三、四等量块建标样本(296站)

国防计量建立测量标准技术报告标准名称 三等量块标准装置 计量技术机构 XXX厂XXX室 编写 年 月 日审核 年 月 日目 次一、测量标准概述.（1）二、测量标准性能（2）三、构成测量标准的测量器具及配套设备（3）四、检定人员（4）五、校准（检定）环境条件.（4）六、测量标准不确定度的评定.（5）七、测量标准重复性.（11）八、测量标准稳定性（12）九、测量标准不确定度的验证.（13）十、结论（14）十一、附录.（14）共 14 页 第 1 页一、测量标准概述1建立测量标准的目的、意义和用途量块作为长度标准，将机械加工中各种制成品的长度与国家乃至国际的复现米定义的基准长度联系起来，以达到使量值统一的目的。为保证本厂在生产过程中所使用的工作量块能及时进行检定(校准)，确保量值的准确可靠，满足军工产品研制、试验、生产、使用的需要，经工厂主管领导同意，在本实验室建立三等量块标准装置。本标准装置负责对本厂使用的100多盒量块进行周期检定。2测量标准组成和工作原理本标准装置由三等量块、接触式干涉仪以及平面平晶组成。工作原理采用比较测量法。即用相同标称长度的三等标准量块和被测量块在接触式干涉仪上进行比较测量，得到的测量值为其差值，三等量块的中心长度由检定证书已知，则被测量块的中心长度为： 3检定方法和依据的检定规程将中心长度为的标准量块放置在接触式干涉仪的工作台上，测头对准量块中心，拨动拨叉数次，读数稳定后调零，再把被测量块放在工作台上，测头对准量块中心，拨动拨叉数次，读数稳定后读取长度差值。被测量块的中心长度。测量其它位置的量块长度时，改为对准被测量块需要测量的位置。开展检定所依据的检定规程是JJG 146-2003量块检定规程。共 14 页 第 2 页二、测量标准性能1该标准装置的主要技术指标如下：测量范围：(0.5100)mm测量不确定度：测量参数包括：研合性、量块的长度、长度变动量、长度稳定度。2限定条件防尘、防震、防磁。共 14 页 第 3 页三、构成测量标准的测量器具及配套设备测量器具名 称型号规格出厂编号生产国别厂 家研制或购进时间测量范围允许误差极限校准（检定）机 构校准（检定）时 间校准（检定）证书号量 块87块组58580苏联1981年(0.5100)mm0.10m+110-6ln296站2005.12.19LG21-2005285量 块20块组20078成量1986年(5.12-100)mm0.10m+110-6ln296站2005.11.11LG21-2005267量 块10块组11751成量1981年(0.991-1)mm0.10m+110-6ln296站2005.12.16LG21-2005283配套设备接触式干涉仪JDS-1型9315上海东风光学厂1981年(0-150)mm(0.03+1.5ni/) m296站2006.01.06LO26-2006036平面平晶60mm91321长沙光学仪器厂1992年60mm0.1m计理中心2005.10.07LP24-2005376平面平晶60mm77283长沙光学仪器厂1990年60mm0.1m计理中心2005.10.07LP24-2005378平面平晶60mm91404长沙光学仪器厂1992年60mm0.1m计理中心2005.10.07LP24-2005379干涉显微镜M-4660304苏联1963年Rz(0.05-0.8)m(22-5）%296站2006.01.07LF21-2006033共 14 页 第 4 页四、检定人员姓名技术职称从事本专业年限检定专业项目检定员证号XXX检定员20年量 块国防计检证渝字第000017号XXX工程师10年量 块国防计检证渝字第000004号五、校准（检定）环境条件项 目 名 称要 求实 际 情 况室 温（200.6）（19.520.5）湿 度65%65%共 14 页 第 5 页六、测量标准不确定度的评定1输入量标称长度（0.5100）mm端面量块的中心长度通过与相同标称长度的已知标准比较来确定，两个端面量块比较的直接输出就是它们的中心长度差。2数学模型2.1用接触式干涉仪测量量块长度时，被测量块长度可表示为：被测量块的温度、线性热膨胀系数和在20时的中心长度。下标有s者为对应标准量块的值。 接触式干涉仪的读数；测点偏离标准和被测量块中心所产生的误差，该值不能确定，其大小与对中心的偏移量有关。2.2合成不确定度的表示式由于量块中心长度的测量不确定度主要来源于等影响量，除可通过实测按A类计算外，其余不确定度分量均视为B类不确定度，并且相互间基本上独立无关。合成不确定度的表示式为：2.3灵敏系数 共 14 页 第 6 页六、测量标准不确定度的评定 式中：标准和被测量块的长度变动量。因此被测长度的合成标准不确定度可表示为：3输入量的标准不确定度评定由于不确定度与量块长度有关，下面以100mm量块为例，进行测量不确定度分析。 3.1标准量块的中心长度的标准不确定度的评定 3等量块的测量不确定度，按正态分布处理，覆盖因子按计算，则标准不确定度。于是对应的不确定度分量为：由正态分布知自由度为：3.2接触式干涉仪的读数的标准不确定度的评定接触式干涉仪的读数的不确定度来源于仪器的不稳定性和读数误差，可以通过重复读数来得到。