JJG(粤)-测厚仪检定块检定规程

测厚仪检定块检定规程1范围本规程适用于超声波测厚仪校准用标准厚度块和标准圆管、锡膏厚度测量仪校准用标准台阶块、磁性或电涡流式覆层厚度测量仪检定用基体的首次检定、后续检定和使用中检查。2引用文件本规程引用下列文件：JJG818-2018磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定规程JJF1126-2004超声波测厚仪校准规范JJF1965-2022锡膏厚度测量仪校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。3概述3.1超声波测厚仪校准用标准厚度块超声波测厚仪校准用标准厚度块，简称标准厚度块，是用于校准超声波测厚仪示值误差的专用计量器具。其材料使用45#钢，几何形状见图1所示。（尺寸单位为mm，粗糙度Ra单位为μm）。图1标准厚度块3.2超声波测厚仪校准用标准圆管超声波测厚仪校准用标准圆管，简称标准圆管。是用于校准超声波测厚仪示值误差的专用计量器具。其材料使用45#钢，几何形状见图2所示。（尺寸单位为mm，粗糙度Ra单位为μm）。（b）图2标准圆管3.3锡膏厚度测量仪校准用标准台阶块锡膏厚度测量仪校准用标准台阶块，简称标准台阶块，是用于校准锡膏厚度测量仪示值误差的专用计量器具。几何形状见图3所示。图3标准台阶块3.4磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定用基体磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定用基体，简称基体，包括磁性和非磁性基体，是用于检定磁性、电涡流式覆层厚度测量仪检定示值误差的专用计量器具。4计量性能要求4.1标准厚度块4.1.1测量面表面粗糙度测量面表面粗糙度应不超过0.4μm。4.1.2标准厚度块的直径标准厚度块直径应不小于20mm。4.1.3标准厚度块的尺寸偏差和厚度变动量标准厚度块的尺寸偏差和厚度变动量应不超过表1的规定。表1标准厚度块厚度尺寸偏差与厚度变动量（单位：mm)标称厚度H厚度尺寸偏差厚度变动量0.5≤H≤10±0.01≤0.00510<H≤75±0.0275<H≤200±0.034.2标准圆管4.2.1测量面表面粗糙度测量面表面粗糙度应不超过0.4μm。4.2.2标准圆管长度标准圆管长度应不小于40mm。4.2.3标准圆管外径、曲面壁厚尺寸偏差及壁厚变动量标准圆管外径、曲面壁厚尺寸偏差及壁厚变动量应不超过表2规定。表2标准圆管外径、曲面壁厚尺寸偏差及壁厚变动量（单位：mm)曲面壁厚外径尺寸曲面壁厚极限尺寸偏差曲面壁厚变动量230±0.05±0.02≤0.005340±0.054.3标准台阶块4.3.1台阶块高度值一般包括20μm、35μm、50μm、75μm、100μm、200μm、300μm、400μm。高度值测量结果不确定度应不大于1.0μm（k=2）。4.3.1台阶块高度变动量台阶块高度变动量应不超过0.5μm。4.4磁性、非磁性基体4.4.1测量面表面粗糙度基体测量面的表面粗糙度Ra应不超过0.2μm。4.4.2平面度基体测量面的平面度应不超过1μm4.4.3基体尺寸基体尺寸应不小于1.3φ。注：φ为所配测厚仪测头直径，单位mm。5通用技术要求5.1外观5.1.1表面不应有锈蚀、碰伤、毛刺、镀层脱落和明显划痕及影响外观质量的其它缺陷。5.1.2标准台阶块台阶面和基准面应为哑光处理。首次检定的测厚仪检定块，应符合上述通用技术要求。后续检定及使用中检查的测厚仪检定块，允许有不影响计量性能的外观缺陷。6计量器具控制6.1检定条件检定地点不应该有强磁场干扰。温度、湿度条件如表3所示：表3测厚仪检定块检定的环境条件序号检定块名称检定室温度/℃室内温度变化/℃/h相对湿度/%被检仪器在室内平衡温度时间/h1标准厚度块、标准圆管20±3≤1＜65≥32标准台阶块20±1≤0.5≤75≥83磁性、非磁性基体20±5≤130～75≥36.2检定项目和主要检定器具6.2.1超声波测厚仪标准块超声波测厚仪标准块的检定项目和主要检定器具见表4。表4超声波测厚仪标准块的检定项目和主要检定器具一览表序号检定项目设备名称及计量性能首次检定后续检定使用中检查1外观——+++2测量面表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE:+12%~-17%+--3标准厚度块直径卡尺：MPE:±0.03mm+--4标准厚度块厚度尺寸偏差量块：5等测长仪或测长机：MPE:±（1μm+5×10-6L）式中L为被测量的长度+++5标准厚度块厚度变动量+++6.2.2超声波测厚仪标准圆管超声波测厚仪标准圆管的检定项目和主要检定器具见表5。表5超声波测厚仪标准圆管的检定项目和主要检定器具一览表序号检定项目设备名称及计量性能首次检定后续检定使用中检查1外观——+++2测量面表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE:+12%~-17%+--3标准圆管外径卡尺MPE:±0.03mm+--4标准圆度长度卡尺MPE:±0.03mm+--5标准圆管曲面壁厚尺寸偏差测长仪或测长机MPE:±(1μm+5×10-6L)式中L为被测量的长度+++6标准圆管曲面壁厚变动量+++6.2.3标准台阶规标准台阶规的检定项目和主要检定器具见表6。

