资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1132—2005
组合式角度尺校准规范
2005-04-28发布 2005-07-28实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
组合式角度尺校准规范Calibration Specification for
以以以以以以以以以以以以以弋
代替 JJG 132—1994
弋以以以以以以以以以以以以以
本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2005年 04月 28 日批准 , 并自2005年 07月 28 日起施行。
归口 单位 : 全国几何量角度计量技术委员会
起草 单位 : 常州市计量测试技术研究所
本规范由全国几何量角度计量技术委员会负责解释
本规范起草人 :
蒋晓岚 (常州市计量测试技术研究所)
杨晓农 (常州市计量测试技术研究所)沈永 (常州市计量测试技术研究所)
1 范围
本规范适用于分度盘测量范围为 0°~ 180°、分度值为 1°, 直尺的测量范围为 (0~ 300) mm、分度值为 1 mm 的组合式角度尺的校准。
2 引用文献
本规范引用下列文献 :
JJG 1—1999 钢直尺检定规程
JJG 33—2002 万能角度尺检定规程
使用本规范时 , 应注意使用上述引用方献的现行有效版本。
3 概述
组合式角度尺由角度尺、直尺、 中心规、尺座、分度盘等组成 , 其结 构如 图 1 所示。其中尺座、分度盘、直尺可构成量角器。
图 1 结构示意图
1—中心规 ; 2—尺座 ; 3—分度盘 ; 4—直尺 ; 5—角度尺 ; 6—水准器
组合式角度尺主要用于机械加工、木模加工中的角度、长度、高度测量及中心定位等。
4 计量特性
4.1 各测量面的平面度或直线度
各测量面不允许凸 , 直尺测量面的直线度不大于 0.02 mm , 其他测量面平面度不
大于 0.02 mm。
4.2 直尺的平行度及示值误差
4.2.1 直尺两测量面平行度 : 全长不大于 0.03 mm。
4.2.2 直尺的示值误 差 : 全长 及任 一线 纹到 尺的 端边 或末 端线 纹的 示值 误差 不超 过±0.10 mm。
4.3 量角器的示值误差
量角器的示值误差不超过 ±20'。
4.4 角度尺的角度偏差
角度尺与直尺组成 90°时 , 其角度偏差不超过 ±8'; 角度尺与直尺组成 45°时 , 其角度偏差不超过 ±10'。
4.5 直尺测量线与中心规角平分线的重合度
直尺测量线与中心规角平分线的重合度不超过 ±0.15 mm。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 室内温度为 (20±10)℃。
5.1.2 校准前 , 被校组合式角度尺及所用标准器在室内平衡时间不少于 1 h。
5.2 校准用计量标准及相应设备
校准用计量标准及相应设备的计量性能见表 1。
表 1 校准用计量标准及相应设备的计量性能
6 校准项目和校准方法
6.1 各测量面的平面度或直线度
用 1 级刀口形直尺和 2级塞尺校准。
当测量面宽度不大于 5 mm 时 , 测量方位见图 2 (a) 所示 , 距测量面端面 3 mm 内允许塌边。
当测量面宽度大于 5 mm 时 , 测量方位见图 2 (b) 所示 , 距边缘 1 mm 内允许有塌边。 以 3个位置中的最大值作为校准结果。
(a) (b)
图 2 平面度、直线度测量方位示意图
6.2 直尺的平行度及示值误差
6.2.1 直尺两测量面平行度
直尺两测量面平行度用 (0~ 25) mm 1 级千分尺测量 , 在直尺两端及中间 3 个位置测量其宽度 , 取其最大值与最小值之差作为校准结果。
6.2.2 直尺的示值误差
直尺的示值误差用三等标准金属线纹尺比较测量。调整直尺的刻线面与三等标准金属线纹尺的尺边在同一平面上 , 使三等标准金属线纹尺的首端与直尺的端边对齐 , 用放大镜在线纹尺上读出直尺末端及任一线纹对应的偏差 , 取其绝对值大者作为校准结果 ,直尺刻线面上、下两侧线纹的示值误差均应测量。
三等标准金属线纹尺的线纹间隔按实际尺寸使用。
6.3 量角器的示值误差
