移量即為離線或壓線的數(shù)值，見圖55.5測量面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行比較測量。在進(jìn)行比較時(shí)，所用的表面粗糙度比較樣塊和被測尺的測量面兩者加工方法應(yīng)該相同，表面粗糙度比較樣塊的材料、形狀、表面色澤等也應(yīng)盡可能與被測尺的測量面一致。以相應(yīng)表面粗糙度比較樣塊的標(biāo)稱值作為測量結(jié)果。65.6示值誤差5.6.1測量凹槽千分尺外尺寸示值誤差時(shí)，首先將外尺寸的測量下限調(diào)至正確位置，對于外尺寸測量范圍為(0～25)mm凹槽千分尺，將兩外測量面直接接觸調(diào)整零位；對其他測量范圍的凹槽千分尺，用相應(yīng)尺寸測量下限的5等量塊凹槽千分尺外尺寸示值誤差應(yīng)在測量范圍內(nèi)均勻分布的5點(diǎn)上用5等量塊進(jìn)行測量，校準(zhǔn)點(diǎn)的量塊尺寸見表3規(guī)定。每個(gè)點(diǎn)測量四個(gè)位置，量塊以同一部位放入在距兩外測量面邊緣2mm范圍內(nèi)的量(見圖7),4個(gè)讀數(shù)中最大值與最小值之差不應(yīng)超過表1規(guī)定值的絕對值，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)四個(gè)位置讀數(shù)值的最大值與各相應(yīng)量塊實(shí)式中：L,一凹槽千分尺的讀數(shù)值(20℃),mm;332145.6.2測量凹槽千分尺內(nèi)尺寸示值誤差時(shí)，用相應(yīng)尺寸的5等量塊和1.5mm量塊與內(nèi)尺寸測量專用檢具組合進(jìn)行測量(見圖8),對于內(nèi)尺寸測量范圍為(1.6~并用相應(yīng)尺寸的5等量塊和1.5mm量塊與內(nèi)尺寸測量專用檢具組合進(jìn)行測量；對其它測量范圍的凹槽千分尺，用相應(yīng)尺寸測量下限的5等量塊和1.5mm量塊7調(diào)整零位。量方法和計(jì)算方法一致。校準(zhǔn)點(diǎn)的量塊尺寸見表3規(guī)定。每個(gè)點(diǎn)也測量4個(gè)位置，兩內(nèi)測量面以同一部位放入內(nèi)尺寸測量專用檢具的兩個(gè)10mm夾塊內(nèi)，在距兩內(nèi)測量面邊緣2mm范圍內(nèi)的相互垂直的四個(gè)位置上分別進(jìn)行測量(見圖7),4個(gè)讀數(shù)中最大值與最小值之差不應(yīng)超過表1規(guī)定值的絕對值，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)四個(gè)位置讀數(shù)值的最大值與各相應(yīng)量塊實(shí)際尺寸的差值量塊研合測力旋轉(zhuǎn)方向5o內(nèi)尺寸測力裝置內(nèi)尺寸測量專用檢具圖8量塊與內(nèi)尺寸測量專用檢具組合測量內(nèi)尺寸示值誤差的示意圖5.1210.2415.3621.5025或2.55.17.710.3A+10.3A+12.9A+15A+17.6A+20.2AA+1.5+15A+1.5+17.6A+1.5+20.2A+1.5+22.886校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的凹槽千分尺發(fā)給校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄B。7復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由凹槽千分尺的使用情況、使用者、凹槽千分尺本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。一般情況下，建議復(fù)校時(shí)間間隔為一年。9凹槽千分尺示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定A.1測量方法依據(jù)本規(guī)范，測量溫度為(20±5)℃,分度值為0.01mm凹槽千分尺示值誤差的測量是在規(guī)定條件下用5等量塊進(jìn)行的。下面僅對外尺寸(0～25)mm、 (75～100)mm凹槽千分尺的測量范圍上限點(diǎn)的示值誤差，進(jìn)行測量結(jié)果的測量不確定度分析。