JJF 2383-2026 大量程数显指示表校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范大量程数显指示表校准规范2026-04-02发布2026-10-02实施大量程数显指示表校准规范CalibrationSpecificatiDigital-indicatorGauges归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院青海省计量检定测试所黑龙江省计量检测测试院苏州市计量测试院参加起草单位：桂林量具刃具有限责任公司三丰精密量仪(上海)有限公司本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：路瑞军(天津市计量监督检测科学研究院)赵勇(青海省计量检定测试所)梁玉红(黑龙江省计量检测测试院)王云祥(苏州市计量测试院)参加起草人：李凌梅(天津市计量监督检测科学研究院)赵伟荣(桂林量具刃具有限责任公司)狄龙[三丰精密量仪(上海)有限公司]I (1)2引用文件 (1)4计量特性 4.1测头测量面的表面粗糙度 4.4示值变动性 4.5测杆径向受力对示值影响量 4.6示值误差 4.7回程误差 5校准条件 5.1环境条件 5.2校准项目和校准用计量器具 6校准方法 6.1测头测量面的表面粗糙度 6.4示值变动性 6.5测杆径向受力对示值影响量 6.6示值误差 6.8示值漂移 7校准结果的表达 8复校时间间隔 附录A指示表检定仪校准大量程表示值误差的不确定度评定示例 附录B测长仪校准大量程表示值误差的不确定度评定示例 附录C量块校准大量程表示值误差的不确定度评定示例 附录D大量程表示值误差及回程误差的数据处理示例1 附录E大量程表示值误差的数据处理示例2 附录F校准证书内容及内页格式 Ⅱ及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定的基础性系列规范。本规范为首次发布。1大量程数显指示表校准规范本规范适用于分辨力为0.01mm、测量范围上限大于100mm,分辨力为0.001mm、测量范围上限大于30mm,分辨力为0.005mm、测量范围上限大于50mm,以及分辨力为0.0005mm、0.0002mm和0.0001mm的数显指示表(以下简称大量程表)的本规范引用了下列文件：JJG34指示表检定规程GB/T18761电子数显指示表ISO13102产品几何技术规范(GPS)长度测量器具：电子数显指示表设计和计量特性(Geometricalproductspecifications(GPS)—Dimensionalmeasuringequip-ment:Electronicdigital-indicatorgauge—Designandmetrologicalcharacteristics)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(包括所有的修订单)适用于本规范。3概述大量程表是通过电感、光栅、容栅等位移传感器获得测杆直线位移量，并通过一体式显示屏以数字方式显示的计量器具。按照显示方式的不同，指示表分为数字式指示表和带模拟指示式指示表两种(结构示意图分别见图1、图2);按分辨力不同又分为百分表、千分表和万分表。图1数字式指示表结构示意图1—表体；2—数字显示屏；3—功能键；4—轴套；5—测杆；6—测头2图2带模拟指示式指示表结构示意图1—表体；2—模拟显示屏；3—数字显示屏；4—功能键；5—轴套；6—测杆；7—测头4计量特性4.1测头测量面的表面粗糙度测头测量面的表面粗糙度不超过表1的规定。表1表面粗糙度钢大量程表的行程应超过测量范围上限。分辨力为0.0001mm、0.0002mm和0.0005mm的大量程表上限超过量不小于0.2mm,其他规格的大量程表上限超过量不小于0.5mm。4.3测量力产品说明书或其他技术文件给出的限定值。4.4示值变动性示值变动性的要求见表2。