资料介绍
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG 379—2009
大量 程百 分表
WideRangeDaugesReadingin0.01 mm
2009-07-10发布 2010-01-10实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
大量程百分表检定规程 Verification Regulation ofWideRange
DaugesReadingin0.01 mm
以以以以以以以以以以以以以弋
代替 JJG 379—1995
弋以以以以以以以以以以以以以
本规程经国家质量监督检验检疫总局于 2009年 07月 10 日批准 , 并自2010年 01月 10 日起施行。
归口 单位 : 全国几何量工程参量计量技术委员会
起草 单位 : 天津市计量监督检测科学研究院
桂林量具刃具有限责任公司
中国测试技术研究院
本规程委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释
本规程起草人 :
王心航 (天津市计量监督检测科学研究院)刘佳丽 (天津市计量监督检测科学研究院)孙建华 (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)
陈永康 (中国测试技术研究院)
大量程百分表检定规程
1 范围
本规程适用于分度值/分辨力 为 0.01 mm , 测量 范围 上限 大于 10 mm , 小于 等于100 mm 的指针式或数显式大量程百分表的首次检定、后续检定和使用中检验。
2 引用文献
JJF 1001—1998 通用计量术语及定义
JJF 1130—2005 几何量测量设备校准中的不确定度评定指南
JJF 1094—2002 测量仪器特性评定
GB/T 1219—2008 指示表
GB/T 18761—2007 电子数显指示表
使用本规程时 , 应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 概述
大量程百分表 (以下简称百分表) 分为指针式和数显式两类。指针式是利用齿条齿轮传动 , 将测杆的直线位移量转变为指针角位移的计量器具 ; 数显式是利用电子传感器和数显技术 , 将测杆的直线位移量显示出来的计量器具。百分表主要用于测量制件的尺寸和形位误差等。其型式如图 1、 图 2所示。
图 1 指针式百分表
1—长指针 ; 2—转数指针 ; 3—表盘 ;
4—轴套 ; 5—测杆 ; 6—测头
4 计量特性要求
4.1 指针末端与表盘刻线的宽度
指针末端与表盘刻线的宽度为 (0.15~0.25) mm。
4.2 测头工作面的表面粗糙度
钢质测头不大于 Ra0.1 μm;
硬质合金测头不大于 Ra0.2 μm。
4.3 测量力
测量力不大于表 1 的规定。
表 1 测量力 N
注 : * 项只对数显式百分表要求。
4.4 数显式百分表的示值漂移漂移量不大于 0.01 mm/h。
4.5 示值变动性
指针式 : 不大于 0.005 mm;
数显式 : 不大于 0.01 mm。
4.6 测杆受径向力对示值的影响
指针式 : 不超过 0.005 mm;
数显式 ; 不超过 0.02 mm。
4.7 示值误差
示值误差不大于表 2 中最大允许误差的规定。
表 2 示值最大允许误差和回程误差 mm
表 2 (续)
4.8 回程误差
回程误差不大于表 2 的要求。
5 通用技术要求
5.1 外观
5.1.1 百分表的表蒙透明、洁净 , 无气泡 , 表盘刻线清晰、平直 , 无目力可见的断线和粗细不均 ; 表面 无划 伤、 碰伤、 锈迹、 脱落、 脱漆、 毛刺 及影 响外 观质 量的 其他缺陷。
5.1.2 表上必须有制造厂名 (或商标)、测量范围、分度值或分辨力和出厂编号。
