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内蒙古自治区地方计量技术规范
JJF（蒙）116 —2025
超声洁牙设备输出特性校准规范
Calibration Specification for Output
Characteristics of Ultrasonic Dental descaler Equipment
2025-05-01 发布2025-08-01 实施
内蒙古自治区市场监督管理局发布
JJF(蒙)116—2025
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超声洁牙输出特性设备校准规范
归口单位： 内蒙古自治区市场监督管理局
主要起草单位：赤峰市产品质量检验检测中心
参加起草单位：赤峰学院附属医院
宁城县中心医院
本规范委托赤峰市产品质量检验检测中心负责解释
Calibration Specification for Output
Characteristics of Ultrasonic
Dental descaler Equipment
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本规范主要起草人：
蒋萍萍（赤峰市产品质量检验检测中心）
王枫（赤峰市产品质量检验检测中心）
王龙（赤峰市产品质量检验检测中心）
参加起草人：
宋庆龙（赤峰市产品质量检验检测中心）
东东（赤峰学院附属医院）
张大鹏（宁城县中心医院）
杨阳（宁城县中心医院）
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I
目录
引言.............................................................. （II）
1 范围............................................................ （1）
2 引用文件........................................................ （1）
3 术语和计量单位.................................................. （1）
3.1 术语........................................................... （1）
3.2 计量单位........................................................ （1）
4 概述............................................................ （1）
5 计量特性........................................................ （2）
5.1 尖端主振动偏移................................................ （2）
5.2 尖端振动频率.................................................. （2）
5.3 半偏移力...................................................... （2）
6 校准条件........................................................ （2）
6.1 环境条件...................................................... （2）
6.2 测量标准及其他设备............................................ （2）
7 校准项目和校准方法.............................................. （2）
7.1 尖端主振动偏移................................................ （3）
7.2 尖端振动频率.................................................. （4）
7.3 半偏移力...................................................... （5）
8 校准结果表达.................................................... （5）
9 复校时间间隔.................................................... （6）
附录A 超声洁牙设备原始记录（推荐性表格） ........................... （7）
附录B 校准证书（内页）格式......................................... （8）
附录C 测量结果不确定度评定示例..................................... （9）
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II
引言
本规范引用JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—
2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》
共同构成本规范编写工作的基础性系列规范。
本校准规范为首次发布。
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1
超声洁牙设备输出特性校准规范
1 范围
本规范适用于18 kHz～60 kHz频率范围内、由超声换能器产生连续或准连
续波超声能量超声洁牙设备计量特性的校准。
2 引用文件