4.5测杆径向受力对示值影响量产品说明书或其他技术文件给出的限定值。产品说明书或其他技术文件给出的限定值。产品说明书或其他技术文件给出的限定值。示值漂移的要求见表2。3表2大量程表示值变动性和示值漂移的要求示值变动性/分辨力11h内的示值漂移/分辨力12≤注：校准不判定合格与否，上述计量特性指标仅供参考。5校准条件5.1环境条件校准温度的要求可根据对测量不确定度的影响而定，在大量程表测量范围较大、最大允许误差要求较高时，应尤其注意。推荐的环境条件最低要求见表3。表3校准的环境条件分辨力实验室温度℃室温变化℃平衡温度时间h实验室相对湿度145.2校准项目和校准用计量器具校准项目和校准用计量器具见表4。允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准及设备进行校准。表4校准项目和校准用计量器具序号校准项目校准用计量器具1测头测量面的表面粗糙度2——3测量力在(0～10)N范围内，MPE:±0.2N4带工作台的刚性表架工作台在工作区域(D40mm)内平面度≤0.3μm5半圆柱侧块、带工作台的刚性表架工作台在工作区域(D40mm)内平面度≤0.3μm6示值误差指示表检定仪最大允许误差不大于被校准表最大允许误差的四分之一最大允许误差不大于被校准表最大允许误差的六分之一4序号校准项目校准用计量器具6示值误差带工作台的刚性表架工作台在工作区域(D40mm)内平面度≤0.3μm7回程误差¹指示表检定仪最大允许误差不大于被校准表最大允许误差的四分之一最大允许误差不大于被校准表最大允许误差的六分之一8示值漂移²带工作台的刚性表架—1回程误差仅适用于有回程误差要求的大量程表。2示值漂移不适用于具有自动关机功能的大量程6校准方法校准前先检查大量程表的外观与各部分相互作用，确定没有影响校准计量特性的因素后再进行校准。6.1测头测量面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块比较测量。在进行比较时，所用的表面粗糙度比较样块与被校测量面的加工方法、材料、形状、表面色泽等尽可能一致，以相应表面粗糙度比较样块的标称值作为校准结果。6.2行程手动试验和目力观察。6.3测量力用测力仪在大量程表测量范围的始、中、末3个位置上测量，取测力仪读数值为该位置的测力值。6.4示值变动性将大量程表装夹在刚性表架上，使测量轴线垂直于工作台，分别在测量范围始、中、末3个位置测量。在每个位置轴向提动测杆5次，测杆移动量不超过10mm,5次中最大读数与最小读数之差即为该位置的示值变动性。6.5测杆径向受力对示值影响量将带有球测头的大量程表安装在刚性表架上，使大量程表的测杆轴线垂直于工作台，在测头与工作台之间放置一个半径为10mm的半圆柱侧块(量块附件),调整大量程表于测量范围起始位置与侧块圆柱面最高位置附近接触，沿侧块母线垂直方向，分别在表的前、后、左、右4个位置移动侧块各2次，每次侧块的最高点与表的测头接触出现最大值(拐点)时，记下读数，在8个读数中最大值与最小值之差为该位置测5杆径向受力对示值影响量。同样方法，还应在测量范围的中、末2个位置上进行。取3个位置中最大值作为大量程表的测杆径向受力对示值影响量。6.6示值误差采用指示表检定仪等测长仪器测量或采用量块进行测量，也可采用满足测量不确定度要求的其他方法。校准点至少包含表5中的推荐点。分辨力间隔推荐的校准点6.6.1测长仪器法将大量程表可靠地紧固在测长仪器上，使大量程表测杆轴线与测长仪器的进给位移方向一致。压缩大量程表测杆约0.2mm,将大量程表置零后，按测量段内校准点测量。大量程表各校准点的示值误差e由式(1)计算。La——大量程表的示值；L——测长仪器的示值。6.6.2量块法将大量程表可靠地紧固在刚性表架上，测量杆轴线垂直于表架的工作台。在(0～1)mm测量段内，首先在工作台上放置1mm量块，使大量程表的测头与量块接触，压缩测量杆0.2mm左右，大量程表置零，然后取下1mm量块，按校准点选取一组量块依次测量。