校准量角器的示值误差时装上直尺 , 将量角器固定在 45°、 90°、 135° 3 个位置上 ,用分度值为 2'的万能角度尺测量直尺测量面与尺座测量面构成的夹角 , 测得角度偏差 ,取偏差值最大者作为校准结果。
6.4 角度尺的角度偏差
角度尺装上直尺后依次组成 45°、90°角并固紧 , 用分度值为 2'的万能角度尺测量其角度 , 其偏差值作为校准结果。
6.5 直尺测量线与中心规角平分线的重合度
中心规装上直尺后 , 用专用检验圆柱校准。校准时 , 把中心规两测量面紧贴专用检验圆柱 , 将中心规沿圆周转动 , 使得直尺测量面与检验圆柱基准面一端接触 , 用 2级塞尺测量直尺则量面与检验圆柱基准面另一端的间隙 A (见图 3)。
重合度 E 按下式计算 :
式中 : a— 检验圆柱基准面到圆心的实测值 (见附录 A) , mm;
A— 直尺测量面与检验圆柱基准面一端的间隙 , mm。
分别用半径为 R, r 两个检验圆柱 (见附录 A) 按上述方法测量 , 由上述公式算出相应的 E 值 , 其 E 的绝对值大者作为校准结果。
图 3 重合度测量示意图
1—检验圆柱 ; 2—中心规 ; 3—直尺 ; 4一检验圆柱基准面
7 校准结果表达
经校准的组合式角度尺出具校准证书 , 校准证书内容如下 , 校准证书内页格式见附录 C。
校准证书应至少包括以下信息 :
a) 标题 , 如 “校准证书”;
b) 实验室名称和地点 ;
c) 证书或报告的惟一性标识 (编号) , 每页及总页数的标识 ;
d) 送校单位的名称和地址 ;
e) 被校对象的描述和明确标识 ;
f) 进行校准的日期 , 如果与校准结果的有效性和应用有关时 , 应说明被校对象的接收日期 ;
g) 如果与校准结果的有效性和应用有关时 , 应对抽样程序进行说明 ;
h) 对校准所依据的技术规范的标识 , 包括名称及代号 ;
i) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效说明 ;
j) 校准环境的描述 ;
k) 校准结果及其测量不确定度的说明 ;
l) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识 , 以及签发日期 ;
m) 校准结果仅对被校对象有效的声明 ;
n) 未经实验室书面批准 , 不得部分复印证书或报告的声明。
8 复校时间间隔
复校时间间隔根据使用的具体情况确定 , 建议一般为 1 年。
附录 A
专用检验圆柱的技术要求
A.1 专用检验圆柱的尺寸
见图 A.1所示。
图 A.1 检验圆柱
A.2 技术要求
A.2.1 专用检验圆柱共二只 , 其直径分别按式 (A.1)、式 (A.2) 计算 :
式中 : L— 中心规边长 , mm。D1 5-m)mm ((..))
A.2.2 检验圆柱基准面到圆心的距离为 a (0.15+ .05 )。
A.2.3 检验圆柱直经尺寸公差为 IT10。
附录 B
组合式角度尺测量结果不确定度分析
B.1 直尺示值误差测量结果不确定度分析
B.1.1 测量方法
校准组合式角度尺直尺的示值误差时 , 参照 JJG 1—1999《钢直尺检定规程》 中的检定方法 , 用三 等标 准金 属线 纹尺 与直 尺进 行比 较测 量 , 将测 得的 偏差 值作 为校 准结果。
B.1.2 测量模型
直尺的示值误差 ΔL:
式中 : ΔL— 直尺的示值误差 , mm;
L— 直尺示值 , mm;
L0— 三等标准金属线纹尺的示值 , mm。
B.1.3 灵敏系数
B.1.4 不确定度来源
校准直尺示值误差时 , 标准不确定度主要来源于 :
1) 三等标准金属线纹尺的示值误差引起的不确定度分量 u1 (L0) ;
2) 测量重复性引起的不确定度分量 u2 (L)。
因直尺和三等标准金属线纹尺在等温的环境下测量 , 经分析温度对直尺示值误差的测量影响很小 , 可忽略不计。
B.1.5 标准不确定度评定
B.1.5.1 三等标准金属线纹尺示值误差引起的不确定度分量 u1 (L0)
用三等标准金属线纹尺与直尺进行比较测量时 , 采用三等标准金属线纹尺的实际值 , 根据 JJG 71—1991《三等标准金属线纹尺检定规程》 三等标准金属线纹尺的示值误差的测量不确定度为 0.015 mm (置信概率 99.7%) , 其 k 值为 3, 因此其示值误差引起的标准不确定度 u1 (L0) 为