任取一块量块，在干涉仪上进行10次独立的重复测量，其实验标准偏差为。实际测量时，干涉仪的读数由标准量块和被测量块的差构成，每个读数按2次的平均值，则标准不确定度于是对应的不确定度分量为：共 14 页 第 7 页六、测量标准不确定度的评定则自由度为：3.3标准量块的线膨胀系数的标准不确定度的评定规程规定钢质量块的线膨胀系数应在（11.51）10-6-1范围内，假定其在该范围内等概率分布。可得其标准不确定度。检定4等量块时温度最大差以0.05计算，于是对应的不确定度分量为： 估计相对标准不确定度为20%，则自由度为：3.4标准量块和被测量块温度差的标准不确定度的评定 检定4等量块时温度最大差以在0.05范围内估计，假定其在该范围内等概率分布，可得其标准不确定度。于是对应的不确定度分量为： 估计的相对标准不确定度为10%，则自由度为：3.5标准量块和被测量块的线膨胀系数差的标准不确定度的评定规程规定钢质量块的线膨胀系数应在（11.51）10-6-1范围内，假定标准量块和被测量块的线膨胀系数均在110-6-1 范围内等概率分布，则两量块的线膨胀系数差应在210-6-1范围内，并服从三角分布。因此其标准不确定度。测量时被测量块温度对标准温度20的偏差不超共 14 页 第 8 页六、测量标准不确定度的评定过0.6。于是对应的不确定度分量为： 估计的相对标准不确定度为10，则自由度为：3.6被测量块的温度的标准不确定度的评定量块比较测量时一般不测量被测量块的温度，即认为温度等于20。因此与20的差就是的不确定度范围。若在（200.6）范围内等概率分布，则得其标准不确定度。由于线膨系数差在210-6-1范围内服从三角分布。的绝对值取其最大值的一半估算，即等于110-6-1。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：3.7标准量块测点位置的标准不确定度的评定估计测点位置在量块中心附近1mm区域内等概率分布，假定测量时每一量块测量两次取平均值。因此其标准不确定度。3等量块的长度变动量允许值是0.20m。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：共 14 页 第 9 页六、测量标准不确定度的评定3.8被测量块测点位置的标准不确定度的评定估计测点位置在量块中心附近1mm区域内等概率分布，假定测量时每一量块测量两次取平均值。因此其标准不确定度。4等量块的长度变动量允许值是0.35m。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值灵敏系数（m）自由度标准量块0.078m10.078接触式干涉仪的读数0.006m10.0069标准量块的线膨系数0.57710-6-10.00312标准和被测块温度差0.0290.03350标准和被测块线膨系数差0.81610-6-10.04950被测量块的温度0.3460.03512标准量块测点位置0.408mm0.02212被测量块测点位置0.408mm0.039125合成标准不确定度的评定各标准不确定度分量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度为：共 14 页 第 10 页六、测量标准不确定度的评定其有效自由度为：6扩展不确定度的评定取置信概率，按有效自由度查分布表得：扩展不确定度为：共 14 页 第 11 页七、测量标准重复性选用稳定的量块在装置正常的工作条件下，进行重复性测量，每块量块重复测量10次，其测量结果如下：量块标称长度（mm）150100标准量块编号117512007858580被测量块编号201154014183069测量日期2005.06.132005.06.132005.06.13室温（）20.320.320.3湿度（）575757长度偏差测量值（m）-0.06+0.10-0.28-0.06+0.10-0.27-0.07+0.10-0.26-0.06+0.11-0.28-0.07+0.10-0.27-0.07+0.10-0.26-0.06+0.11-0.27-0.06+0.10-0.27-0.07+0.10-0.26-0.07+0.11-0.27平均值-0.065+0.103-0.269重复性5.2710-34.8310-37.3810-30.075结论：计算结果表明，该装置的重复性小于合成不确定度的2/3，即，重复性符合要求。共 14 页 第 12 页八、测量标准稳定性选用稳定的量块在装置正常的工作条件下，每隔三个月进行一次重复性测量观测，每次重复测量10次，取10个观测值的算术平均值作为一次测量结果，共观测4次，其观测结果如下表：量块标称长度（mm）150100标准量块编号117512007858580被测量块编号201154014183069组内测量平均值（m）日期：2005.02室温：20.3湿度：57%-0.060+0.105-0.265日期：2005.05室温：20.3湿度：57%-0.056+0.106-0.266日期：2005.08室温：20.3湿度：62%-0.054+0.105-0.267日期：2005.11室温：20.3湿度：62%-0.056+0.107-0.266组间平均值-0.0565+0.1088-0.266重复性2.51710-39.59210-48.16510-40.113结论：计算结果表明，该装置的稳定性小于合成不确定度，即，稳定性符合要求。