本校准规范引用下列文件：
GB 9706.1—2020《医用电气设备第一部分：安全通用要求》
GB/T 14710—2009《医用电器环境要求及试验方法》
YY/T 0460—2009《超声洁牙设备》
YY/T 0751—2009《超声洁牙设备输出特性的测量和公布》
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 术语和计量单位
3.1 术语
3.1.1 尖端主振动偏移primary tip vibration excursion
在作用头上距尖端不超过1 mm 距离的点处，在最大振幅方向上，作用头
的峰值至峰值位移。
3.1.2 尖端振动频率tip vibration frequency
作用头尖端振动的基频。
3.1.3 半偏移力half-excursion force
尖端必须与载玻片接触，所施加的力，使得（0.15±0.02）N 接触力条件
下的尖端主振动偏移降低50%。
3.2 计量单位
长度：单位名称为微米，符号为μm；
频率：单位名称为赫兹，符号为Hz；
力： 单位名称为牛顿，符号为N。
4 概述
超声洁牙设备主要用途是除去牙齿上的斑块和结石。其工作原理是：利用
超声波产生的高频振动并作用于超声换能器上，利用逆压电效应（或磁致伸缩
效应）产生超声振动，工作尖受到激励产生共振，当工作头尖端接触牙齿时，
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2
产生刮除或切削作用，得以去除牙齿上的斑块和结石，并磨光牙面。超声洁牙
设备主要由变频振荡电路、超声换能器、作用头和控制开关等几个部分组成
（见图1）。
电源变频振荡电路超声换能器作用头
液路
图1 超声洁牙设备组成示意图
5 计量特性
5.1 尖端主振动偏移
主振动偏移为100 μm时，超声洁牙设备指示值与实测值的误差在±10%之内。
5.2 尖端振动频率
超声洁牙设备指示值与实测值的误差在± 10%之内。
5.3 半偏移力
超声洁牙设备半偏移力在0.1 N～2 N之内。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 温度：（10～40）℃；
6.1.2 湿度：30％RH～75％RH；
6.2 测量标准及其他设备
测量标准及其他设备的技术要求见表1
表1 测量标准及其他设备技术要求一览表
7 校准项目和校准方法
序号测量标准及其他设备测量范围技术要求
1 读数、测量显微镜（0～250）μm
分度值：0.005 mm
最大允许误差：±5 um
2 数字频率计（0～100）kHz
最大允许误差：±（内置时基振荡器
频率准确度×被测频率+有效分辨力）
3 电子天平（0～200）g ○Ш 级及以上。
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3
校准前准备
在进行测量之前，与超声洁牙设备相关的所有控制，均应设置在产生最大
振动偏移的状态。调节冲洗水温度在30℃和40℃之间，作用头和测量装置与水
接触的部分和所有表面应加以清洗，用温水冲洗并晾干。测量时，作用头尖端
应与显微镜载玻片接触，载玻片应用水润滑（自来水即可），标准接触力应为
0.15 N±0.02 N。为便于测量半偏移力负载施加的方法应能逐步增加，为确保
测量的准确性，尖端的运动应基本上垂直于负载，应已知或测出尖端上的力。
7.1 尖端主振动偏移
作用头
载玻片
图2 尖端主振动偏移测量布置示意图
显微镜聚焦在作用头上距其尖端1.00 mm的范围内的某一末端上，使尖端与
显微镜载玻片相接触（如图2所示），将接触力的大小调整为15 g ± 2 g(0.15 N ±
0.02 N)，当作用头被激励后，该点的轨迹是一条直线。改变治疗头尖端和显微
镜的相对方位以便观察到最大的线段长度，该线的长度等于尖端主振动偏移。
采用显微镜进行测量，若同时存在其他的振动，则作用头上点的运动轨迹为椭
圆，此时应测量椭圆的长轴，椭圆的长轴应作为尖端主振动偏移(见图3)，重复
测量三次取其算术平均值[见公式(1)]。按公式（2）计算尖端主振动偏移的相
对误差。
3
1 2 3
0
S S S S
（1）
�0 ??? 超声洁牙设备尖端主振动偏移测量平均值，μm；
i S 尖端振动频率测量值,μm；
100%
0
0
S
S S m
S （2）
�� 尖端主振动偏移相对误差，%；
�0 ??? 超声洁牙设备尖端主振动偏移测量平均值，μm；
�� 超声洁牙设备尖端主振动偏移的示值，μm；
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4
尖端几何轴
尖端振
动偏移
方向显微镜
通过观测
设备观察
到的反射
光点
尖端主振
动偏移的
轨迹为一
条直线
当同时存
在其他振
动，点的
轨迹是椭
圆
图3 尖端主振动偏移的测量示意图
7.2 尖端振动频率
操作者手动控制超声洁牙设备的激励频率，能将作用头尖端调整在其最大
共振频率处，使其尖端振幅为最大，应在手控调整频率控制使尖端振动偏移为
最大时测量尖端振动频率。找到作用头与主机相连端口，用频率计接头连接，
用频率计测量作用头上激励电压的频率，重复测量三次取其算术平均值[见公式
(3)]。按公式（4）计算尖端振动频率的相对误差。
3
1 2 3
0
f f f f
（3）
0 f 尖端振动频率测量平均值，kHz;
i f 尖端振动频率测量值,kHz；
100%
0
0
f
f f m
f （4）
�� 尖端振动频率相对误差，%；
�0 ??? 超声洁牙设备尖端振动频率测量平均值，kHz；
�� 超声洁牙设备尖端振动频率的示值，kHz；
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5
7.3 半偏移力
在测定尖端主振动偏移步骤期间（见7.3），增大接触力直至尖端主振动偏
移减小到标准负载条件下其初值的50%。然后用电子天平测量半偏移力的大小，
重复测量三次,按照公式（5）计算平均值。
3