5.1.3 数显式百分表数字显示清晰、稳定、完整 , 功能键标注清晰、 明确。
5.1.4 后续检定和使用中检验的百分表允许有不影响准确度的外观缺陷。
5.2 各部分相互作用
5.2.1 指针式百分表表圈转动平稳 , 静止可靠 , 与表体的配合无明显的松动 , 测杆移动及指针转动平稳、灵活 , 不得有卡往、 阻滞和跳动现象。测杆的行程超过测量范围上限 1 mm 以上。
5.2.2 数显式百分表测杆移动平稳、灵活 , 各功能键应工作可靠 ; 测杆的行程超过测量范围上限 0.5 mm 以上。
5.3 指针与表盘的相互位置
5.3.1 百分表的测杆处于自由状态 , 零刻线调至与测量轴线一致时 , 长指针应位于测量轴线左上方距离零刻线 30°~ 90°范围内。
5.3.2 当转数指针指在整转数时 , 长指针偏离零刻线不超过 30个分度。
5.3.3 指针末端上表面到表盘刻线面间的距离不大于 0.9 mm , 指针末端与表盘刻线方向一致 , 无目力可见的偏斜。
6 计量器具控制
6.1 检定条件
6.1.1 检定百分表的室内温度在 (20±8)℃范围内 , 温度变化每小时不超过 1 ℃ , 检
定前受检表在室内平衡温度的时间不少于 2 h。检定室相对湿度不大于 80%。
6.1.2 检定设置
检定用标准器及设备见表 3。
表 3 检定项目、标准器及设备
6.2 检定项目
首次检定、后续检定和使用中检验的项目见表 3。
6.3 检定方法
6.3.1 外观
目力观察。
6.3.2 各部分相互作用观察和试验。
6.3.3 指针和表盘相互位置
试验和观察。
指针末端上表面至表盘刻线面间的距离用万能工具显微镜配以百分表进行测量 , 即用 5倍物镜分别使指针上表面和表盘刻线清晰 , 用百分表读数 , 两次读数的差值即为指针末端上表面至表盘刻线面间的距离。
6.3.4 指针末端与表盘的刻线宽度
用万能工具显微镜测量 , 至少抽检三条刻线。
6.3.5 测头测量面的表面粗糙度
用表面粗糙度比较样块以比较法测量。
6.3.6 测量力
用测力计在受检表测量范围的始、 中、末三个位置上测量 , 正向行程测量完后 , 继续使指针转过 20个分度 , 再进行反行程测量。 正行程的最大测力值为最大测量力 ; 正行程最大和最小测力值之差为测量力变化 , 同一位置正反行程测力值之差的最大值为测量力落差。
6.3.7 数显式百分表的示值漂移
数显表开机后 , 将示值设定在任一数值上 , 至少每 0.5 h读数一次 , 取 1 h 内示值最大漂移量。
6.3.8 示值变动性
将受检表装夹在刚性表架上 , 使测量轴线垂直于带筋工作台 , 分别在测量范围始、中、末三个位置 , 轴向拨动测杆 5 次 (测杆移动量不超过 10 mm) , 5 次中最大读数和最小读数之差即为该位置的示值变动性。
6.3.9 测杆受径向力对示值的影响
将受检表安装在钢性支架上 , 使表的测杆轴线垂直于带筋工作台 , 在测头与工作台之间放置一个半径为 10 mm 的半圆柱侧块 (量块附件) , 调整百分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 在指 示表 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 , 这 8个读数的最大与最小值之差即为测杆径向受力对示值的影响。这一测量还应在工作行程的中、末两个位置上进行。
6.3.10 示值误差
百分表示值误差用指示类量具检定仪或卧式测长仪测量。测量时 , 受检表测杆轴线应与标准器进 给位 移方 向成 一直 线。 也可 用满 足测 量不 确定 度要 求的 其他 方法 进行测量。
6.3.10.1 指针式百分表