大量程表各校准点的示值误差e₁由式(2)计算。La——大量程表的示值；Le——校准点量块的实际值；Lo——1mm量块的实际值。在大于1mm测量段内，使大量程表的测头与工作台接触，压缩测量杆约0.2mm左右，大量程表置零，按校准点选取10mm,20mm……一组量块依次测量。各校准6式中：Lc₂——量块的实际值。6.6.3数据处理取各校准点的示值误差中最大值与最小值之差作为大量程表的示值误差e,按式(4)式中：使用指示表检定仪等测长仪器测量，取大量程表正、反行程中同一点示值误差之差的最大值作为大量程表的回程误差。在大量程表测量范围内任意位置上开始记录读数，约15min记录一次读数值，取1h内指示表的最大值与最小值之差作为大量程表的示值漂移。7校准结果的表达经校准的大量程表出具校准证书。校准证书内容见附录E。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由大量程表的使用情况、使用者，大量程表本身质量等诸因素所决定的，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，建议一般不超过1年。7指示表检定仪校准大量程表示值误差的不确定度评定示例A.1测量方法以分辨力为0.0005mm,测量范围为(0～50)mm、MPEV为4μm的大量程表，采用MPEV为1μm的指示表检定仪直接测量为例，进行测量不确定度评定。A.2测量模型大量程表各校准点的示值误差计算公式由e=La—L.进一步整理，得：L——大量程表的示值(20℃条件下);L——指示表检定仪的示值(20℃条件下);αa、αe——大量程表与指示表检定仪的线膨胀系数；△ta、△t——大量程表与指示表检定仪偏离标准温度20℃的值。A.3合成标准不确定度计算公式为避免相关，通过如下方法将相关转化为不相关。C₃=de/aδa=L·△tC4=de/a8,=L·a则合成标准不确定度可表示为：=√u²+u2+(L·△t)²·u³+(A.4标准不确定度一览表标准不确定度见表A.1。代号不确定度来源确定度灵敏系数重复性引入的标准不确定度1指示表检定仪引入的标准不确定度88×10-7℃-¹大量程表与指示表检定仪温度差引入的标准不确定度0.17℃A.4.1大量程表引入的标准不确定度u1A.4.1.1分辨力引入的标准不确定度u1指示表的分辨力δ为0.0005mm,则A.4.1.2重复性引入的标准不确定度u12在重复性条件下，对大量程数显指示表50mm校准点连续测量10次，得到50.0000mm、50.0000mm、49.9995mm、50.0000mm,经计算得出单次测量实验标准偏差s=0.28μm,则取两者中最大值，则A.4.2指示表检定仪引入的标准不确定度u₂指示表检定仪在50mm时示值误差不超过1μm,其半宽为0.5μm,取均匀分布，则A.4.3大量程数显指示表与指示表检定仪线膨胀系数差引入的标准不确定度u₃大量程数显指示表和指示表检定仪使用了玻璃容栅，线膨胀系数为α为(10±1)×10-℃-¹,线膨胀系数的界限为±2×10℃-¹。按照三角分布，L=50mm,△t=A.4.4大量程数显指示表与指示表检定仪温度差引入的标准不确定度u₄大量程数显指示表与测长仪器之间存在一定温度差，以等概率落在±0.3℃范围内，假设均匀分布。膨胀系数为10×10-⁶℃-¹,则9A.5合成标准不确定度=√0.28²+0.29²+0.04²+A.6各校准点的扩展不确定度U(e)取包含因子k=2,则A.7大量程表示值误差的扩展不确定度U由于大量程表的示值误差e=emax一emin,且emax与emin互相不相关，故U=√2U(e)=√2×0.84μm≈1测长仪校准大量程表示值误差的不确定度评定示例大量程表各校准点的示值误差由e=La—L得：L——大量程表的示值(20℃条件下);L.