表6标准台阶规的检定项目和主要检定器具一览表序号检定项目设备名称及计量性能首次检定后续检定使用中检查1外观——+++2台阶高度量块比较仪MPE：±0.5μm或光栅式测微仪：0.5μm级+++3台阶高度的变动量+++6.2.4磁性、非磁性基体磁性、非磁性基体的检定项目和主要检定器具见表7。表7磁性、非磁性基体的检定项目和主要检定器具一览表序号检定项目设备名称及计量性能首次检定后续检定使用中检查1外观——+++2表面粗糙度表面粗糙度比较样块MPE:+12%~-17%++-3基体平面度平面平晶1级+++4基体尺寸卡尺MPE:±0.03mm+--6.3检定方法6.3.1外观目视观察、手动检查。6.3.2测量面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测量面一致。当被校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，以相应表面粗糙度比较样块的标称值为测量结果。也可用表面粗糙度测量仪测量。6.3.3标准厚度块6.3.3.1标准厚度块直径用卡尺测量标准厚度块外径尺寸，在中间截面圆上均匀分布3个位置测量，取3次测量结果的平均值作为标准厚度块直径测量结果。6.3.3.2标准厚度块尺寸偏差6.3.3.2.1对于厚度标称尺寸不大于100mm的标准厚度块，使用测长仪直接测量。将球面测帽安装在测长仪上，使两测帽测量面相接触，调整零位并记录测长仪示值L0。将厚度块装夹至工作台上。测量时，将测长仪测帽对准中心点，调整工作台拐点至读数最小值位置，记录测长仪当前位置读数。测量3次，取3次测量值平均值作为测量结果。厚度块尺寸偏差δ按照公式（1）计算；δ=(Li-L0)-L(1)式中：δ——厚度块尺寸偏差，mm；Li——测长仪测量读数值，mm；L0——测长仪零位示值，mm；L——厚度块标称尺寸，mm。6.3.3.2.2对于厚度标称尺寸在100mm以上的标准厚度块，使用量块和测长仪比较测量。检定前将100mm量块（或对应尺寸量块），装夹在工作台上，测长仪选用球面测帽，调整工作台拐点，取当前位置为测量零位并记录测长仪示值。将相应厚度块经过充分等温，将标准块装夹在工作台面上，调整工作台拐点，记录测长仪当前位置读数，测量3次，取3次测量值的平均值作为测量结果，厚度块尺寸偏差δ按公式（2）计算：δ=(Li-L0+LS)-L(2)式中：δ——厚度块尺寸偏差，mm；Li——测长仪测量读数值，mm；L0——测长仪零位示值，mm；LS——量块实际尺寸，mm； L——厚度块标称尺寸，mm。6.3.3.3标准厚度块厚度变动量在标准厚度块距中心8mm的测量区域内两个垂直方向共4个测量位置（如图4所示）按照6.3.2.2所述方法进行测量，4个测量值与中心点位置测量结果中，取最大值与最小值的差值为标准厚度块厚度变动量。图4标准厚度块厚度变动量测量点示意图6.3.4标准圆管6.3.4.1标准圆管外径用卡尺测量标准厚度块外径，在中间截面圆上均匀分布3个位置测量，取3次测量结果的平均值作为标准厚度块直径测量结果。6.3.4.2标准圆管长度用卡尺测量标准圆管长度尺寸，在两端端面圆环上均匀分布3个位置测量，取3次测量结果的平均值作为标准圆管长度尺寸测量结果。6.3.4.3标准圆管曲面壁厚尺寸偏差与曲面壁厚变动量在标准圆管中间位置截面均匀分布3个位置进行测量。将标准圆管竖直固定在测长仪工作台面上，测长仪一端选用测量面规格不小于8mm平面测帽，另一端安装支撑臂附件并装夹球面测帽，移动测量座和尾座，使球面测帽与平面测帽接触，调整零位并记录测长仪示值L0。升降工作台到合适位置，使平面测帽与圆管外壁中间位置贴合、球形测帽与圆管内壁中间位置接触，调整工作台前后位置与水平方向拐点，使测长仪示值最小，记录当前位置读数。尺寸偏差δ按公式（3）计算：δ=(Li-L0)-L(3)式中：δ——厚度块尺寸偏差，mm；Li——测长仪测量读数值，mm；L0——测长仪零位示值，mm；L——厚度块标称尺寸，mm。取3个位置测量结果中最大值与最小值之差为标准圆管曲面壁厚变动量。图5标准圆管壁厚测量示意图1-测量座；2-平面测帽；3-工作台；4-标准圆管；5-球面测帽；6-支撑臂附件；7-尾座6.3.5标准台阶块6.3.5.1标准台阶块的台阶高度将标准台阶块轻放于量块比较仪工作台上，确保其基准底面与平台稳定接触，缓慢下降比较仪测头，使其轻轻接触基准面的一个测量点，然后将比较仪置零，移动台阶块至台阶面中心测量点，记下第一次读数L1。调转标准台阶块180°后，重复上述测量，得第二次读数L2。台阶高度H取两次测量值得平均值。按式（4）计算：H=L1式中：H——台阶高度，μm；L1、L2——量块比较仪读数，μm。6.3.5.2台阶高度的变动量如图，测量点将两方向分别进行等距划分，按6.3.5.1，将图6所示中5点的高度分别测出，比较所得的5个读数，得出极差值为测量结果。图6台阶高度变动量测量点示意图也可以使用光栅式测微仪，测量方法与量块比较仪类似。6.3.6磁性、非磁性基体6.3.6.1工作面平面度基于光波干涉法测量平面度误差，通过观测所形成的干涉条纹形态及数量来评定平面度误差值。先将光学平晶的工作面以微小倾角缓慢贴合于被测表面，使其产生干涉条纹。若被测表面存在凹或凸形误差，则会呈现出环形干涉条纹（见图7），此时应调整平晶的摆放位置，使环形干涉条纹数量减少至最少，其平面度误差近似值可按公式（5）进行计算。若出现单向弯曲形态的干涉条纹（见图7），则需调整平晶至形成3至5条清晰条纹，该情况下的平面度误差近似值应按公式（6）进行计算。图7a)环形干涉带F=λ2式中：n——环形干涉带数量；λ——所用单色光波长，μm。b)均匀弯曲干涉带F=b式中：a——干涉带间距；b——干涉带弯曲量；λ——所用单色光波长，μm。注：尽量采用单色光，否则应取与环心带纹色彩相同的干涉带数。6.3.6.2基体尺寸基体为圆柱体或长方体，其工作面形状应为圆形或矩形。用卡尺测量基体工作面的直径或长宽。对于圆形工作面，在基体中间截面圆上均匀分布3个位置测量，取3次测量结果的平均值作为基体工作面直径测量结果；对于矩形工作面基体，在中间截面均匀分布3个位置测量分别测量长宽，取3次测量结果的平均值作为基体工作面的长宽测量结果。圆形直径或矩形最小边长应满足不小于测厚仪测头直径的1.3倍要求。按式（7）计算：L=L1+L——圆形工作面直径或矩形工作面长宽，mm；L1、L2、L3——卡尺读数，mm。6.4检定结果的处理6.4.1检定记录格式见附录6.4.2经检定符合本规程要求的测厚仪检定块出具检定证书；不符合要求的出具检定结果通知书，并注明不合格项目。检定证书/检定结果通知书内页信息及格式见附录。6.5检定周期测厚仪检定块的检定周期一般不超过1年。6.6特别说明有适用的测厚仪检定块国家计量技术规范后，本规程不再执行。