压缩受检表测杆至指针对零后开始测量 , (0~ 1) mm 测量段内 , 每隔 0.2 mm 测量一点 , (1~ 10) mm 测量段内 , 每隔 0.5 mm 测量一点 , (10~ 20) mm 测量段内 ,每隔 1 mm 测量一点 , (20~ 100) mm 测量段内 , 每隔 5 mm 测量一点 , 直至测量范围终点 , 然后继续压缩受检表 20个分度 , 再反方向测量各受检点 , 直至回到零位。
在测量过程 中 , 中途 不得 改变 测头 移动 方向 , 也不 得对 仪器 和受 检表 做任 何的调整。
任意 1 mm 的示值误差是由正行程 (0~ 10) mm 范围内 , 任意整 1 mm 测量段中误差的最大值和最小值之差的最大值确定。
全量程的示值误差由正行程所有受检点中误差的最大值和最小值之差确定。
6.3.10.2 数显式百分表
压缩受检 表测 杆约 0.2 mm , 置零 后开 始测 量 , (0~ 10) mm 测量 段内 , 每隔0.2 mm 测量一点 , (10~ 100) mm 测量段内 , 每隔 2 mm 测量一点 , 直至测量范围终点 , 然后继续压缩受检表 0.2 mm , 再反方向测量各受检点 , 直至回到零位。
任意 0.2 mm 示值误差由正行程所有 0.2 mm 间隔的受检点中的相邻误差的最大值确定 ;
(0~ 30) mm 表任意 1 mm 示值误差由正行程所有整 1 mm 测量段中误差的最大值与最小值之差的最大值确定 ;
(0~ 50) mm 表和 (0~ 100) mm 表任意 2 mm 示值误差由正行程所有 2 mm 间隔受检点中的相邻误差的最大值确定 ;
全量程示值误差由正行程中所有受检点中的误差最大值与最小值之差确定。
6.3.11 回程误差
示值误差测量完后 , 取正、反行程同一受检点误差值之差的最大值作为受检表的回程误差。
6.4 检定结果的处理
经检定符合本规程要求的百分表发给检定证书 , 检定证书内页格式见附录 E; 不符合要求的百分表发给检定结果通知书 , 并注明不合格项目。
6.5 检定周期
检定周期一般不超过 1 年。
附录 A
(0~50)mm 数显式大量程百分表示值误差测量结果不确定度评定
A.1 概述
通过对大量程百分表示值误差测量结果不确定度评估 , 依据 JJF 1130—2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》 中 U≤UT 的合格判据 , 对给定的测量任务判断其测量程序和测量条件的可行性和合格性。
A.2 测量任务和目标不确定度
A.2.1 测量任务
用本规程规定 的技 术要 求、 测量 原理、 测量 条件、 测量 方法 和测 量程 序 , 检定(0~ 50) mm 数显式百分表的示值误差。
A.2.2 目标不确定度
根据 JJF 1094—2002《测量仪器特性评定》 的规定 , 大量程百分表示值误差的扩展
不确定度 U (k= 2) 与其最大允许误差的绝对值 MPEV之比 , 应小于或等于 1 ∶ 3, 即U≤UT MPEV (A.1)
由式 (A.1) 可以得到与规程技术要求相对应的目标不确定度 UT , 见表 A.1。
表 A.1 目标不确定度 UT mm
A.3 测量原理、方法、程序和条件
A.3.1 测量原理
以数显式指示类量具检定仪作测量用标准器 , 数显式大量程百分表作为受检表 , 两者作接触式直接法测量 , 各受检点示值误差由两者示值之差确定。 即
式中 : δi— 示值误差 ; δi=Li-Ls (A.2)
Li— 大量程百分表示值 ;
Ls— 指示表检定仪示值。
A.3.2 测量方法
压缩受检 表测 杆约 0.2 mm , 置零 后开 始测 量 , (0~ 10) mm 测量 段内 , 每隔0.2 mm 测量一点 , (10~ 50) mm 测量段内 , 每隔 2 mm 测量一点 , 直至测量范围终点 , 全量程示值误差极差由正行程所有受检点中误差的最大值与最小值之差确定。
A.3.3 测量程序
— 用指示类量具检定仪测量受检表 ;
