砖用卡尺校准规范.doc

JJF(浙)-201砖用卡尺校准规范Calibration SpecificationFor Brick Calipers JJF(浙)xxxx -201x 归 口 单 位：浙江省质量技术监督局主要起草单位：浙江省计量科学研究院 安吉县质量技术监督检测中心 台州市计量技术研究院参加起草单位：浙江省计量科学研究院富阳市质量计量监测中心衢州市质量技术监督检测中心 本规范由主要起草单位负责解释本规范主要起草人：陆 益（浙江省计量科学研究院）黄伟城（浙江省计量科学研究院）周 滢（浙江省计量科学研究院） 陈忠勇（安吉县质量技术监督检测中心）李岳求 （台州市计量技术研究院）参加起草人：汪黎东 （浙江省计量科学研究院）何 飞（富阳市质量计量监测中心）王怡念 (衢州市质量技术监督检测中心)目 录引言（）1 范围（1）2 引用文件（1）3 概述（1）4 计量特性（1）4.1 标尺标记宽度和宽度差（1）4.2 测量面的表面粗糙度（2）4.3 测量面的平面度（2）4.4 零值误差（2）4.5 示值误差（2）5 校准条件（3）5.1 环境条件（3）5.2 校准项目和标准器及其它设备（3）6 校准方法（3）6.1 标尺标记宽度和宽度差（3）6.2 测量面的表面粗糙度（3）6.3 测量面的平面度（3）6.4 零值误差（4）6.5 示值误差（4）7 校准结果表达（6）8 复校时间间隔（6）附录A 砖用卡尺示值误差测量结果的不确定度评定 （7）附录B 校准证书和校准报告内容（11）引 言本校准规范是依据JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF 1001-2011通用计量术语及定义、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示、JJG 30-2012通用卡尺编制而成。本规范为首次发布。II砖用卡尺校准规范1 范围本规范适用于弯曲度尺分度值为0.1mm、主尺分度值为0.5mm，测量范围上限至500mm砖用卡尺的校准。2 引用文件本规程引用下列文献：JJF 10012011 通用计量术语及定义JJF 1059.12012 测量不确定度评定与表示JJG 30-2012 通用卡尺凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3 概述砖用卡尺是用来测量砖瓦的外径尺寸和弯曲量的量具。其主要结构型式见图1所示。图1 砖用卡尺示意图1左支撑架；2弯曲度尺；3游标尺；4主尺；5右支撑架4 计量特性4.1 标尺标记宽度和宽度差砖用卡尺标尺和游标尺标记宽度为（0.080.18）mm，标尺标记宽度差为0.05mm。4.2 测量面的表面粗糙度砖用卡尺测量面的表面粗糙度Ra值应不超过0.8m。4.3 测量面的平面度砖用卡尺弯曲度尺测量面平面度和左、右支撑架侧面测量面平面度及底部测量面平面度应不超过0.005mm。4.4 零值误差砖用卡尺的弯曲度尺和主尺的零值误差应符合表1、表2的规定。表1 弯曲度尺零值误差 mm分度值测量范围“零”标记重合度“尾”标记重合度0.115300.010.03表2主尺零值误差 mm分度值测量范围“零”标记重合度“尾”标记重合度0.5452500.05/505000.050.204.5 示值误差示值误差应不超过表3、表4的规定。表3弯曲度尺示值误差 mm分度值测量范围最大允许误差0.115300.1表4主尺示值误差 mm分度值测量范围最大允许误差0.5452500.5 505005 校准条件5.1 环境条件5.1.1 实验室内温度为（205）。5.1.2 实验室内相对湿度不超过80% RH。5.1.3 校准前，将被校准砖用卡尺放在室内平衡温度时间不少于2h。5.2 校准项目和标准器及其它设备砖用卡尺校准项目和标准器及其他设备见表5。 表5校准项目和主要校准设备序号校准项目主要校准设备1标尺标记宽度和宽度差读数显微镜MPEV:10m2测量面的表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE：（+1217）%3测量面的平面度75mm刀口形直尺MPEV：1.0m4零值误差1级检验平板、读数显微镜MPEV:10m5示值误差3级或5等量块6 校准方法先检查外观,确定没有影响计量特性因素后再进行校准。