平面等傾干涉儀檢定規(guī)程

1本規(guī)程適用于平面等傾干涉儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗。使用本規(guī)程時，應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。平面等傾干涉儀是一種用于平面量值傳遞的標準計量器具，主要用于檢定尺寸較大的平晶、各種尺寸的長平晶和標準平尺等的平面度。儀器工作原理如圖1所示。圖1工作原理圖4計量性能要求4.1測微目鏡的示值誤差極差及回程誤差不大于表1的規(guī)定。2回程誤差4.2工作臺移動的直線度4.2.1在水平面內(nèi)直線度在任意300mm內(nèi)應不超過0.02mm;使用中和修理后的允許達到0.04mm:4.2.2工作臺移動時的扭擺及旋轉(zhuǎn)時的擺動在目鏡內(nèi)觀察，干涉環(huán)中心不得有目力可4.3工作臺移動的示值誤差及回程誤差不超過表2的規(guī)定。表2工作臺移動的示值誤差及回程誤差在200mm內(nèi)的示值誤差在300mm內(nèi)的示值誤差在500mm內(nèi)的示回程誤差后續(xù)檢定、4.4鋼球支架的工作性能每個形成平行空氣層的支架在放上相應的平晶或長平晶時，在目鏡視場內(nèi)應有清晰的干涉環(huán)圖像。當移動工作臺時，從一端至另一端，其干涉環(huán)直徑變化應不超過1個干對于平晶支承架，至少應有一個直徑方向滿足上述要求，在另外兩個直徑方向允許達到5個干涉級數(shù)。對于長平晶支架，用轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)時，其干涉直徑變化應不超過0.5個干涉級數(shù)。4.5標準干涉環(huán)直徑測量的標準偏差儀器應對每種支承間隙的支承架給出標準干涉環(huán)直徑的值，其三倍標準偏差應不超4.6于涉環(huán)小數(shù)干涉級測量的重復性根據(jù)干涉直徑測量的結(jié)果按式(1)求出其干涉級數(shù)。3D?——標準干涉環(huán)直徑，當干涉環(huán)級數(shù)為整數(shù)時最里環(huán)的直徑；N,——i點被測干涉環(huán)的級序，在0級環(huán)內(nèi)為正，在0級環(huán)外為負。干涉環(huán)測量的重復性應小于0.025個干涉級數(shù)。5.1.1儀器工作面不應有劃痕、碰傷、斑點、銹蝕。非工作面不應有毛刺、脫漆或鍍5.1.2儀器上應有制造廠名或廠標、出廠編號及C標志。5.1.3后續(xù)檢定的儀器允許有不影響測量準確度的外觀缺陷。5.2各部分相互作用5.2.1測微目鏡的鼓輪轉(zhuǎn)動應平穩(wěn)，無卡住和擦碰現(xiàn)象，其移動范圍應不小于8mm。5.2.2目鏡調(diào)焦時應平穩(wěn)可靠，其視場內(nèi)的干涉環(huán)數(shù)應不少于3個整環(huán)(包括透射照明在內(nèi)),且應無其他雜亂干涉花樣，不得有影響測量的灰塵、污物及霉點等。5.2.3通過目鏡應容易地看清楚分劃板上的十字刻線，當移動分劃板時，其十字刻線的清晰程度不得有目力可見的變化，十字刻線不得有明顯的彎曲。5.2.4工作臺的縱向運動和回轉(zhuǎn)運動應平穩(wěn)，無卡住和爬行現(xiàn)象?？v向行程應大于5.2.5手輪的刻度盤應能平穩(wěn)地調(diào)節(jié)，且無卡住和松動現(xiàn)象。包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。6.1.1放置平面等傾干涉儀的儀器室溫應為(20±5)℃。6.1.2在檢定4.5,4.6兩項時，室溫在24h內(nèi)的變化量應小于1℃;在1h內(nèi)的變化量應小于0.1℃。6.1.3檢定4150mm平晶及210mm長平晶時，在室內(nèi)放置時間應不少于24h及10h,并在檢定前將平晶及長平晶放在儀器箱內(nèi)安裝調(diào)整后等溫1h。6.1.4檢定用標準器及其他檢定設備見表3。測量范圍0級P150或210mm長平晶(0~300)mm或(0~500)mm46.2檢定項目平面等傾干涉儀首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢定項目列于表4。檢定項目12各部分相互作用3 4 56 78注：表中“+”表示應檢項目，“-”表示可不檢項目。6.3.3測微目鏡的示值誤差及回程誤差6.3.3.1測微目鏡的示值誤差在萬能工具顯微鏡上進行檢定。先將測微目鏡從儀器上取下，旋下目鏡頭，然后安裝在萬能工具顯微鏡的玻璃臺上。調(diào)整工作臺使分劃板上十字刻線的運動方向與萬能工具顯微鏡工作臺移動方向平行，然后將測微鼓輪對零，再移動萬能工具顯微鏡的工作臺，使十字刻線的中心與顯微鏡的米字刻線中心重合，并在萬能工具顯微鏡相應的讀數(shù)機構(gòu)讀出零位讀數(shù)。