— 指示类量具检定仪是测量的主标准器 ;
— 安装受检表的测量方向和主标准器的测杆轴线应符合阿贝原则 ;
— 测量开始时 , 检定仪和受检表的示值均置零。
A.3.4 测量条件
— 指示类量具检定仪符 合 JJG 201—2008《指示 类 (指针、数显) 量具 检定 仪》中有关数显式指示表检定仪的要求 ;
— 测量温度 (20±8)℃ ;
— 测量前受检表在检定室内平衡温度的时间不少于 2 h;
— 检定仪的标准部件是玻璃光栅 , 受检表材料是钢制的 ;
— 检定人员十分熟悉大量程百分表的检定过程。
A.4 标准不确定度分量的来源和说明
大量程百分表示值误差测量不确定度分量来源和说明见表 A.2。
表 A.2 大量程百分表示值误差测量不确定度分量来源和说明
A.5 标准不确定度分量的说明和计算
A.5.1 uZJ— 数显式指示表检定仪的不确定度分量检定规程给出
数显式指示表检定 仪示 值误 差的 影响 Δ 为 3 μm , 误差 为均 匀分 布 , 取分 布因 子b=0.6, 则
选择特征点 25 mm 处 , 重复测 量 10次 , 相对 变化 量读 数为 9 个 0.00 mm , 1 个0.01 mm , 由贝塞尔公式计算出标准偏差
A.5.3 uWD — 大量程百分表和指示显.0定仪之间的温度差 B类评定
百分表和检定仪之间的温度差 δT , 以等概率落在 ±1 ℃范围内 , 取矩形分布 (分
布因子 b=0.6) 线膨胀系数假定为 α= 11.5×10-6℃ -1 , 受检点 L= 50 mm , 则
假定百分表和检定仪之间存在线膨胀系数差 δα = ±2× 10-6℃ -1 , 取三角分布 , 分
A.5.5 uujjXC = 量百表-夹6-1 × 0.4=0.32μm B类评定
百分表测杆轴线相对于检定仪轴线的存在夹角 θ, 但不应超过 ±0.002 rad, 取矩形
分布 , 分布因子 b=0.6, 受检点 L= 50 mm , 则
A.6 合成标准不确定度和扩展不确定度
由于各不确定度分量之间不存在值得考虑的相关性 , 当 L= 50 mm 时 , 合成标准
扩展不确定度 : uc m= 3.53μm U= 2 ×k×uc= 2 × 2× 3.52μm= 9.98μm
不确定度概算汇总见表 A.3。
表 A.3 不确定度概算汇总表
A.8 不确定度概算讨论
测量不确定度概算结果表明 : 在评定 (0~ 50) mm 大量程百分表示值误差的极差
测量不确定度时 , 选取最大受检点 L= 50 mm 进行不确定度概算 , 其结果是 :
U= 2 ×k×uc= 2 × 2× 3.53μm= 9.98μm
满足了测量不确定度合格判据的要求 , 规程具有合理性和可行性。
附录 B
(0~100)mm 指针式大量程百分表示值误差测量结果不确定度评定
B.1 概述
通过对大量程百分表示值误差测量结果不确定度 , 依据 JJF 1130—2005《几何量测量设备校准中的不确定度评定指南》 中 , U≤UT 的合格判据 , 对给定的测量任务判断其测量程序和测量条件的可行性和合格性。
B.2 测量任务和目标不确定度
B.2.1 测量任务
用本规程规定 的技 术要 求、 测量 原理、 测量 条件、 测量 方法 和测 量程 序 , 检定(0~ 100) mm 指针式百分表示值误差。
B.2.2 目标不确定度
根据 JJF 1094—2002《测量仪器特性评定》 的规定 , 大量程百分表示值误差的扩展不确定度 U (k= 2) 与其最大允许误差的绝对值 MPEV之比 , 应小于或等于 1 ∶ 3, 即
由上式可以得到与规程技术要求相对应的目标不确定度 UT , 见表 B.1。
表 B.1 目标不确定度 UT mm
B.3 测量原理、方法、程序和条件
B.3.1 测量原理
以卧式测长仪作检定用标准器 , 指针式大量程百分表作为受检表 , 两者作接触式直接测量 , 各受检点示值误差由两者示值之差确定。 即
