JJF(浙) 1194-2022 闪影像测量仪校准规范

(浙)浙江省地方计量技术规范JJF（浙）1194-2022闪测影像测量仪校准规范CalibrationSpecificationforQuickVideoMeasuringMachines2022-11-14发布2023-02-14实施浙江省市场监督管理局发布JJF（浙）1194-2022闪测影像测量仪校准规范CalibrationSpecificationJJF（浙）1194-2022forQuickVideoMeasuringMachines归口单位：浙江省市场监督管理局主要起草单位：浙江省计量科学研究院参加起草单位：杭州市质量技术监督检测院杭州徕之测量技术有限公司深圳市中图仪器股份有限公司本规范委托浙江省计量科学研究院负责解释JJF（浙）1194-2022本规范主要起草人：金挺（浙江省计量科学研究院）王瑛辉（浙江省计量科学研究院）叶怀储（浙江省计量科学研究院）参加起草人：詹星宇（杭州市质量技术监督检测院）沈斌（杭州徕之测量技术有限公司）谭文明（深圳市中图仪器股份有限公司）JJF（浙）1194-2022目录引言........................................................................................................................................II1范围.......................................................................................................................................12引用文件...............................................................................................................................13术语.......................................................................................................................................14概述.......................................................................................................................................15计量特性...............................................................................................................................26校准条件...............................................................................................................................26.1环境条件............................................................................................................................26.2测量标准及其他设备........................................................................................................27校准项目和校准方法...........................................................................................................27.1二维探测误差....................................................................................................................37.2尺寸测量误差....................................................................................................................47.3测量重复性........................................................................................................................58校准结果...............................................................................................................................59复校时间间隔.......................................................................................................................5附录A校准原始记录格式.......................................................................................................6附录B校准证书内容（内页）格式....................................................................................10附录C测量不确定度评定示例.............................................................................................11IJJF（浙）1194-2022引言JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》、JJF1094-2002《测量仪器特性评定》共同构成本规范制定的基础性系列规范。在编写时参考了JB/T12639-2016《闪测影像测量仪》和JJF1318-2011《影像测量仪校准规范》的技术要求和试验方法。本规范为首次发布。IIJJF（浙）1194-2022闪测影像测量仪校准规范1范围本规范适用于闪测影像测量仪的校准。2引用文件本规范引用下列文件：JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则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术语二维探测误差2Dprobingerror用闪测影像测量仪测定平面圆形实物标准器的半径变化范围。注：闪测影像测量仪的工作台可移动时的二维探测误差为PM；闪测影像测量仪的工作台不可移动的二维探测误差为PS。4概述图1闪测影像测量仪结构示意图1—工作台；2—操作面板；3—Z轴调节机构；4—投射光源；5—反射光源；6—光学镜头；7—图像传感器闪测影像测量仪又称一键式影像测量仪，简称闪测仪，是由上下光源、高像素CCD/CMOS相机、大视角大景深远心镜头、不可移动工作台或可移动工作台组成，包括广1JJF（浙）1194-2022视野与高精度测量模式。闪测影像测量仪可以自动识别出测量范围内的多个相同工件（或同一工件在测量范围内的多个相同特征），并能一次性地自动完成所有工件（或特征）测量。其结构如图1所示。5计量特性计量特性如表1所示。