A.2測量模型凹槽千分尺的示值誤差e:e=Lm-L,+Lm·αm·△tm-L,·α,·△t?式中：L——凹槽千分尺的示值(20℃條件下);L?——量塊的長度值(20℃條件下);αm和α,——分別是凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)；△tm和△t?——分別是凹槽千分尺和量塊偏離參考溫度20℃的數(shù)值。A.3方差和靈敏度系數(shù)代入公式(A.1)后，經(jīng)整理得：e=Lm-L,+L·△t·δα+L·α·δt(靈敏系數(shù)c,:c?=de/oδα=L·△t依據(jù)不確定度傳播律公式，輸出量e估計(jì)值的方差為：u2=u2(e)=c2·u2+c2·u2+c2·u3+cA.4不確定度來源分析A.4.1測量重復(fù)性引入的不確定度u?;A.4.2量塊引入的不確定度u?;A.4.3凹槽千分尺與量塊的線脹系數(shù)差引入的不確定度u?;A.4.4凹槽千分尺和量塊的溫度差引入不確定度u?。A.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度1量塊引入的不確定度凹槽千分尺與量塊的線脹系數(shù)差引入的不確定度0.58×10℃-1凹槽千分尺和量塊的溫度差引入不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度1量塊引入的不確定度凹槽千分尺與量塊的線脹系數(shù)差引入的不確定度0.58×10?℃-1凹槽千分尺和量塊的溫度差引入不確定度A.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算A.6.1凹槽千分尺測量重復(fù)性引入的不確定度分量u?以25.00mm示值為例，凹槽千分尺用5等量塊進(jìn)行測量，重復(fù)測量10次，由貝塞爾公式得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差A(yù).6.2由對零位量塊引入的不確定度分量u??和校準(zhǔn)點(diǎn)量塊引入的不確定度分量u??組成不確定度u?的評定。A.6.2.1由對零位量塊引入的不確定度為分量u??5等量塊的測量不確定度為：(0.50μm+5×10?L),k=2.7。凹槽千分尺測量上限L=25mm時(shí)：被測量凹槽千分尺下限為零，不用對零量塊，則：凹槽千分尺測量上限L=100mm時(shí)：以75mm量塊對零，不確定度為0.875μm。u??=0.875μm/2.7=0.3A.6.2.2校準(zhǔn)點(diǎn)量塊引入的不確定度為分量u?5等量塊的測量不確定度為(0.50μm+5×10?L),k=2.7。凹槽千分尺測量上限25mm時(shí)：u?2=(0.50+5×25×103×10?)μm/2.7=0.凹槽千分尺測量上限100mm時(shí)：u2?=(0.50+5×100×103×10?)μm/2.7=0.u?=√u2+u2=√0.002+0.232=0.u?=√u2+u2=√0.322+0.372=0.A.6.3凹槽千分尺與量塊間線脹系數(shù)差引入的不確定度u?凹槽千分尺與量塊間線脹系數(shù)均為：a=(11.5±1)×10℃-;線脹系δ的界限為±1×10℃?1,服從均勻分布，k=√3,則：A.6.4凹槽千分尺和量塊間的溫度差引入的不確定度u?凹槽千分尺和量塊間的溫度差存在，并以等概率落于估計(jì)區(qū)間(-0.2~A.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u校準(zhǔn)測量范圍至100mm的凹槽千分尺時(shí)，校準(zhǔn)規(guī)范要求的溫度允許偏差△t=±5℃;量塊的線脹系數(shù)a=11.5×10℃1。凹槽千分尺L=25mm=0.025×10?μm時(shí)：×11.5×10℃-1×0.173℃)2凹槽千分尺L=100mm=0.10×10?μm時(shí)：凹槽千分尺：經(jīng)分析，校準(zhǔn)凹槽千分尺示值誤差的擴(kuò)展不確定度與其最大允許誤差的絕對值之比基本滿足三分之一關(guān)系，可以開展校準(zhǔn)。附錄Ba)標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書”;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同