測長儀校準(zhǔn)規(guī)范

1測長儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于測長儀的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)本規(guī)范引用下列文獻(xiàn)JJF1001—1998"通用計(jì)量術(shù)語及定義》JJF1059—199,人測量不確對JJF1094—2測量儀器特使用本校準(zhǔn)規(guī)批時(shí)，應(yīng)注意上迷元用文，力現(xiàn)行有效胞3概述測長儀單王半機(jī)械或光機(jī)電相結(jié)合的長度計(jì)量儀器，結(jié)構(gòu)型式應(yīng)中立式測長儀和臥式測長儀。尺或光柵等)和讀數(shù)或顯示裝一組成。測長儀來用蓋整個(gè)具年連續(xù)刻度的長度林準(zhǔn)器測長儀道理直接測量或比較測。的方法測量量塊、量具、光面三北、螺紋量規(guī)和精密機(jī)械零件的城尺寸。4計(jì)量特性4.2示值變動性4.2.1使用平面測帽時(shí)的示值變動性4.3示值誤差4.4測量重復(fù)性4.5內(nèi)測尺寸示值誤差5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件環(huán)境溫度一般控制在(20±3)℃以內(nèi)，或按照相關(guān)技術(shù)要求的規(guī)定。5.2主要標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備(見表1)2校準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)器名稱測量范圍準(zhǔn)確度等級平面測帽、固定式工作臺的平面度平面平晶2級示值變動性標(biāo)準(zhǔn)球量塊直徑<10mm示值誤差量塊.激光干涉儀系統(tǒng)優(yōu)于1.1μm/m測量重復(fù)性量塊內(nèi)測尺寸示值誤差環(huán)規(guī)U≤0.5μm,k=2檢查外觀，確認(rèn)沒有影響校準(zhǔn)計(jì)量特性的因素。按照儀器使用說明書的規(guī)定執(zhí)行儀器的啟動和準(zhǔn)備程序立式測長儀與臥式測長儀的校準(zhǔn)方法相同，下文中一般不再單獨(dú)敘述立式測長儀的校準(zhǔn)方法，而是把固定式工作臺當(dāng)作一只測帽來處理。6.1平面測帽、固定式工作臺的平面度平面測帽、固定式工作臺的平面度用平晶以光波干涉法測量(圖1a)。測量前，平晶必須至少恒溫1h。把平晶放在被測表面上，且與被測表面形成一個(gè)很小的楔角θ,以單色光源照射。調(diào)整平晶與被測表面間的夾角，在視場中形成3～4條干涉條紋。如干涉條紋平直，相互平行，且分布均勻，則表示被測表面的平面度很好；如干涉條紋彎曲(圖1b),則表示平面度誤差△P為：b——兩干涉條紋間距離；在干涉條紋呈圓形對稱的情況下(如圖2),估讀所觀察到的干涉條紋數(shù)目n,取干3涉條紋數(shù)n與所用光源的半波長λ/2之乘積作為平面度誤差。圖2圓形呈對稱干涉條紋6.2示值變動性6.2.1使用平面測帽時(shí)的示值變動性平面測帽的示值變動性用標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)，校準(zhǔn)前在測量(軸)座和尾座測量桿安裝平面測帽。帶測帽調(diào)整機(jī)構(gòu)的儀器，可不校準(zhǔn)此項(xiàng)目。在兩平面測帽間放置標(biāo)準(zhǔn)球，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)球位置，使標(biāo)準(zhǔn)球與平面測帽測量面的中心位置接觸，連續(xù)測量3次示值；標(biāo)準(zhǔn)球在距離中心位置上下前后各3mm處，分別測量3次示值；每點(diǎn)3個(gè)示值取平均值，5個(gè)平均值中最大值與最小值之差為平面測帽的示值變動性。6.2.2使用球面測帽時(shí)的示值變動性帶測帽調(diào)整機(jī)構(gòu)的儀器，可不校準(zhǔn)此項(xiàng)目。球面測帽的示值變動性用10mm量塊校準(zhǔn)，校準(zhǔn)前在測量(軸)座和尾座測量桿安裝球面測帽。示值變動性測量過程如下：a)在工作臺上安裝10mm量塊，使兩球面測帽與量塊測量面中心接觸，調(diào)整工作臺找到示值轉(zhuǎn)折點(diǎn)，測量量塊3次示值；b)移開測量(軸)座，旋轉(zhuǎn)一個(gè)球面測帽約90°,再使測帽與量塊測量面中心接觸，直接測量量塊3次示值(不調(diào)整工作臺)。重復(fù)步驟b),共測量4組示值。每組3個(gè)示值取平均值，4個(gè)平均值中最大值與最小值之差為使用球面測帽時(shí)的示值變動性。6.3示值誤差示值范圍≤1100mm的測長儀，選取5個(gè)量塊，其最小長度為10mm,最大長度不小于示值范圍的90%,其余量塊的尺寸應(yīng)使校準(zhǔn)點(diǎn)間隔基本均勻。示值范圍>1100mm的測長儀，需要進(jìn)行一些輔助測量，測量方法見附錄C。測量(軸)座和尾座測量桿安裝球面測帽，設(shè)置零位按校準(zhǔn)點(diǎn)選取一組量塊，將量塊分別安裝在工作臺上，測量量塊長度。每塊量塊測量3次，記錄測長儀示值。各校準(zhǔn)點(diǎn)測長儀示值和量塊實(shí)際值的最大差值為該校準(zhǔn)點(diǎn)示值誤差：△:=max[(L;-Lo)-Ls:] 測長儀測量第i個(gè)量塊的第j次測量的示值；L?——測長儀測量零位時(shí)的示值；4Ls?——第i個(gè)量塊的參考值； 6.4測量重復(fù)性分別取5組示值的極差值除以極差系數(shù)為該組示值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差式中：R;——某校準(zhǔn)點(diǎn)3次示值中的極差，即最大值與最小值之差：取合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差s”重復(fù)件校準(zhǔn)結(jié)果；m6.5內(nèi)測尺寸示值識差6.5.1使用小測量處河內(nèi)測尺寸示值按照使用手冊現(xiàn)定在測量(軸)座座安調(diào)小測量鉤。