JJF(津) 132-2024 凹槽千分尺校準(zhǔn)規(guī)范　

JJF(津)132-2024CalibrationSpecificationforGroove2024—08—01發(fā)布2024-11-01實(shí)施JJF(津)132-2024JJF(津)132-2024歸口單位：天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì)主要起草單位：天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院本規(guī)范主要起草人：參加起草人：I 2引用文件 3概述 4計(jì)量特性 4.2刻線寬度和寬度差 4.3微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離 4.4微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置 5校準(zhǔn)條件 5.1環(huán)境條件 5.2校準(zhǔn)項(xiàng)自和最準(zhǔn)設(shè)備 6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 6.1測(cè)力和測(cè)力變化 6.2刻線寬度和寬度差 6.4微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置 6.5示值誤差 8復(fù)校時(shí)間間隔 附錄A凹槽千分尺外尺寸示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 附錄B凹槽千分尺內(nèi)尺寸示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式 ⅡJJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范，本規(guī)范在制定中參考了GB/T1217-2022《公法線千分尺》。本規(guī)范為首次制定。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(cè)量范圍上限至100mm的凹槽千分尺的校準(zhǔn)。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。凹槽千分尺是應(yīng)用螺旋副傳動(dòng)原理，把微分筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成測(cè)微螺桿的直線運(yùn)動(dòng)，主要用于測(cè)量凹槽內(nèi)/外孔和管材內(nèi)外凹槽深度和位置關(guān)系的計(jì)量器具。凹槽千分尺是由活動(dòng)凸緣、活動(dòng)測(cè)桿、固定凸緣、固定套管和微分筒等組成。其外形結(jié)構(gòu)如圖1所示。B41一活動(dòng)內(nèi)測(cè)量面2一活動(dòng)凸緣3一活動(dòng)外測(cè)量面4一活動(dòng)測(cè)桿5一固定外測(cè)量面4.1測(cè)力和測(cè)力變化測(cè)力一般為(5～10)N,測(cè)力變化一般不大于2N。4.2刻線寬度和寬度差2刻線寬度一般為(0.08～0.20)mm,固定套管上的刻線與微分筒上的刻線的寬度差一般不大于0.03mm。4.3微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離一般不大于0.4mm。4.4微分筒錐面的端面與固定套管毫米刻線的相對(duì)位置微分筒上的零刻線與固定套管縱刻線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，微分筒的端面與固定套管毫米刻線右邊緣應(yīng)相切，若不相切，壓線一般不大于0.05mm,離線一般不大于0.10mm。4.5示值誤差凹槽千分尺示值最大允許誤差一般不超過表1中的規(guī)定。測(cè)量范圍/mm注：校準(zhǔn)工作不判斷合格與否，上述計(jì)量特性要求僅供參考。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件測(cè)量凹槽千分尺的室內(nèi)溫度為(20±5)C,被測(cè)凹槽千分尺在室內(nèi)平衡溫度的時(shí)間應(yīng)不小于2h,室內(nèi)濕度不大于70%RH。5.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備主要校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)設(shè)備見表2。序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目12刻線寬度和寬度差3刻線面的距離45示值誤差5等量塊及內(nèi)尺寸測(cè)量專用檢具JJF(津)132—202436.1測(cè)力和測(cè)力變化力變化。6.2刻線寬度和寬度差刻線寬度差以最大值和最小值之差確定。圖2微分筒錐面的端面棱邊至固定套管刻線面的距離值的校準(zhǔn)值，見圖3。0圖3微分筒錐面的端面與固定套管毫米標(biāo)尺標(biāo)記的相對(duì)位置6.5示值誤差4測(cè)量凹槽千分尺外尺寸示值誤差時(shí)，先將外尺寸的測(cè)量下限調(diào)至正確位置，(0-25)mm的凹槽千分尺，將兩外測(cè)量面直接接觸調(diào)整零位，其他測(cè)量范圍的凹槽千分尺，用相應(yīng)尺寸測(cè)量下限的5等量塊調(diào)整零位。凹槽千分尺外尺寸示值誤差應(yīng)在測(cè)量范圍內(nèi)選擇均勻分布的5點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，校準(zhǔn)點(diǎn)的量塊尺寸參考GB/T1217-2022公法線千分尺的要求，如表3所示。每個(gè)點(diǎn)采取四個(gè)方位進(jìn)行測(cè)量，如圖4所示，計(jì)算該點(diǎn)4個(gè)方位讀數(shù)值與其相應(yīng)量塊尺寸的差值，其中絕對(duì)值最大的差值為該點(diǎn)的示值誤差，5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)中絕對(duì)值最大的示值誤差為該凹槽千分尺外尺外測(cè)量點(diǎn)/內(nèi)測(cè)量點(diǎn)示值誤差e可由下式(1)計(jì)算：L——凹槽千分尺的讀數(shù)值(參考溫度20℃),mm;L——量塊的實(shí)際值(參考溫度20℃),mm。測(cè)量凹槽千分尺內(nèi)尺寸示值誤差時(shí)，使用相應(yīng)尺寸的5等量塊及內(nèi)尺寸測(cè)量專用檢具組合進(jìn)行測(cè)量。凹槽千分尺內(nèi)尺寸示值誤差的測(cè)量方法和計(jì)算方法與外尺寸示值誤差一或5.1210.2515.3720.5025A+5.12A+10.24A+15.36A+21.50A或A+5.12A+10.25A+15.37A+20.50A+25注：表中A為測(cè)量下限值。測(cè)量?jī)?nèi)尺寸時(shí)，各校準(zhǔn)點(diǎn)還需要加入1.5mm量塊。57校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的凹槽千分尺發(fā)給校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書及內(nèi)頁(yè)格式見附錄B。8復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。也可根據(jù)實(shí)際使用情況，由使用者自主決定復(fù)校時(shí)間間6凹槽千分尺外尺寸示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定A.1測(cè)量方法依據(jù)規(guī)范，測(cè)量溫度為(20±5)℃,分度值為0.01mm的凹槽千分尺示值誤差是在規(guī)定條件下使用5等量塊進(jìn)行的。