然后將測微鼓輪依次在1,2,3,3.5,3.75,4,4.25,4.5,5,6,7,8mm等點上，用米字刻線對準并讀數(shù)。每個讀數(shù)減去零位讀數(shù)即為該點的實際值，測微鼓輪上的測得值與實際值之差即為該點的示值誤差。所有各點應在同一行程方向進行檢定。全程(8mm)內(nèi)或任意1mm內(nèi)的示值誤差應以該范圍內(nèi)的最大誤差與最小誤差之差確定。其大小應不超過表1的規(guī)定。6.3.3.2測微目鏡的回程誤差在示值誤差檢定后仍在萬能工具顯微鏡上檢定，只在測微鼓輪的兩端和中間3個位置檢定。在同一點上正、反兩面?zhèn)€方向各轉(zhuǎn)動測微鼓輪5次，取5次讀數(shù)平均值之差即為該點的回程誤差。最大回程誤差應不超過表1的規(guī)定。在工作臺上放一尺寸300mm的研磨平尺，且與工作臺運動方向平行，用磁性表架上的百分表與工作面接觸，對好零位，工作臺從一端移至另一端，在百分表讀出最大示值與最小示值，最大示值與最小示值之差為直線度。在全行程范圍內(nèi)檢定。上述檢定結(jié)5果應不大于4.2中的要求。工作臺移動的扭擺和回轉(zhuǎn)運動的擺動是通過目鏡觀察干涉環(huán)中心的位置變化來確定的，干涉環(huán)中心的位置不允許有目力可見的變化。6.3.5工作臺移動的示值誤差及回程誤差6.3.5.1將尺寸等于500mm的鋼直尺或300mm的玻璃標尺放在工作臺上，取下測微目鏡，接上接長管，調(diào)整測微目鏡的位置，在視場內(nèi)能清晰看到刻度尺上的刻線；調(diào)整刻度尺使其刻線末端連線與工作臺運動方向平行；調(diào)整工作臺位置和測微目鏡分劃板，使刻度尺零刻線與目鏡分劃板上的十字線重合，再將手輪的10mm指示盤及0.1mm指示盤的零線都與指標線對準，然后每隔50mm用測微目鏡對準，從手輪上讀數(shù)，讀數(shù)值與實際值之差即為該點的示值誤差。對于300mm的玻璃標尺在檢完300mm后，可在300mm位置上把刻度尺移300mm,并使零刻線與分劃板上的十字對準，依次再檢200mm。6.3.5.2回程誤差是在工作臺的中間及距兩邊各150mm處的三個位置上進行檢定。正反兩個方向轉(zhuǎn)動手輪，對準同一刻線時手輪上的讀數(shù)差即為回程誤差。6.3.6.1按檢定平晶和長平晶的要求放置平晶或長平晶及其支架，分別移動和轉(zhuǎn)動工作臺，并觀察干級數(shù)的變化。干涉環(huán)的清晰度不得有目力可見的變化。6.3.7標準干涉環(huán)直徑測量的標準偏差每一種鋼球尺寸的支承架按6.3.6條安裝，在10個不同干涉級數(shù)的情況下進行D?的測量，并以10次測量結(jié)果平均值D。作為它的直徑。D?值的計算如下：在視場內(nèi)測量離中心最近相鄰兩環(huán)的直徑D?和D?,并按式(2)求D?值。10次測量平均值D?的標準偏差s按(4)計算：標準偏差的3倍應不超過0.01mm,否則應重測。6.3.8干涉環(huán)小數(shù)干涉級測量的重復性在上述安裝情況下，對3種不同干涉級數(shù)進行測量，其干涉級應分別在0.2~0.3,0.5~0.7及0.9~1.1區(qū)間內(nèi)，各重復測量10次，并按式(1)求出干涉級數(shù)。其標準偏差s由式(5)求得。6K——10次于涉級的平均值；n——測量次數(shù)，此處n=10。在3組中求出的最大s的3倍即為干涉環(huán)干涉級測量的重復性。6.4檢定結(jié)果的處理6.4.1經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的平面等傾干涉儀發(fā)給檢定證書；不符合要求的發(fā)給檢7等傾干涉儀測量平面度測量結(jié)果的不確定度評定x+y=a?x+z=Q?y+z=a?y+w=u2(a)=u2(a?)=u2(a?)=u2(a?)=u2(a?)=u2(as)=可得u2(x)={4[u2(a)+u2(a)+u2(a)]+u2(a)+u2(a)+u2(a)|/36v??=(1/2)×[△u?(x?)/u?(x?)]-2=(1/2)×[25/100v??=(1/2)×[△u,(x;)/u?(x?)]-2=(1/2)×(50/100yrg=(1/2)×[△u,(x,)/u?(x;)]-2=(1/2)×(25/1008v?=0.0552/(0.15/8+0.1*/2+0.15*/8u?=(1/50)×(0.5893/2)×0.136=0.0008v?=(1/2)×[△u,(x,)/u(x,)]-2=(1/2)×(25/100u?=(0.04/20)×(0.5893/2)×1/312=0.0003則K=(D/D?)]u?=(△k/3)×(0.5893/2)=0.0004u?=(0.025/3)×(0.5893/2)=0.002測微目鏡示值誤差全程為0.015mm,回程誤差為0.010mm,兩項合并后為0.018mm,估計其相對不確定度為25%。K=(D/D)1u?=(0.5893/2)×(dK/312)=0.00159u?=△/312=0.001/312=0.0005u=(5/6)2u