6.1 标尺标记宽度和宽度差在读数显微镜上测量，对于弯曲度尺应分别在主标尺和游标尺上至少各抽测3条标记进行测量其宽度，对于主尺上应在主标尺抽测3条标记进行测量其宽度。其宽度差以受测量所有标记的最大值与最小值宽度之差来确定。6.2 测量面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块进行比较测量。进行比较时，所用的表面粗糙度样块和被校准测量面的加工方法应相同，表面粗糙度样块的材料、形状、表面色泽等也应尽可能与被校准量面一致。当被校准测量面的加工痕迹深浅不超过表面粗糙度比较样块工作面加工痕迹深度时，则被校准测量面的表面粗糙度一般不超过表面粗糙度比较样块的标称值。6.3 测量面的平面度 弯曲度尺测量面平面度和左、右支撑架侧面测量面平面度及底座测量面平面度用刀口形直尺以光隙法测量。测量时，分别在弯曲度尺测量面平面度和左、右支撑架侧面测量面平面度及底部测量面平面度公共面的长边、短边和对角线位置上进行，窄型测量面见图2（a）、宽型测量面见图2（b）和图3。其平面度根据各方向的间隙情况确定。当所有测量方位上出现的间隙均在中间部位或两端部位时，取其中一方位间隙量最大的作为平面度。当其中有的方位中间部位有间隙，而有的方位两端部位有间隙，则平面度以中间和两端最大间隙量之和确定。 图2 弯曲度尺测量面平面度的测量位置 图3 左右支撑架侧面和底座测量面平面度的测量位置注：虚线为测量位置6.4 零值误差6.4.1将弯曲度尺的测量面与检验平板接触，用目力观察其重合度。6.4.2对于主尺测量上限至250mm的砖用卡尺，将左支撑架移到零刻线外端，然后将其紧固螺钉紧固；对于主尺测量上限至500mm的砖用卡尺，将左支撑架移到零刻线外端，右支撑架移到尾刻线外端，然后将其紧固螺钉紧固，用目力观察其重合度。必要时，用读数显微镜测量。6.5 示值误差用3级或5等量块进行校准，也可用不确定度U95不大于砖用卡尺示值最大允许误差1/3的其它方法校准。 6.5.1对于弯曲度尺测量时，校准点的分布应均匀分布在主标尺和游标尺的三个位置上应见表6，首先使左、右支撑架底座测量面与弯曲度尺身测量面同时与检验平板接触对零，然后按校准尺寸依次将量块放置在检验平板上，使弯曲度尺测量面的长边和量块工作面的长边方向垂直接触，测量时，量块应分别置于检验平板上见图4（a）；然后在使左、右支撑架底座测量面与弯曲度尺身测量面同时与检验平板接触对零，然后按校准尺寸依次将两组同一尺寸的量块放置在检验平板和左、右支撑架底座测量面上，使弯曲度尺测量面的长边和检验平板垂直接触，测量时，量块应分别置于检验平板上见图4（b）。6.5.2 对于主尺测量时，校准点应均匀分布在主标尺的三个位置上见表7，量块工作面的长边和左、右支撑架侧面测量面长边应垂直（见图5）。上述各校准点测量结果均符合表3、表4的规定。 表6 弯曲度尺校准点 mm分度值测量范围校准点0.11502.2、7.5、12.80309.2、18.5、29.8 表7 主尺校准点 mm分度值测量范围校准点0.54525080、161.5、24050500100、200、291.5、375、490图4（a）弯曲度尺测量范围（150）mm示值误差的测量位置示意图图4（b）弯曲度尺测量范围（030）mm示值误差的测量位置示意图图5主尺示值误差的测量位置示意图各点示值误差以该点读数值与量块尺寸之差确定。见公式（1）：e=L-L0 （1）式中：e砖用卡尺的示值误差,mm；L砖用卡尺的读数值,mm；L0量块尺寸,mm。7 校准结果表达经校准的砖用卡尺发给校准证书,内容见附录B。8 复校时间间隔检定仪的校准时间间隔，由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定的，可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A砖用卡尺示值误差测量结果不确定度评定A.1 概述A.1.1 测量方法：依据JJF（浙）-201砖用卡尺校准规范。