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内蒙古自治区地方计量技术规范 JJF(蒙)114—2025 内蒙古自治区市场监督管理局发布 中心距卡尺校准规范 Calibration Specification for Center Distance Calipers 2025-05-01 发布2025-08-01 实施
JJF(蒙) 114 - 2025 JJF(蒙)114—2025 归口单位: 内蒙古自治区市场监督管理局 主要起草单位: 包头市检验检测中心 参加起草单位: 赤峰市产品质量检验检测中心 本规范由包头市检验检测中心负责解释 中心距卡尺校准规范 Calibration Specification for Center Distance Calipers JJF(蒙) 114 - 2025 本规范主要起草人: 耿洪燕(包头市检验检测中心) 李永滔(包头市检验检测中心) 高俊杰(包头市检验检测中心) 参加起草人: 盛金(包头市检验检测中心) 任智敏(包头市检验检测中心) 张弘(包头市检验检测中心) 胡建宇(赤峰市产品质量检验检测中心) JJF(蒙) 114 - 2025 I 目录 引言.............................................................. II 1 范围............................................................ 1 2 引用文件........................................................ 1 3 概述............................................................ 1 4 计量特性........................................................ 2 4.1 测量面及基准面(线)的表面粗糙度.............................. 2 4.2 标尺标记的宽度及宽度差........................................ 2 4.3 基准面(线)的合并间隙及平面度................................ 3 4.4 测头测量面的素线直线度........................................ 3 4.5 基值误差...................................................... 3 4.6 示值变动性.................................................... 3 4.7 漂移.......................................................... 3 4.8 示值误差和细分误差............................................ 3 5 校准条件........................................................ 3 5.1 环境条件...................................................... 4 5.2 校准用标准器及其他设备........................................ 4 6 校准项目和校准方法.............................................. 4 6.1 校准前检查.................................................... 4 6.2 测量面及基准面(线)的表面粗糙度.............................. 4 6.3 标尺标记的宽度及宽度差........................................ 5 6.4 基准面(线)的合并间隙及平面度................................ 5 6.5 测头测量面的素线直线度........................................ 5 6.6 基值误差...................................................... 5 6.7 示值变动性.................................................... 6 6.8 漂移.......................................................... 6 6.9 示值误差和细分误差............................................ 