工作臺上安裝Smm環(huán)規(guī)。調(diào)整工值轉(zhuǎn)折點(diǎn)后讀數(shù)章復(fù)3次。復(fù)3次。兩只環(huán)規(guī)的未值之差與實(shí)際孔徑差一最大值為使，卜測量鉤的內(nèi)測盡十示值誤差。式中：d?和d??—30mm環(huán)規(guī)和mm環(huán)規(guī)的參考值；mm環(huán)規(guī)時(shí)獲得內(nèi)示值；6.5.2使用大測量的內(nèi)測尺寸示值按照使用手冊規(guī)定在則量(軸)座尾座安表詞至人測量鉤。工作臺上安裝630m規(guī)。調(diào)整上作臺找到其示值轉(zhuǎn)折人后類數(shù)，重復(fù)3次。3次。兩只環(huán)規(guī)的示值之差與實(shí)際孔在本的最織障另品吊大測量鉤的內(nèi)測尺寸示值誤差。△m=max[(dso;—d?o;)—(ds?—d?o)](6)ds?;和dso;——使用測長儀測量φ50mm環(huán)規(guī)和φ30mm環(huán)規(guī)時(shí)獲得的示值；7校準(zhǔn)結(jié)果經(jīng)校準(zhǔn)的測長儀發(fā)給校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書應(yīng)給出各校準(zhǔn)項(xiàng)目的測量結(jié)果及示值誤差5PUBIPUBI測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。當(dāng)用戶要求時(shí)，可以根據(jù)用戶提供的計(jì)量特性最大允許誤差進(jìn)行符合性判定，并將結(jié)論列入校準(zhǔn)證書。進(jìn)行符合性判定應(yīng)考慮測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。8復(fù)校時(shí)間間隔在定期進(jìn)行期間核查的條件下，建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。力力JJF1189—20086測量結(jié)果不確定度評定(示例)A.1概述校準(zhǔn)測長儀示值誤差時(shí)，在測量(軸)座和尾座測量桿安裝球面測帽，調(diào)整達(dá)到最佳測量狀態(tài)，并設(shè)置零位。移動測量(軸)座，將相應(yīng)長度的量塊安裝在工作臺上，使量塊工作面中心對準(zhǔn)球面測帽，調(diào)整工作臺使量塊工作面與球面測帽軸線相垂直。從讀數(shù)裝置讀出測長儀示值，測長儀示值與量塊實(shí)際值的偏差為測長儀示值誤差。量塊溫度A.2數(shù)學(xué)模型L?——零點(diǎn)示值；L?——量塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下的長度。A.3輸入量的不確定度評定A.3.1重復(fù)性u(L)輸入量L;的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要是測長儀的測量重復(fù)性，可通過多次測量獲得，重復(fù)性采用現(xiàn)場校準(zhǔn)過程中獲得的數(shù)據(jù)。u(L;)=0.06μmA.3.2輸入量L。的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L?)A.3.2.13等量塊的擴(kuò)展不確定度U=0.10μm+1時(shí)，U=0.2μm,量塊證書給出包含因子(k=2.8),×10-6Ls,量塊長度等于100mm則A3.2.23等量塊的熱膨脹系數(shù)α=(11.5±1)×10-6℃-1,當(dāng)溫度測量有誤差時(shí)，會引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L?)。設(shè)溫度測量誤差不超過△=0.1℃,服從均勻分布，u(La)=L·△,·a/k=(100×103μmA.3.2.3量塊的熱膨脹系數(shù)的不確定度，當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確量塊熱膨脹系數(shù)的不確定度在U。=1×10-6℃-1,服從均勻分布，則包含因子k=√3=1.73,當(dāng)溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度θ=1℃時(shí)：7A.4.1靈敏系數(shù)A.4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x;)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度/μm測量的重復(fù)性u(L?)量塊長度的不確定度溫度測量的不確定度熱膨脹系數(shù)的不確定度以上各量互不相關(guān)，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：A.5擴(kuò)展不確定度U=u.·k=0.13μm×2=0.26μm8附錄B典型測長儀主要技術(shù)參數(shù)表B.1典型測長儀主要技術(shù)參數(shù)序號計(jì)量特性技術(shù)參數(shù)環(huán)境條件1平面測帽、固定式工作臺的平面度平面測帽：0.15μm/2示值變動性球面涮帽：0.2un/3示值誤差4測量性5值誤差/注：L為測量度工月9附錄C示值范圍>1100mm時(shí)輔助校準(zhǔn)方法測長儀示值范圍>1100mm,還需用激光干涉儀系統(tǒng)進(jìn)行輔助測量。將激光干涉儀系統(tǒng)按使用要求安裝在測長儀上，調(diào)整激光干涉儀系統(tǒng)，使激光束、參考鏡、測量鏡