A.1.2 环境条件：温度（205），相对湿度不大于80。A.1.3 测量对象: 砖用卡尺A.1.4 测量标准: 5等量块。A.1.5 测量过程: 在规定的环境条件下，用3级或5等量块对砖用卡尺的弯曲度尺和主尺的示值误差进行校准，示值误差以该点示值与量块尺寸之差确定，取校准点中示值误差为该点的示值误差。A.2 测量模型 （A.1）式中：e砖用卡尺的示值误差；Lc砖用卡尺的示值（20条件下）；Lb5等量块的长度（20条件下）；，分别为砖用卡尺和量块的线膨胀系数；，分别为砖用卡尺和量块偏离标准温度20的值。A.3 方差和灵敏系数由于tc和tb基本是采用同一只温度计测量而具有相关性，其数学处理过程比较复杂，为了简化数学处理过程，需要通过如下方法将相关转化为不相关。令=-； =-取LLcLb； = =由公式（1）就得到如下示值误差的计算公式； （A.2）公式（2）可以看出，各变量之间彼此不相关，由公式得； （A.3）式中： ； ； ； A.4 不确定度来源分析A.4.1、砖用卡尺对线误差引入的不确定度分量；A.4.2、5等量块引入的不确定度； A.4.3、砖用卡尺和5等量块间线胀系数引入的不确定度； A.4.4、砖用卡尺与5等量块间温度差引入的不确定度。A.5 标准不确定度的来源和评定表A.1标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定来源标准不确定度值Ci(m)砖用卡尺对线误差分度值为0.1mm： 分度值为0.5mm： 11470量块误差L=29.8mm（0.50m5106ln）/m -10.4L=240mm（0.50m5106ln）/m1L=490mm（0.50m5106ln）/m1.7砖用卡尺和量块的热膨胀系数差L=29.8mm ln 50.06L=240mm ln 50.5L=490mm ln 51砖用卡尺和量块的温度差L=29.8mm ln 50.2L=240mm ln 51.4L=490mm ln 52.8L=29.8mm时，分度值为0.1mm：=0.014mm L=240mm时， 分度值为0.5mm：=0. 07mm L=490mm时， 分度值为0.5mm：= 0.07mmA.5.2 砖用卡尺对线误差引入的不确定度分量对于弯曲度尺分度值为0.1mm和主尺分度值为0.5mm的砖用卡尺，对线误差分布区间为0.05mm和0.25mm，均匀分布，由公式得 mmA.5.3 5等量块引入的不确定度5等量块其长度尺寸的不确定度是（0.50m5106ln），按均匀分布，k=,故:L=29.8mm时， =（0.50m +510-6Ln ）/=0.4mL=240mm时， =（0.50m +510-6Ln ）/=1mL=490mm时， =（0.50m +510-6Ln ）/=1.7mA.5.4 砖用卡尺和5等量块间线胀系数引入的不确定度由于材料性质的差异，两种材料热膨胀系数界限在的范围内服从等概率分布，则的区间半宽为110-6/，服从三角分布，测量尺寸为L，偏离标准温度的范围是5，校准点的标准不确定度计算如下：L=29.8mm时， L=240mm时， L=490mm时， A.5.5 砖用卡尺与5等量块间温度差引入的不确定度砖用卡尺和量块间存在温度差，以等概率落于区间0.5内任何处服从均匀分布，其区间半宽为0.5，测量尺寸为L和线膨胀系数11.510-6/-1，校准点的标准不确定度计算如下：L=29.8mm时， L=240mm时， L=490mm时， A.6 合成标准不确定度L=29.8mm 时，分度值为0.1mm： m L=240mm 时，分度值为0.5mm： m L=490mm 时，分度值为0.5mm： mA.7 扩展不确定度U取k=2，扩展不确定度如下：L=29.8mm时，分度值为0.1mm时： L=240mm时，分度值为0.5mm时： L=490mm时，分度值为0.5mm时： 评定结果表明：砖用卡尺示值误差测量不确定度的评定满足U判断准则的要求，校准方法可行。附录B校准证书内容a）标题，如“校准证书”或“校准报告”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）；d）证书或报告的唯一性标识（如编