7 7 校准结果表达.................................................... 9 8 复校时间间隔.................................................... 9 附录A 中心距卡尺校准原始记录参考格式............................. 10 附录B 校准证书内页参考格式....................................... 11 附录C 中心距卡尺示值误差校准结果的测量不确定度评定示例........... 12 JJF(蒙) 114 - 2025 II 引言 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》、JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本 规范制定工作的基础性文件。 本规范为首次发布。 JJF(蒙) 114 - 2025 1 中心距卡尺校准规范 1 范围 本规范适用于分度值为0.02 rnm、0.05 mm 和0.10 mm,测量范围为(5~ 2000)mm 的游标、带表中心距卡尺和分辨力为0.01 mm,测量范围为(5~2000) mm 的数显中心距卡尺(以下统称“中心距卡尺”)的校准。 2 引用文件 本规范引用了下列文件: GB/T 21389 游标、带表和数显卡尺 JB/T 11506 游标、带表和数显中心距卡尺 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 概述 中心距卡尺是测量两孔中心距的计量器具。中心距卡尺按结构形式可分为I 型(见图1)和II 型(见图2)。按指示装置可分为游标中心距卡尺、带表中心 距卡尺和数显中心距卡尺(见图3)。 图1 Ⅰ型中心距卡尺示意图(圆柱测头) 1—圆柱测头;2—紧固压块;3—尺框;4—制动螺钉;5—指示装置;6—微动装置;7—尺身; JJF(蒙) 114 - 2025 2 图2 Ⅱ型中心距卡尺示意图(圆锥测头) 1—伸缩圆锥测头;2—圆锥测头; 3—尺框;4—微动装置;5—尺身;6—指示装置;7—制动螺钉;8—读 数装置;9—伸缩标尺; 图3 中心距卡尺指示装置示意图 (a)—游标指示装置(b)—带表指示装置(c)—数显指示装置 al-主标尺; a2 -游标尺;bl-毫米读数部分;b2—指针;b3 一圆标尺;b4-主标尺; c1 一功能按键;c2-电子数显器 4 计量特性 4.1 测量面及基准面(线)的表面粗糙度 测量面及基准面(线)的表面粗糙度应不超过Ra 0.4 μm。 4.2 标尺标记的宽度及宽度差 4.2.1 游标中心距卡尺的主标尺和游标尺的标记宽度和宽度差应符合表l 的规定。 表1 标尺标记的宽度和宽度差单位:mm 分度值标尺标记宽度标尺标记宽度差 0.02 0. 08~0.18 0.02 0.05 0.03 0.10 0.05 JJF(蒙) 114 - 2025 3 4.2.2 带表中心距卡尺的主标尺标记和圆标尺标记宽度及指针末端宽度应为 (0. 10~0. 20) mm,宽度差应不超过0.05 mm。 4.3 基准面(线)的合并间隙及平面度 中心距卡尺两基准面(线)接触时的合并间隙,若为面接触不应透光,若为 线接触不应透白光。基准面平面度应不大于0.005 mm。 4.4 测头测量面的素线直线度 中心距卡尺圆锥测头、圆柱测头测量面的素线直线度应不大于表2 要求。 表2 素线直线度单位:mm 分度值/分辨力圆锥测头圆柱测头 0.01,0.02 0.005 0.002 0.05,0.10 0.010 0.005 4.5 基值误差 中心距卡尺的基值误差不超过±0.01 mm。 4.6 示值变动性 带表中心距卡尺的示值变动性不超过分度值的1/2,数显中心距卡尺的示值 变动性不超过0.01 mm。 4.7 漂移 数显中心距卡尺的数字漂移在1 h 内不大于1 个分辨力,带自动关机功能的 数显中心距卡尺可不校此项。 4.8 示值误差和细分误差 中心距卡尺的示值误差和细分误差应符合表3 的规定。 表3 示值最大允许误差单位:mm 测量范围上限 分度值/分辨力 0.01,0.02 0.05 0.10 示值最大允许误差 200 ±0.03 ±0.05 300 ±0.04 ±0.06 ±0.10 500 ±0.05 ±0.07 1000 ±0.07 ±0.10 ±0.15 1500 ±0.11 ±0.16 ±0.20 2000 ±0.14 ±0.20 ±0.25 注:校准不判断合格与否,上述计量特性仅供参考。 5 校准条件 JJF(蒙) 114 - 2025 4 5.1 环境条件 环境温度:(20±5)℃; 相对湿度:≤80 %; 校准前被校准样品在室内平衡温度的时间不少于2 h。 