1 2 3
0
F F F F
（5）
0 F 超声洁牙设备半偏移力测量平均值，N;
i F 尖端振动频率测量值,N；
8 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包含以下信息：
a）标题：校准证书；
b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；
d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；
e）客户的名称和地址；
f） 被校对象的描述和明确标识；
g）校准日期，如果与校准结果的有效性有关时，应说明被校对象的接受日
期；
h）如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说
明；
i） 校准所依据的技术规范标识，包括名称及代号；
j） 校淮所使用测量标准的溯源性及有效说明；
k）校准环境的描述；
l） 校准结果及其测量不确定度的说明；
m） 对校准规范的偏离的说明；
n）校推证书或报告签发人的签名、职务或等效标识；
o）校准结果仅对被校对象有效的声明；
p）未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
推荐的校准证书格式见附录B。
9 复校时间间隔
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6
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
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。
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7
附录A
超声洁牙设备原始记录（推荐性表格）
记录及证书编号：
委托单位
校准地点
器具名称规格型号
出厂编号制造单位
环境温度(℃) 湿度（%RH）
本次校准所依据的技术规范
本次校准所使用的标准器
名称型号规格
出厂
编号
不确定度/准确度
/最大允许误差
证书
编号
有效期
一、尖端尖端主振动偏移
测得值（μm）
平均值（μm）
相对误差（%）
相对扩展不确定度
二、尖端振动频率
频率实测值（kHz）
平均值（kHz）
相对误差（%）
相对扩展不确定度
三、半偏移力
测得值（N）
平均值（N）
扩展不确定度
校准员： 核验员： 日期: 年月日
第页，共页
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8
附录B
校准证书（内页）格式
（推荐性表格）
序号校准项目校准结果
1
尖端主振动偏
移
平均值（μm）
指示值（μm）
相对示值误差
（%）
相对扩展不确定
度
2 尖端振动频率
平均值（kHz）
指示值（kHz）
相对示值误差
（%）
相对扩展不确定
度
3 半偏移力
平均值（N）
扩展不确定度
以下空白
第页，共页
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9
附录C
测量不确定度评定示例
1 概述
超声洁牙设备测量过程中涉及的参数主要有尖端振动频率、尖端主振动偏
移、半偏移力，这3个参数都是使用标准器进行直接测量，在规定测试条件下测
量结果受温度、湿度、气压等环境因素的影响可以忽略。因此，主要分析测量
过程中对测量结果影响较大的不确定度分量来源，根据JJF 1059.1—2012《测
量不确定度评定与表示》的要求，对其进行不确定度评定。
2 尖端振动频率测量的不确定度评定
2.1 测量方法
若超声洁牙设备的激励频率能够由操作者手动调节，则调整到作用头尖端
振动幅度为最大的共振频率处。应该手动设置频率在尖端振动偏移为最大时测
量尖端振动频率。采用数字频率计直接测量作用头上激励电压的频率。
2.2 测量模型
100%
0
0
f
f f m
f
�� 尖端振动频率相对误差，%；
�0 ??? 超声洁牙设备尖端振动频率测量平均值，kHz；
�� 超声洁牙设备尖端振动频率的示值，kHz；
由于各输入量间不相关，所以合成不确定度为:
( ) ( ) ( ) 2 ( ) 2 ( )
0
2
0
2
c f m m u c f u f c f u f
灵敏系数为
2
0 0
0 ( )
f
f
f
c f f m
0
( ) 1
f f
c f
m
f
m
��来自于超声洁牙设备制造商的公布值30 kHz，是一定值，不计算其不确
定度，因此合成不确定度为：
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10
0.81 kHz
1
( )
1
n
f f
s
n
i
i
0.47 kHz
3
( ) 1 0 u f s
4
0
0
2 2 ( ) ( )
f
u fmu f
c f
2.3 尖端振动频率3 次测量值的算术平均值0 f 的标准不确定度� �0 ??? 的评定
测量值0 f 的不确定度来源分为两部分：数字频率计测量重复性引入的标准
不确定度�1（�0 ???），可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定；数字频
率计最大允许误差引入的标准不确定度�2（�0 ? ），采用B类方法评定。
2.4 标准不确定度的评定
2.4.1 重复性测量引起的不确定度分量�1（�0 ???）
用频率计直接测量作用头上激励电压的频率，进行10次独立重复测量，测
量数值如下：
表2 超声洁牙设备尖端振动频率的测量值
次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量结果(kHz) 31.2 30.4 32.2 30.5 32.1 32.3 31.2 32.5 31.1 32.5
平均值(kHz) 31.6
单次测量标准偏差：
n 每个测量点包含的测量次数；
�� 第i个测量值，kHz；
�?