——测长仪的示值(20℃条件下);C₃=de/aδa=L·△tC4=de/=√u²+u2+(L·△t)²·u²+B.4标准不确定度一览表重复性引入的标准不确定度1测长仪引入的标准不确定度大量程表与测长仪线膨胀系数差引入的标准不确定度大量程表与测长仪温度差引入的标准不确定度0.17℃B.4.1大量程表引入的标准不确定度u₁B.4.1.1分辨力引入的标准不确定度u₁大量程表的分辨力δ为0.001mm,则B.4.1.2重复性引入的标准不确定度u₁2在重复性条件下，对大量程表100mm校准点连续测量10次，得到100.000mm、取两者中最大值，则u₁=U1₂=0.32μmB.4.2测长仪引入的标准不确定度u₂测长仪MPE:±(0.5μm+5×10-⁶L),在100mm时最大允许误差是1μm,取均匀分布，则B.4.3大量程表与测长仪线膨胀系数差引入的标准不确定度u₃大量程表使用了玻璃容栅，线膨胀系数为α为(10±1)×10⁻⁶℃-¹,测长仪使用了金属光栅，线膨胀系数α为(11.5±1)×10-⁶℃-¹,线膨胀系数的界限为±3.5×10-⁶℃-¹。按照三角分布，L=100mm,△t=1℃,则B.4.4大量程表与测长仪温度差引入的标准不确定度u4大量程表与测长仪之间存在一定温度差，以等概率落在±0.3℃范围内，假设均匀分布。膨胀系数为11.5×10⁻⁶℃-¹,则B.5合成标准不确定度=√0.32²+0.58²+0.14²+B.6各校准点的扩展不确定度U(e)取包含因子k=2,则U(e)=k·u.(e)=2×0.71μm≈1B.7大量程表示值误差的扩展不确定度U由于大量程表的示值误差e=emax-emin,且emax与emn互相不相关，故U=√2U(e)=√2×1.4μm≈2量块校准大量程表示值误差的不确定度评定示例C.1测量方法以测量范围至150mm、分辨力为0.001mm,MPEV为9μm的大量程表，使用4等量块直接测量为例，进行测量不确定度评定。C.2测量模型指示表各校准点的示值误差e的测量模型为：式中：e——指示表各校准点的示值误差；La——指示表示值；C.3合成标准不确定度计算公式为避免相关，通过如下方法将相关转化为不相关。灵敏系数：C₁=de/aLa=1C₃=de/a8a=L·△tC4=de/aδ用u₁、U2、U₃、u4分别表示L、Lc、δa、δ的标准不确定度。则合成标准不确定度可表示为：=√u²+u2+(L·△t)²·u²+(C.4标准不确定度标准不确定度分量见表C.1。代号不确定度来源不确定度灵敏系数大量程表引入的标准不确定度1分辨力引入的标准不确定度1重复性引入的标准不确定度1不确定度1的标准不确定度不确定度工作台平面度引入的标准不确定度1C.4.1大量程表引入的标准不确定度u₁C.4.1.1分辨力引入的标准不确定度u₁1大量程表的分辨力为0.001mm,取均匀分布，则C.4.1.2重复性引入的标准不确定度u₁2在重复性条件下，对大量程表150mm校准点连续测量10次，得到150.000mm、经计算得出单次测量实验标准偏差s=U12=s=0.43取两者中最大值，则C.4.2量块引入的标准不确定度u₂C.4.2.1量块不确定度引入的标准不确定度U21按照JJG146《量块检定规程》,4等量块的扩展不确定度为U=0.20μm+2×C.4.2.2大量程表与量块线膨胀系数差引入的标准不确定度U₂2大量程表使用了玻璃容栅，线膨胀系数为α为(10±1)×10-⁶℃-¹,量块的线膨胀系数α为(11.5±1)×10-⁶℃-¹,膨胀系数的界限为±3.5×10-⁶℃-¹。按照三角分布，C.4.2.3大量程表与量块温度差引入的标准不确定度U₂3大量程表与量块之间存在一定温度差，以等概率落在±0.5℃范围内，服从均匀C.4.2.4工作台平面度引入的标准不确定度u₂4工作台在40mm范围内，平面度为0.3μm。假设均匀分布，则则=√0.18²+0.21²+0.50²+C.5合成标准不确定度C.6各校准点的扩展不确定度U(e)取包含因子k=2,则U(e)=k·u.(e)=2×0.74μm≈1C.7大量程表示值误差的扩展不确定度U由于大量程表的示值误差e=emax-emin,且emax与emn互相不相关，故U=√2U(e)=