5.2 测量标准及其他设备 校准项目和测量标准及技术要求见表4。 表4 中心距卡尺校准项目和测量标准及技术要求 序号校准项目测量标准及技术要求 1 测量面及基准面(线)的表面粗糙度 表面粗糙度比较样块 MPE:+12 %~-17 % 2 标尺标记的宽度及宽度差 读数显微镜MPEV:10 μm 或工具显微镜MPEV:3 μm 3 基准面(线)的合并间隙及平面度刀口形直尺MPEV:2 μm 4 测头测量面的素线直线度4 等量块 5 基值误差 工具显微镜MPEV:3 μm 5 等量块 6 示值变动性5 等量块 7 漂移—— 8 示值误差 5 等量块 1 级平板 6 校准项目和校准方法 6.1 外观及各部分相互作用 6.1.1 外观 中心距卡尺表面应镀层均匀,标尺标记应清晰,表蒙透明清洁。不应有锈蚀、 碰伤、毛刺、镀层脱落及明显划痕,无目力可见的断线或粗细不匀等,以及影响 外观质量的其他缺陷。中心距卡尺上有制造厂名(或商标)、测量范围、分度值 或分辨力和出厂编号。数显中心距卡尺数字显示应清晰、完整,无黑斑和闪跳现 象。各按钮功能稳定,工作可靠。 6.1.2 各部分相互作用 尺框沿尺身移动应平稳,无阻滞或松动现象。各紧固螺钉和微动装置的作用 应可靠。 6.2 测量面及基准面(线)的表面粗糙度 用表面粗糙度比较样块比较测量。 JJF(蒙) 114 - 2025 5 6.3 标尺标记的宽度及宽度差 用读数显微镜或工具显微镜测量。对于游标中心距卡尺应分别在主标尺和游 标尺上至少抽测3 条标记,测量其宽度。标记宽度差以被测所有标记中最大和最 小宽度之差确定。对于带表中心距卡尺应分别在主标尺和圆标尺上至少各抽测3 条标记测量其宽度,同时测量指针末端宽度,其宽度差以被测所有标记和指针末 端中最大和最小宽度之差确定。 6.4 基准面(线)的合并间隙及平面度 6.4.1 基准面(线)的合并间隙 中心距卡尺两基准面(线)接触时的合并间隙,若为面接触不应透光,若为 线接触不应透白光。 6.4.2 基准面的平面度 I 型中心距卡尺基准面平面度用刀口形直尺以光隙法测量,测量时,分别在 基准面公共边的长边、短边和对角线位置上进行(见图4)。其平面度根据各方 位的间隙情况确定。当所校准方位上出现的间隙均在中间部位或两端部位时,取 其中间隙最大的为平面度。当其中有的方位中间部位有间隙,而有的方位两端有 间隙,则平面度以中间和两端最大间隙量之和确定。 注:虚线为测量位置 图4 平面度校准位置 6.5 测头测量面的素线直线度 测头测量面的素线直线度用量块以光隙法测量。使测头测量面素线与量块工 作面贴合,并与标准光隙进行比较测量。应至少在测头测量面圆周上不同位置的 三条素线上进行,取最大值为直线度。 6.6 基值误差 6.6.1 用工具显微镜校准 使两测头基准面(线)接触,将中心距卡尺水平放置在工具显微镜工作台上, 用工具显微镜对两测头中心轴线间距离进行测量,测量应在测头的上、下两个位 置进行,基值的实际值取上、下两个位置测量值的平均值,标称初始值与基值的 JJF(蒙) 114 - 2025 6 实际值之差为基值误差,见公式(1)。对于可伸缩测头的中心距卡尺,应将伸缩 测头延伸至最大长度,按照上述方法对基值误差进行校准。 em = m0-(mu+md)/2 (1) 式中: em—基值误差; m0—标称初始值; mu—测头的上部测量值; md—测头的下部测量值。 6.6.2 用量块校准 对圆锥测头中心距卡尺可用量块校准基值误差。使两测头基准面(线)接触, 采用量块组成的槽中心距等于标称初始值的量块组合进行测量,见图5,按公式 (2)计算基值误差。 e′m= mi-m′s (2) 式中: e′m—基值误差; mi—中心距卡尺测得值; m′s—量块实际值。 图5 圆锥测头中心距卡尺测量基值误差示意图 基值误差也可使用满足准确度要求的其他方法进行校准。校准基值误差应在 尺框紧固和松开两种情况下分别进行。 6.7 示值变动性 在相同条件下,移动尺框使带表中心距卡尺或数显中心距卡尺两基准面(线) 接触或与任意尺寸的5 等量块接触,重复测量5 次并读数,示值变动性以最大与 最小读数的差值确定。 6.8 漂移 目力观察。在测量范围内的任意位置紧固尺框,在1 h 内每间隔15 min 观察 JJF(蒙) 114 - 2025 7 1 次,记录实测值,取最大漂移的绝对值作为测量结果。 6.9 示值误差和细分误差 6.9.1 示值误差 示值误差用5 等量块测量。测量应在螺钉紧固和松开两种状态下进行。校准 点的分布:对于测量范围上限在300 mm 内的中心距卡尺,不少于均匀分布的3 个点;对于测量范围上限大于300 mm 的中心距卡尺,不少于均匀分布的6 个点。 根据实际使用情况可以适当增加测量点。 圆锥测头中心距卡尺的中心距测量在1 级平板上进行。将量块置于两基准面 (线)之间,移动两基准面(线),无论尺框紧固与否,使其与量块工作面接触 并能正常滑动,记录读数值l。 