超声洁牙设备尖端振动频率测量平均值，kHz。
对该点分别进行3次测量，则由重复性引入的相对标准不确定度分量为:
2.4.2 标准器具最大允许误差引入的不确定度�2（�0 ? ）
数字频率计的最大允许误差为±（内置时基振荡器频率准确度×被测频率+
有效分辨力），参考数字频率计说明书内置时基振荡器频率准确度是3×10-8，
有效分辨率0.1 kHz，则最大允许误差为±0.1 kHz，均匀分布计算，包含因子k
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11
0.06 kHz
3
( ) 0.1kHz 2 0 u f
( ) [ ( ) ( )] 1.4% 0
2
0 2
2
4 1
0
2
0 u f u f
f
u f fm
取3。则：
表3 尖端振动频率不确定度分量汇总表
标准不确定度分量ui 不确定度来源标准不确定度
�1（�0 ???） 重复测量0.47 kHz
�2（�0 ???） 标准器具不确定度0.06 kHz
2.5 合成标准不确定度计算
2.6 扩展不确定度的评定取k = 2，则尖端振动频率测量值相对扩展不确定度
为
( ) 2 1.4% 2.8% 0 U k u f r
2.7 测量不确定度的报告与表示超声洁牙设备尖端尖端振动频率相对扩展不确
定度为
Ur =2.8%，k=2
3 超声洁牙设备尖端主振动偏移示值误差测量不确定度评定
3.1 以一台普通的尖端主振动偏移为100 μm的超声洁牙设备为例，给出尖端
主振动偏移相对示值误差校准结果的测量不确定度评定示例。其中包括各标准
不确定度分量的评定与分析，合成标准不确定度以及扩展不确定度的计算等。
3.2 测量模型
100%
0
0
S
S S m
S
�� 尖端主振动偏移相对误差，%；
�0 ??? 超声洁牙设备尖端主振动偏移测量平均值，μm；
�� 超声洁牙设备尖端主振动偏移的示值，μm；
由于各输入量间不相关，所以合成不确定度为:
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12
4.7 μm
1
( )
1
n
S S
s
n
i
i
( ) ( ) ( ) 2 ( ) 2 ( )
0
2
0
2
S m m uc c S u S C S u S
灵敏系数为
2
0 0
0 ( )
S
S
S
c S S m
0
( ) 1
S S
c S
m
S
m
��来自于超声洁牙设备制造商的公布值100 μm，是一定值，不计算其不确
定度，因此合成不确定度为：
4
0
0
2 2 ( ) ( )
S
u Smu S
c S
3.2 不确定度来源
尖端主振动偏移测量的不确定度来源为输入量0 S ，输入量s 的标准不确定
度来源分两部分：尖端主振动偏移测量重复性引入的标准不确定度( ) 1 0 u S ，可
以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法评定；显微镜引入的标准不确定度
( ) 2 0 u S ，采用B 类方法评定。
3.3 输入量的标准不确定度评定
3.3.1 重复性测量引起的不确定度分量( ) 1 0 u S
超声洁牙设备尖端主振动偏移测量重复性， 采用A 类方法进行评定，选
择一尖端振动偏移公布值为100 μm的超声洁牙设备，放至显微镜下进行测量，
连续测量10 次，得到测量列为
表4 尖端主振动偏移的测量
次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量结果(μm) 95 105 97 96 103 94 96 105 106 102
平均值(μm) 99.9
实验标准差
n 每个测量点包含的测量次数；
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13
3.0 μm
3
( ) 1 0 u S s
( ) [ ( ) ( )] 4.1% 0
2
0 2
2
4 1
0
2
0 u S u S
S
u S Sm
i S —— 第i个尖端主振动偏移测量值，μm；
S —— 超声洁牙设备尖端主振动偏移测量平均值，μm。
对该点分别进行3次测量，则由重复性引入的相对标准不确定度分量为
3.4 显微镜引入的标准不确定度( ) 2 0 u S 的评定
输入量s的不确定度来源主要是标准器设备光学显微镜的误差和人眼分辨力
两部分。
3.4.1 读数显微镜的分度值为5 μm，标尺指示分辨力为2.5 μm，按均匀分布考虑，
包含因子k 取3，故分辨力引起的标准不确定度( ') 2 0 u S 为
�2 S0
??’? =
2.5 μm
3
= 1.4 μm
3.4.2 读数显微镜的最大允许误差±5 μm，区间半宽5 μm，按照均匀分布考虑，
则由显微镜最大允许误差引入的不确定度分量
�2 �0’’ ?? ? =
5 μm
3
= 2.9 μm
表5 尖端主振动偏移不确定度分量汇总表
显微镜测量重复性引入的标准不确定与显微镜自身分辨力引入的标准不确
定度两者比较取较大值，故分辨力引入的不确定度可以忽略， u2 �0 ??? = 2.9 μm。
3.5 ( ) 1 0 u S 、u2 �0 ??? 彼此独立不相关，则合成标准不确定度的评定为：
3.6 扩展不确定度的评定取k = 2，则相对扩展不确定度为
标准不确定度分量ui 不确定度来源标准不确定度
( ) 1 0 u S 重复测量3.0 μm
u2 S0’ ?