表1计量特性序号计量特性测量设备圆形靶标123二维探测误差（PM，PS）尺寸测量误差（EXY）线纹尺，一维点阵掩膜版，二维点阵掩膜版测量重复性注：以上测量设备可在满足闪测影像测量仪校准要求的前提下选择使用。6校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度：（20±3）℃，且温度变化不大于1℃/h。闪测影像测量仪在室内温度平衡时间不少于12h，测量标准器在室内平衡温度时间不少于6h。6.1.2相对湿度：不大于75%。6.1.3仪器测量室内应无影响测量的灰尘、噪音、振动、腐蚀性气体和磁场干扰。6.2测量标准及其他设备推荐使用表2所列设备，允许使用其他满足不确定度要求的测量标准进行校准。表2测量标准及其他设备序号设备名称圆形靶标技术要求1234圆度不超过1/4MPEPS线纹尺不确定度不大于1/4MPEEXY不确定度不大于1/4MPEEXY不确定度不大于1/4MPEEXY一维点阵掩膜版二维点阵掩膜版7校准项目和校准方法校准前，首先对闪测影像测量仪的外观及各部分相互作用进行检查，确定工作台表面没有碰伤、显著划痕等影响计量特性的因素后再进行校准。2JJF（浙）1194-20227.1二维探测误差7.1.1二维探测误差PM将圆形靶标水平放置于工作台面上，在视场内调整影像清晰。在工作台移动的情况下，对整个圆大致均匀的采取25个点，采用单点测量的方法，不得一次采取测量窗口的所有点，测量示例见图2。图2PM测量示意图用所有25个测量点的数据拟合最小二乘圆，得到圆心，25个测量点到圆心的距离即为半径Ri，RmaxRmin即为探测误差PM。7.1.2二维探测误差PS选择适当尺寸的圆形靶标（标靶影像直径约为视场范围的10%~30%），将圆形靶标水平放置于工作台面上，在视场内调整影像清晰。在工作台不作任何移动的情况下，利用视场内不同点对圆形靶标的圆周进行测量，测量示例见图3。图3PS测量示意图用所有25个测量点的数据拟合最小二乘圆，得到圆心，25个测量点到圆心的距离即为半径Ri，RmaxRmin即为探测误差PS。3JJF（浙）1194-2022注：1选择广视野测量模式下进行校准。2当闪测影像测量仪的工作台可移动时，校准二维探测误差PM与PS；当闪测影像测量仪的工作台不可移动时，只校准二维探测误差PS。7.2尺寸测量误差7.2.1测量位置当使用线纹尺作为测量标准时，在工作台面上应选择4个位置进行测量。其中两个位置应是沿测量范围内两条对角线X+Y与X-Y方向，另两个位置应是平行于X轴和Y轴方向，测量示例见图4。注：可根据用户需要选择任意位置作为测量位置。图4测量位置示意图7.2.2测量间隔每个位置测量不少于3个间隔，最小测量间隔不大于该测量位置测量行程的10%，X轴与Y轴方向最大测量间隔不小于该测量位置测量行程的90%，对角线X+Y与X-Y方向最大测量间隔不小于该测量位置测量行程的66%。7.2.3测量方法当使用线纹尺做测量标准时，按7.2.1的要求选择测量位置。在各测量位置上依次对规定的线纹间隔进行测量。三次测得值的平均值与标准器实际值的差值为尺寸测量误差。当使用二维掩膜板做测量标准时，将二维掩膜板放置在工作台面上，依次按规定的间隔对二维图形标记的坐标进行测量，得到各标记点的二维坐标。三次测得值的平均值与标准器上对应点实际值的差值为尺寸测量误差。4JJF（浙）1194-2022注：1如闪测影像测量仪具有广视野与高精度两种测量模式，则需校准两种测量模式的尺寸测量误差。2当闪测影像测量仪工作台可移动时，按7.2.3的方法测量拼接模式下尺寸测量误差。7.3测量重复性在工作台面上选择两条对角线方向中的一个方向，放置测量标准，对选定测量位置的任意一个测量间隔进行测量，重复测量10次，按公式（1）计算重复性。n2(LiL)n1(1)s=i1式中：s——重复性,mm；Li——第i次的读数值，mm；L——n次读数平均值，mm；n——测量次数，n=10。注：1如闪测影像测量仪具有广视野与高精度两种测量模式，则需校准两种测量模式的测量重复性。2当闪测影像测量仪工作台可移动时，按7.3的方法测量拼接模式下测量重复性。8校准结果校准后的闪测影像测量仪，应填发校准证书或报告，校准结果应在校准证书上反映，校准证书至少应包括JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》5.12条款中的信息。校准结果内页格式可参见附录B。9复校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，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。5JJF（浙）1194-2022附录A闪测影像测量仪校准原始记录格式A.1二维探测误差序号二维探测误差（μm）Rmax（mm）Rmin（mm）12PMPSA.2测量平面内的尺寸测量误差A.2.1广视野模式：示值误差测量值（mm）测量值平均值（mm）标称值偏差EXY（mm）123（μm）（μm）XYX+YX-YA.2.2广视野模式拼接：示值误差测量值（mm）测量值平均值（mm）标称值偏差EXY（mm）123（μm）（μm）X6JJF（浙）1194-2022YX+YX-YA.2.3高精度模式：示值误差测量值平均值（mm）测量值（mm）标称值偏差EXY（mm）（μm）123（μm）XYX+YX-YA.2.4高精度模式拼接：示值误差测量值（mm）测量值标称值偏差EXY平均值（mm）123（μm）（mm）（μm）X7JJF（浙）1194-2022YX+YX-YA.3测量重复性A.3.1广视野模式：序号16273495测量值（mm）序号810测量值（mm）n（LiL）2s=（n1）（mm）i1A.3.2广视野模式拼接：序号1623495测量值（mm）序号7810测量值（mm）n（LiL）2s=（n1）（mm）i18JJF（浙）1194-2022A.3.3高精度模式：序号测量值（mm）序号16234957810测量值（mm）n（LiL）2s=（n1）（mm）i1A.3.4高精度模式拼接：序号1623495测量值（mm）序号7810测量值（mm）n（LiL）2s=（n1）（mm）i19JJF1194-2022附录B闪测影像测量仪校准证书（内页）格式B.1二维探测误差序号二维探测误差（μm）12PMPSB.2尺寸测量误差广视野模式广视野模式拼接高精度模式高精度模式拼接测量值平均值示值误差测量值平均值示值误差测量值平均值示值测量值平均值示值误差EXY误差（mm）（μm）（mm）（μm）（mm）（μm）（mm）（μm）XYX+YX-YB.3测量重复性序号测量重复性（mm）1234广视野模式广视野模式拼接高精度模式高精度模式拼接10JJF1194-2022附录C尺寸示值误差测量结果的不确定度评定示例C.1概述C.1.1依据依据《闪测影像测量仪校准规范》,对闪测影像测量仪尺寸示值误差的测量不确定度进行分析和评定。C.1.2测量方法采用标准玻璃线纹尺对尺寸示值误差进行直接测量。C.2测量模型C.2.1依据本规范进行尺寸示值误差校准时，其测量模型见公式（C.1）。Ll（C.1）式中：--------闪测影像测量仪测量平面内的尺寸示值误差；L--------闪测影像测量仪测量值；l---------标准玻璃线纹尺实际值；C.2.2不确定度传播律见公式（C.2）u()c1(L)u(L)c2222(l)u2(l)（C.2）式中：c1(L)L1c2(l)l1C.3标准不确定度分量来源分析与计算标准不确定度分量主要来源包括以下四部分：a)测量重复性引入的标准不确定度分量u1；b)闪测影像测量仪分辨力引入的标准不确定度分量u2；c)标准玻璃线纹尺引入的标准不确定度分量u3；d)闪测影像测量仪光栅尺与标准玻璃线纹尺线膨胀系数差引入的标准不确定度分量u4；11JJF1194-2022C.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1对标准玻璃线纹尺100mm点测进行10次测量，得到测量列（单位：mm）：100.0011、100.0018、100.0013、100.0012、100.0019、100.0018、100.0017、100.0018、100.0011、100.0013。n2(xix)n1实验标准偏差si