共 14 页 第 13 页九、测量标准不确定度的验证选用稳定的量块共10块，在本装置正常的工作条件下进行测量，其测量值为，然后送上级法定计量单位测量，其测量值为,比对结果如下表：编号标称长度（mm）本装置测量长度偏差值（m）上级机构测量长度偏差值（m）比对结果（m）201151-0.060.000.064014125-0.23-0.220.0150+0.11+0.120.01830690.5-0.030.000.031.5+0.06+0.050.012.5+0.010.000.015-0.05-0.060.0110-0.09-0.100.01700.00+0.020.02100-0.26-0.270.01本装置扩展不确定度为：比对结果的最大值为0.06m0.29m，即，其结果符合要求。共 14 页 第 14页十、结论通过对本标准装置测量不确定度的评定，以及进行重复性、稳定性和验证考核，本标准装置符合计量器具检定系统及JJG146-2003量块检定规程的要求，可以开展（0.5100）mm四等以下量块的检定工作。十一、附录1. JJG2056-1990长度计量器具（量块部分）检定系统2. JJG146-2003量块检定规程3. 接触式干涉仪使用说明书国防计量建立测量标准技术报告标准名称 四等量块标准装置 计量技术机构 XXX厂XXX室 编写 年 月 日审核 年 月 日目 次一、测量标准概述.（1）二、测量标准性能（2）三、构成测量标准的测量器具及配套设备（3）四、检定人员（4）五、校准（检定）环境条件.（4）六、测量标准不确定度的评定.（5）七、测量标准重复性.（11）八、测量标准稳定性（12）九、测量标准不确定度的验证.（13）十、结论（14）十一、附录.（14）共 14 页 第 1 页一、测量标准概述1建立测量标准的目的、意义和用途量块作为长度标准，将机械加工中各种制成品的长度与国家乃至国际的复现米定义的基准长度联系起来，以达到使量值统一的目的。为保证本厂在生产过程中所使用的工作量块能及时进行检定(校准)，确保量值的准确可靠，满足军工产品研制、试验、生产、使用的需要，经工厂主管领导同意，在本实验室建立四等量块标准装置。本标准装置负责对本厂使用的100多盒量块进行周期检定。2测量标准组成和工作原理本标准装置由四等量块、测长机以及平面平晶组成。工作原理采用比较测量法。即用相同标称长度的四等标准量块和被测量块在测长机上进行比较测量，得到的测量值为其差值，四等量块的中心长度由检定证书已知，则被测量块的中心长度为： 3检定方法和依据的检定规程将中心长度为的标准量块放置在测长机的工作台上，测头对准量块中心，拨动拨叉数次，读数稳定后调零，再把被测量块放在工作台上，测头对准量块中心，拨动拨叉数次，读数稳定后读取长度差值。被测量块的中心长度。测量其它位置的量块长度时，改为对准被测量块需要测量的位置。开展检定所依据的检定规程是JJG 146-2003量块检定规程。共 14 页 第 2 页二、测量标准性能1该标准装置的主要技术指标如下：测量范围：(50500)mm测量不确定度：测量参数包括：研合性、量块的长度、长度变动量、长度稳定度。2限定条件防尘、防震、防磁。共 14 页 第 3 页三、构成测量标准的测量器具及配套设备测量器具名 称型号规格出厂编号生产国别厂 家研制或购进时间测量范围允许误差极限校准（检定）机 构校准（检定）时 间校准（检定）证书号量 块10块组5580成量1981年(50500)mm0.20m+210-6ln296站2005.12.21LG21-2005286配套设备接触式干涉仪JDS-1型9315上海东风光学厂1981年(0-150)mm(0.03+1.5ni/) m296站2006.01.06LO26-2006036测长机JD9A型200047新天光学仪器厂1981年(0-1000)mm0.25 m296站2006.01.06LO24-2006041平面平晶60mm91321长沙光学仪器厂1992年60mm0.1m中心计量室2005.10.07LP24-2005376平面平晶60mm77283长沙光学仪器厂1990年60mm0.1m中心计量室2005.10.07LP24-2005378平面平晶60mm91404长沙光学仪器厂1992年60mm0.1m中心计量室2005.10.07LP24-2005379干涉显微镜M-4660304苏联1963年Rz(0.05-0.8)m(22-5）%296站2006.01.07LF21-2006033共 14 页 第 4 页四、检定人员姓名技术职称从事本专业年限检定专业项目检定员证号XXX检定员20年量 块国防计检证渝字第000017号XXX工程师10年量 块国防计检证渝字第000004号五、校准（检定）环境条件项 目 名 称要 求实 际 情 况室 温（201）（19.520.5）湿 度65%65%共 14 页 第 5 页六、测量标准不确定度的评定1输入量标称长度（50500）mm端面量块的中心长度通过与相同标称长度的已知标准比较来确定，两个端面量块比较的直接输出就是它们的中心长度差。