下面僅對(duì)(0～25)mm和(75～100)mm凹槽千分尺的測(cè)量上限點(diǎn)外尺寸示值誤差進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度分析。A.2測(cè)量模型e=Lm-Lb+Lm·αm·Atm-Lb·αb·△tb式中：e一凹槽千分尺外尺寸的示值誤差(20℃條件下);Lm一凹槽千分尺外尺寸的示值(20℃條件下);Lb一量塊的長(zhǎng)度值(20℃條件下);αm和αb一凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)；△tm和△tb一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)整理可得：e=Lm-Lb+L·△t·δα-L·α·δt靈敏系數(shù)c: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=u2+u2+(L·△t)2·u3+(L·α)2·u2A.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表7L=25mm表A.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源靈敏系數(shù)1量塊不確定度1凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)差凹槽千分尺和量塊的溫度差L=100mm標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源靈敏系數(shù)1量塊不確定度1凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)差溫度差A(yù).5.1讀數(shù)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u選擇(0~25)mm的凹槽千分尺，對(duì)25mm點(diǎn)用量塊進(jìn)行測(cè)量，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，經(jīng)計(jì)算得出單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s=0.48μm,凹槽千分尺的分度值為0.01mm,估讀誤差在1/10范圍內(nèi)為lμm,估計(jì)為均勻分布，取k=√3,則分度值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1μm/√3=0.58μm。8度分量，因此以分度值引入的不確定度分量作為分析結(jié)果，則：A.5.2量塊不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?5等量塊的測(cè)量不確定度為U=0.5μm+5×10L,k=2.58。A.5.2.1對(duì)零量塊引起的不確定度分量u?1A.5.2.2讀數(shù)用量塊引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u22測(cè)量點(diǎn)用25mm量塊的不確定度為0.625μm,k=2.58,則：u2-0.625/2.58-0.243μ凹槽千分尺測(cè)量上限L=100mm時(shí)：以上兩項(xiàng)合成，得：A.5.3凹槽千分尺和量塊間線脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?取凹槽千分尺和量塊線脹系數(shù)均為：α=(11.5±1)×106℃-1,兩者線脹系數(shù)差δα在±2×10℃1范圍內(nèi)，服從三角分布，k=√6,則：9A.5.4凹槽千分尺和量塊間的溫度差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u凹槽千分尺和量塊間有一定的溫度差存在，并以等概率落于估計(jì)區(qū)間為(-0.3～+0.3)℃內(nèi)，服從均勻分布，k=√3,則：A.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度檢測(cè)測(cè)量凹槽千分尺時(shí)，規(guī)范要求的溫度允許偏差為△t=±5℃,線脹系數(shù)取α=11.5×u2=u2+u2+(L·△t)2·u3+(L·α)u2=u2+u2+(L·△t)2·u3+(L·α)A.7擴(kuò)展不確定度取k=2,則擴(kuò)展不確定度：測(cè)量上限為25mm時(shí)U=k·ue=2×0.64μm=1.28μ測(cè)量上限為100mm時(shí)U=k·uc=2×0.9μm=1.8μ凹槽千分尺內(nèi)尺寸示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定B.1測(cè)量方法依據(jù)規(guī)范，測(cè)量溫度為(20±5)℃,分度值為0.01mm的凹槽千分尺示值誤差是在規(guī)定條件下使用5等量塊進(jìn)行的。下面僅對(duì)(0～25)mm和(75～100)mm凹槽千分尺的測(cè)量上限點(diǎn)內(nèi)尺寸示值誤差進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度分析。B.2測(cè)量模型e=Lm-Lb+Lm·αm·Atm-Lb·αb·△tb式中：e一凹槽千分尺內(nèi)尺寸的示值誤差(20℃條件下);Lm一凹槽千分尺內(nèi)尺寸的示值(20℃條件下);Lb一量塊的長(zhǎng)度值(20℃條件下);αm和αb一凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)；△tm和△tb一凹槽千分尺和量塊偏離參考溫度20℃的數(shù)值。B.3方差和靈敏度系數(shù)代入公式(B.1)后，經(jīng)整理可得：e=Lm-Lb+L·△t·δα-L·α·δt靈敏系數(shù)c: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·u3B.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表L=25mm表B.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源靈敏系數(shù)1量塊不確定度1凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)差凹槽千分尺和量塊的溫度差L=100mm表B.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值靈敏系數(shù)估讀誤差1量塊不確定度對(duì)零量塊不確定度1凹槽千分尺和量塊的線脹系數(shù)差凹槽千分尺和量塊的溫度差B.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算B.5.1讀數(shù)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u選擇(0~25)mm的凹槽千分尺，對(duì)25mm點(diǎn)用量塊進(jìn)行測(cè)量，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，經(jīng)計(jì)算得出單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s=0.48μm,凹槽千分尺的分度值為0.01mm,估讀誤差在1/10范圍內(nèi)為lμm,估計(jì)為均勻分布，取k=√3,則分度值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1μm/√3=0.58μm。由此可見，分度值的估讀誤差引入的不確定度分量略大于測(cè)量重復(fù)性引入的不確定2.58,則：=2.58,則：=2.58,則：u2+(L·△t)2