标尺分辨力1.4 μm
u2 �0
’ ???’ 显微镜最大允许误差2.9 μm
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14
0.007 N
1
( )
1
n
Fi F
s
n
i
�� = 2 × �(�0 ???) = 8.2%
3.7 测量不确定度的报告与表示
超声洁牙设备尖端主振动偏移示值误差测量结果的相对扩展不确定度为
Ur = 8.2 %，k=2
4 超声洁牙设备半偏移力测量不确定度评定
半偏移力是超声洁牙设备在校准过程中的主要量传参数，这一参量是使用
标准器具直接进行测量，其测量结果受气压、温度、湿度等环境因素的影响基
本可以忽略，因此对其测量结果不确定度的评定主要对测量过程中对测量结果
影响较大的不确定度分量进行分析、评定。
4.2 测量模型
Fc = �0 ???
0 F 超声洁牙设备半偏移力测量平均值（N）；
c F 半偏移力的测量结果（N）。
4.3 不确定度来源
半偏移力测量不确定度来源为输入量0 F ，输入量0 F 的标准不确定度来源分
两部分：半偏移力测量重复性引入的标准不确定度�2（�?0），可以通过连续测
量得到测量列，采用A类方法评定；测力计引入的标准不确定度�2（�?0），采用
B类方法评定。
4.4 使用一台○Ш 级电子天平测量尖端主振动偏移减少到50%时作用力的大小，
连续测量10次，进行重复测量的分析，测量数值如下：
表6 半偏移力的测量
次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量结果(N) 0.19 0.20 0.20 0.21 0.20 0.21 0.19 0.20 0.20 0.21
平均值(N) 0.201
单次测量标准偏差
n 每个测量点包含的测量次数；
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F�
第i个测量值，N；
F ?
算术平均值，N。
对该点分别进行3次测量，则由重复性引入的相对标准不确定度分量为
0.004 N
3
( ) 1 0 u F s
4.5 电子天平引入的标准不确定度�2（k）
查阅相关资料，该○Ш 级电子天平的检定分度值e=0.1 g，测量点在0≤m≤
5×102e量程范围内，在此量程范围内最大允许误差为±0.5e，区间半宽为0.5e，
按均匀分布考虑。则由电子天平最大允许误差引入的不确定度为
0.03 0.003 N
3
( ) 0.5 0.1g 2 0
u F g
表7半偏移力不确定度分量汇总表
4.6 ( ) 1 0 u F 、u2 �0 ??? 彼此独立不相关，合成标准不确定度的评定
( ) ( ) ( ) 0.005 N 0
2
0 2
2
0 1 u F u F u F c
4.7 扩展不确定度的评定取k = 2，则扩展不确定度为
2 ( ) 0.01 N 0 U u F r c
4.8 测量不确定度的报告与表示
超声洁牙设备半偏移力示值测量结果的扩展不确定度为
Ur = 0.01 N，k=2
标准不确定度分量u
i 不确定度来源标准不确定度
�1（�0 ???） 重复测量0.004 N
�2（�0 ???） 电子天平最大允许误差0.003 N
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