2数学模型2.1用接触式干涉仪测量量块长度时，被测量块长度可表示为：被测量块的温度、线性热膨胀系数和在20时的中心长度。下标有s者为对应标准量块的值。 接触式干涉仪的读数；测点偏离标准和被测量块中心所产生的误差，该值不能确定，其大小与对中心的偏移量有关。2.2合成不确定度的表示式由于量块中心长度的测量不确定度主要来源于等影响量，除可通过实测按A类计算外，其余不确定度分量均视为B类不确定度，并且相互间基本上独立无关。合成不确定度的表示式为：2.3灵敏系数 共 14 页 第 6 页六、测量标准不确定度的评定 式中：标准和被测量块的长度变动量。因此被测长度的合成标准不确定度可表示为：3输入量的标准不确定度评定由于不确定度与量块长度有关，下面以500mm量块为例，进行测量不确定度分析。 3.1标准量块的中心长度的标准不确定度的评定 4等量块的测量不确定度，按正态分布处理，覆盖因子按计算，则标准不确定度。于是对应的不确定度分量为：由正态分布知自由度为：3.2测长机的读数的标准不确定度的评定测长机的读数的不确定度来源于仪器的不稳定性和读数误差，可以通过重复读数来得到。任取一块量块，在测长机上进行10次独立的重复测量，其实验标准偏差为。实际测量时，测长机的读数由标准量块和被测量块的差构成，每个读数按2次的平均值，则标准不确定度于是对应的不确定度分量为：共 14 页 第 7 页六、测量标准不确定度的评定则自由度为：3.3标准量块的线膨胀系数的标准不确定度的评定规程规定钢质量块的线膨胀系数应在（11.51）10-6-1范围内，假定其在该范围内等概率分布。可得其标准不确定度。检定5等量块时温度最大差以0.05计算，于是对应的不确定度分量为： 估计相对标准不确定度为20%，则自由度为：3.4标准量块和被测量块温度差的标准不确定度的评定 检定5等量块时温度最大差以在0.05范围内估计，假定其在该范围内等概率分布，可得其标准不确定度。于是对应的不确定度分量为： 估计的相对标准不确定度为10%，则自由度为：3.5标准量块和被测量块的线膨胀系数差的标准不确定度的评定规程规定钢质量块的线膨胀系数应在（11.51）10-6-1范围内，假定标准量块和被测量块的线膨胀系数均在110-6-1 范围内等概率分布，则两量块的线膨胀系数差应在210-6-1范围内，并服从三角分布。因此其标准不确定度。测量时被测量块温度对标准温度20的偏差不超共 14 页 第 8 页六、测量标准不确定度的评定过1。于是对应的不确定度分量为： 估计的相对标准不确定度为10，则自由度为：3.6被测量块的温度的标准不确定度的评定量块比较测量时一般不测量被测量块的温度，即认为温度等于20。因此与20的差就是的不确定度范围。若在（201）范围内等概率分布，则得其标准不确定度。由于线膨系数差在210-6-1范围内服从三角分布。的绝对值取其最大值的一半估算，即等于110-6-1。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：3.7标准量块测点位置的标准不确定度的评定估计测点位置在量块中心附近1mm区域内等概率分布，假定测量时每一量块测量两次取平均值。因此其标准不确定度。4等量块的长度变动量允许值是0.60m。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：共 14 页 第 9 页六、测量标准不确定度的评定3.8被测量块测点位置的标准不确定度的评定估计测点位置在量块中心附近1mm区域内等概率分布，假定测量时每一量块测量两次取平均值。因此其标准不确定度。5等量块的长度变动量允许值是1.00m。于是对应的不确定度分量为：估计的相对标准不确定度为20%，则自由度为：标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值灵敏系数（m）自由度标准量块0.465m10.465测长机的读数0.071m10.0719标准量块的线膨系数0.57710-6-10.00312标准和被测块温度差0.0290.03350标准和被测块线膨系数差0.81610-6-10.08250被测量块的温度0.5770.05812标准量块测点位置0.408mm0.06612被测量块测点位置0.408mm0.110125合成标准不确定度的评定各标准不确定度分量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度为：共 14 页 第 10 页六、测量标准不确定度的评定其有效自由度为：6扩展不确定度的评定取置信概率，按有效自由度查分布表得：扩展不确定度为：共 14 页 第 11 页七、测量标准重复性选