圆柱测头中心距卡尺的中心距测量在1 级平板上进行。先使中心距卡尺两圆 柱测头测量面的最外侧素线分别与量块组合成槽中心距的槽宽外侧面相接触,并 能正常上下滑动,记下此时中心距卡尺的第一次读数值l1。然后再使两圆柱测头 测量面的最内侧素线分别与量块组合成槽中心距的槽宽内侧面相接触,并能正常 上下滑动,再记下此时中心距卡尺的第二次读数值l2。圆柱测头中心距卡尺的中 心距测量值l 为2 次读数的平均值,见图6。 图6 圆柱测头中心距卡尺测量中心距示意图 对于测量范围上限大于1000 mm 的中心距卡尺,校准时应用等高块将尺身 JJF(蒙) 114 - 2025 8 支起,第一支点在主标尺零标记外侧50 mm 以内,第二支点在尺框内侧100 mm 以内,第三支点在测量上限标记外侧50 mm,见图7。 图7 测量范围上限较大的中心距卡尺校准示意图 当指示装置初始值为(或可设为)中心距卡尺测量范围标定的初始值时,按公 式(3)计算示值误差。 e′=l - l′s - m (3) 式中: e′—中心距卡尺在该点的示值误差; l—中心距卡尺读数; l′s—量块实际值; m—中心距卡尺基值的实际值。 当指示装置为(或可设为)零时,按公式(4)计算示值误差。 e′=l + m - l′s (4) 式中: e′—中心距卡尺在该点的示值误差; l—中心距卡尺读数; m—中心距卡尺基值的实际值; l′s—量块实际值。 对于可伸缩测头的中心距卡尺,除了校准示值误差外,还应将可伸缩测头伸 至最大延伸长度处,按6.9.1 所述方法,对其任一测量点进行校准。 6.9.2 细分误差 数显中心距卡尺除了校准示值误差外,还应在测量范围内至少选取包含传感 器主栅一个节距内近似均匀分布的5 点进行细分误差测量,也可选择测量范围包 含细分误差校准点近似均匀分布的5 个校准点。如对于栅距为5.08 mm 的数显中 心距卡尺,除选择示值误差校准点外,还需选择1 mm、2 mm、3 mm、4 mm、 5mm 作为细分误差的校准点。细分误差的校准方法与6.9.1 相同。 JJF(蒙) 114 - 2025 9 7 校准结果表达 经校准的中心距卡尺出具校准证书,校准证书应至少包括以下信息: 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)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校 对象的接收日期; 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的标识,包括名称及代号; j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明; 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)校准证书或校准报告签发人的签名、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。 8 复校时间间隔 建议复校时间间隔不超过1 年。 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,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。 JJF(蒙) 114 - 2025 10 附录A 中心距卡尺校准原始记录参考格式 委托单位: 原始记录及证书编号: 器具名称: 规格型号: 制造厂商: 出厂编号: 测量范围: (mm)分度值(分辨力): (mm) 测头形式: □圆柱测头□圆锥测头 校准依据: JJF(蒙)XXXX-XXXX 《中心距卡尺校准规范》 校准地点: 环境温度: ℃ 相对湿度: % 校准用主要测量设备: 校准用设备测量范围 准确度等级/最大允许 误差/测量不确定度 溯源机构及 证书编号 有效期至 校准数据 1、外观及各部分相互作用: □符合要求□不符合要求 2、测量面及基准面(线)的表面粗糙度Ra: (μm) 3、标尺标记的宽度及宽度差: (mm) 4、基准面(线)的合并间隙及平面度: (mm) 5、测头测量面的素线直线度: (mm) 6、基值误差: (mm) 7、示值变动性 单位:(mm) 1 2 3 4 5 示值变动性 8、漂移: (mm) 9、示值误差和细分误差: 校准点 l m l′s e′ U(k=2) 校准人员: 核验人员: 校准时间: JJF(蒙) 114 - 2025 11 附录B 校准证书内页参考格式 序号校准项目校准结果测量不确定度 1 外观及各部分相互作用 2 测量面及基准面(线)的表面粗糙度 3 标尺标记的宽度及宽度差 4 基准面(线)的合并间隙及平面度 5 测头测量面的素线直线度 6 基值误差 7 示值变动性 8 漂移 9 示值误差 10 细分误差 JJF(蒙) 114 - 2025 12 附录C 中心距卡尺示值误差校准结果的测量不确定度评定示例 C.1 概述 C.1.1 测量环境条件:环境温度:(20±5)℃;相对湿度:≤80 %;校准前被校 准样品在室内平衡温度的时间不少于2 h。 