式中 : δi— 示值误差 ; δi=Li-Ls
Ls— 卧式测长仪示值。
B.3.2 测量方法
压缩受检表测杆至指针对零后开始测量 , (0~ 1) mm 测量段内 , 每隔 0.2 mm 测量一点 , (1~ 10) mm 测量段内 , 每隔 0.5 mm 测量一点 , (10~ 20) mm 测量段内 ,每隔 1 mm 测量一点 , (20~ 100) mm 测量段内 , 每隔 5 mm 测量一点 , 直至测量范围终点 , 全量程示值误差极差由正行程所有受检点中误差的最大值和最小值之差确定。
B.3.3 测量程序
— 用卧式测长仪检定受检表 ;
— 卧式测长仪是检定的主标准器 ;
— 检定开始时 , 检定仪和受检表的示值均置零。
B.3.4 测量条件
— 卧式测长 仪符 合 JJF 1189—2008《测长 仪校 准规 范》 中有 关卧 式测 长仪 的要求 ;
— 检定温度 (20±8)℃ ;
— 检定前受检表在检定室内平衡温度的时间不少于 2 h;
— 检定仪和受检表都是钢制的 ;
B.4 标准不确定度分量的来源和说明
大量程百分表示值测量不确定度分量来源和说明见表 B.2。
表 B.2 大量程百分表示值测量不确定度分量来源和说明
B.5 标准不确定度分量的说明和计算
B.5.1 uWC— 卧式测长仪的不确定度分量检定规程给出
则卧式测长仪示值误差 Δ= 1 μm+10-5L= 2 μm, 取均匀分布 , 取分布因子 b= 0.6,
uWC=Δ×b= 2 μm×0.6= 1.2 μm
选择受检点 50 mm 处 , 重复测量 10次 , 计算出标准偏差 s作为测量重复性。
B.5.3 uWD — 大量程百分表和卧式测长仪之间的温度差 B类评定
百分表和卧式测长仪的温度差 δT , 以等概率落在 ±1 ℃范围内 , 取矩形分布 (分
布因子 b=0.6) , 线膨胀系数假定为 α= 11.5×10-6℃ -1 , 受检点 L= 100 mm , 则
B.5.5 XC = 量Δ百δ6 -1 × 0.4=0.64 mmB类评定
百分表测杆轴线相对于卧式测长仪阿贝头的测量轴线存在夹角 , 按不超过 ±0.002 rad
计算 , 取矩形分布 , 分布因子 b=0.6, 受检点 L= 100 mm , 则
B.6 合成标准不确定度和扩展不确定度
由于各不确定度分量之间不存在值得考虑的相关性 , 当 L= 100 mm 时 , 合成标准
uc= 1.22 +1.72 +0.682 +0.642 +0.122 μm= 2.28μm扩展不确定度 :
U= 2 ×k×uc= 2 × 2× 2.28μm= 7.92μm
表 B.3 不确定度概算汇总表
B.8 不确定度概算讨论
测量不确定度概算结果表明 : 在评定 (0~ 100) mm 大量程百分表 测量 不确 定度
时 , 选取最大受检点 L= 100 mm 进行不确定度概算 , 其结果是 :
附录 C
指针式大量程百分表示值误差及回程误差的数据处理示例
例如 , 后续检 定一 块量 程为 50 mm 指针 式大 量程 百分 表 , 得到 一系 列数 据见表 C.1。
表 C.1 量程 50 mm 大量程百分表(分度值 0.01mm)示值误差和回程误差的数据处理
附录 D
数显式大量程百分表示值误差及回程误差的数据处理示例
例如 , 后续检 定一 块量 程为 50 mm 数显 式大 量程 百分 表 , 得到 一系 列数 据见表 D.1。
表 D.1 量程 50 mm 指示表(分辨力 0.01mm)示值误差和回程误差的数据处理
附录 E
检定证书和检定结果通知书(内页)格式
E.1 检定证书内页格式
检定结果
温度 : ℃ 相对湿度 : %
注 : 检定结果应给出量化的值。
E.2 检定结果通知书内页格式
注 : 检定结果给出量化的值 , 并注明合格与否。