B.1.5.2 测量重复性引起的不确定分量 u2 (L)
用不确定度的 A类方法进行评定。 以被测直尺在 100 mm 处比较测量为例 (用三等标准金 属线 纹尺) , 在同 等条 件下 连续 独立 测量 10 次 (测得 值见 表 B.1) , 得L= 99.948。
其标准不确定度分量 u2 (L) 为
表 B.1 直尺示值测得值 mm
B.1.6 合成标准不确定度
合成标准不确定度 uc 为
uc= (c1u1) 2 + (c2u2) 2 = 0.0052 +0.0152 ≈0.016(mm)
按正态分布 , 取包含因子 k= 2, 则扩展不确定度 UL 为
UL =kuc= 2× 0.016=0.032≈0.03(mm)
校准组合式角度尺量角器的示值误差时 , 装上直尺 , 将量角器固定在某个角度位置上 , 用分度值为 2'的万能角度尺测量直尺测量面与尺座构成的测量面的夹角 , 测得的偏差作为校准结果。
B.2.2 测量模型
量角器的示值误差 Δϕ:
式中 : Δϕ— 量角器示值误差 (') ;
ϕ— 量角器示值 , (') ;
ϕ0— 分度值为 2'的万能角度尺的示值 , (')。
B.2.3 灵敏系数
B.2.4 不确定度来源
测量量角器示值误差的误差源主要来源于 :
1) 万能角度尺示值误差引起的不确定度分量 u1 (ϕ0) ;
2) 测量重复性引起的不确定度分量 u2 (ϕ)。
被校准量角器尺座测量面的平面度及直尺测量面的直线度不超过 0.02 mm , 经分析其对量角器示值误差的影响很小 , 故忽略不计。
B.2.5 标准不确定度评定
B.2.5.1 万能角度尺示值误差引起的不确定度分量 u1 (ϕ0)
万能角度尺的示值误差不超过 ±2', 按均匀分布 , 其标准不确定度 u1 (ϕ0)为
B.2.5.2 测量重复性引起的不确定度分量 u2 (ϕ)
用不确定度的 A类方法进行评定。 以量角器在 45°处为例 , 用分度值为 2'的万能角
度尺2测(0 次 (测得值见表 B.2) , 得 ϕ=45°6'。
表 B.2 量角器示值测得值
B.2.6 合成标准不确定度
按正态分布 , 取包含因子 k= 2, 则扩展不确'定度 U'ϕ 为
B.3.1 测量方法
校准角度尺的角度偏差时 , 角度尺装上直尺组成 45°, 90°角 , 用分度值 2'的万能角度尺测量其实际角度 , 两者之差作为校准结果。
B.3.2 测量模型
角度尺的角度偏差 Δα:
式中 : Δα— 角度尺的角度偏差 , (') Δ;α=α-α0 (B.3)
α— 角度尺的角度值 , (') ;
α0— 分度值为 2'的万能角度尺的示值 , (')。
B.3.3 灵敏系数
B.3.4 不确定度来源
测量角度尺偏差的误差源主要为 :
1) 万能角度尺示值误差引起的不确定度分量 u1 (α0) ;
2) 测量重复性引起的不确定度分量 u2 (α)。
B.3.5 标准不确定度评定
B.3.5.1 万能角度尺示值误差引起的不确定度分量 u1 (α0)
万能角度尺的示值误差不超过 ±2', 按均匀分布 , 其标准不确定度 u1 (α0) 为
B.3.5.2 测量重复性引起的不确定度分量 u2 (α)
用不确定度的 A类方法进行评定 , 以角度尺组合成 45°角为例 , 用分度值 2'的万能
角度尺在同等条件下连续独立测B1次角值B.3) , 得 α=44°59.4'。
其标准不确定度分量 u2 (α) 为
B.3.6 合成标准不确定度
由以上分析可知 , 组合式角度尺的直尺允许示值误差为 ±0.10 mm , 其测量不确定度为 0.03 mm , 不超过示值误差的三分之一 ; 量角器的允许示值误差为 ±20', 其测量不确定度为 4', 不超过示值误差的三分之一 ; 角度尺的允许角度偏差为 ±10', 其测量不确定度为 3.2', 不超过角度偏差的三分之一 , 因此组合式角度尺的校准方法符合测量仪器特性评定的要求 , 科学可行。
附录 C
校准证书内页格式
校准依据及代号 : 校准标准名称 :
校准地点 : 校准标准有效期 :
温度 : ℃ ;
建议下次校准时间 :
共页 第页
示值误差测量不确定度为 :
注 : 证书只对被校仪器有效。 未经校准单位批准 , 不得部分复印。
校准单位 : 电话 :
地址 : 传真 :