附录A检定证书和检定结果通知书（内页）格式A.1检定证书内页格式

检定结果共页，第页────────────────────────────────────────────超声波测厚仪标准厚度块：外观：测量面表面粗糙度：标准厚度块直径：标准厚度块厚度尺寸偏差和变动量：标称厚度(mm)厚度尺寸偏差(mm)变动量(mm)超声波测厚仪标准圆管：外观：测量面表面粗糙度：三、标准圆管外径：四、标准圆管长度：标准圆管曲面壁厚尺寸偏差和变动量:标称厚度(mm)厚度尺寸偏差(mm)变动量(mm)标准台阶块外观：台阶高度和变动性:标称高度（μm）实测高度（μm）变动量（μm）磁性、非磁性基体外观：测量面表面粗糙度：基体平面度：基体尺寸：检定结论：以下空白A.2检定结果通知书内页格式

检定结果共页，第页────────────────────────────────────────────超声波测厚仪标准厚度块：外观：测量面表面粗糙度：三、标准厚度块直径：四、标准厚度块厚度尺寸偏差和变动量：标称厚度(mm)厚度尺寸偏差(mm)变动量(mm)超声波测厚仪标准圆管：外观：二、测量面表面粗糙度：三、标准圆管外径：四、标准圆管长度：五、标准圆管曲面壁厚尺寸偏差和变动量(mm)：标称厚度(mm)厚度尺寸偏差(mm)变动量(mm)标准台阶块外观：二、台阶高度和变动性：标称高度（μm）实测高度（μm）变动量（μm）磁性、非磁性基体外观：二、测量面表面粗糙度：三、基体平面度：四、基体尺寸：检定结论：检定不合格的项目和内容：以下空白附录B测厚仪检定块检定记录型号规格