C.1.2 测量设备:5 等量块 C.1.3 测量对象:中心距数显卡尺:(5~300)mm,分辨力d=0.01 mm。 C.1.4 测量方法:采用比较测量法,用标准量块和被校仪器数值相比较,得出 示值误差。本文以201.5 mm 点处示值误差为例,评定测量不确定度。 C.2 测量模型 e=Lm-Lb+Lm·αm·Δtm-Lb·αb·Δtb (C.1) 式中: e——中心距卡尺的示值误差,mm; Lm——中心距卡尺的示值(标准条件下),mm; Lb——量块的长度(标准条件下),mm; αm 和αb——中心距卡尺和量块的线膨胀系数,℃-1; Δtm 和Δtb——中心距卡尺和量块偏离参考温度20℃的温度差,℃。 C.3 方差与灵敏度系数 在公式(1)中: 为简化运算,舍去微小量,转化相关项影响。 令:L≈Lm≈Lb δα=αm-αb δt=Δtm-Δtb 代入公式(1)后,经整理得: e= Lm-Lb+L·Δtm·δα+ L·αb·δt (C.2) 灵敏系数: c1=∂e/∂Lm=1; c2=∂e/∂Lb= -1; c3=∂e/∂δα= L·Δtm; c4=∂e/∂δt= L·αb 依据不确定度传播律公式,输出量e 的估计值方差为: 2 c u == 2 1 c · 2 1 u + 2 2 c · 2 2 u + 2 3 c · 2 3 u + 2 4 c · 2 4 u = 2 1 u + 2 2 u +(L·Δtm)2· 2 3 u + (L·αb)2· 2 4 u C.4 标准不确定度分量评定 C.4.1 测量读数引入的不确定度u1 C.4.1.1 中心距卡尺测量重复性引入的不确定度分量u11 JJF(蒙) 114 - 2025 13 对分辨力为0.01 mm,测量范围(5~300)mm 的中心距卡尺,在重复性条 件下对201.5 mm 点重复测量10 次,测得数据如下: (单位:mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 201.50 201.52 201.51 201.51 201.51 201.51 201.51 201.50 201.51 201.50 求得单次测量标准差s=6.4 μm。u11=s=6.4 μm。 C.4.1.2 中心距卡尺分辨力引入的不确定度分量u12 对于0.01 mm 分辨力的中心距卡尺,取半宽a 为0.005 mm,按照均匀分布 计算,包含因子k= 3 :因此u12= 0.005/ 3 =2.9 μm。 为避免重复计算,重复性和分辨力引入的不确定度分量二者取大,得: u1=6.4μm。 C.4.2 校准用量块引入的测量不确定度u2 校准用量块为5 等, 0.5μm 510-6 1.5μm n U l ,k=2.58,则: u2=0.58 μm C.4.3 中心距卡尺和量块间线膨胀系数差引入的不确定度u3 取中心距卡尺和量块线胀系数均为α=(11.5±1)×10-6℃-1,线胀系数差δα的界 限为±2×10-6℃-1,服从三角分布,k= 6 ,被测校准室的温度tx 偏离标准温度20℃ 的最大偏差为5℃。用201.5mm 量块,则标准不确定度u 3 为: u 3 =Ls·(tx-20)·a / 6 =0.816 μm C.4.4 中心距卡尺和量块间的温度差引入的不确定度u4 中心距卡尺和量块间有一定的温度差存在,视充分等温后Δt 在±1℃范围内 均匀分布,则半宽a 为1℃,包含因子k= 3 ,用201.5 mm 量块,则标准不确 定度u4 为: u4=Ls·αb· a / 3 =1.328 μm C.5 标准不确定度一览表 中心距卡尺示值误差测量结果的标准不确定度一览表见表C.1。 C.1 标准不确定度一览表 标准不确 定度符号 不确定度来源标准不确定度灵敏系数不确定度分量 u1 u11 u12 测量读数 测量重复性 分辨力 6.4μm 6.4μm 2.9μm(舍) 1 6.4 u2 量块0.58μm -1 0.58 u3 中心距卡尺和量块 的线胀系数差0.816×10-6℃-1 L·Δtm=201.5×103×5℃·μm 0.816 u4 中心距卡尺和量块 的温度差0.577℃ L·αb= 201.5×103×11.5×10-6μm/℃ 1.328 JJF(蒙) 114 - 2025 14 C.6 合成标准不确定度 以上不确定度分量互不相关,L=201.5mm 时: u c = 2 4 2 2 3 2 2 2 2 1 u +u + L t u (L ) u m b ( ) =6.6μm C.7 扩展不确定度 取置信因子k=2 L=201.50 mm 时:U=k×uc=2×6.6μm=0.02mm JJF(蒙) 114 - 2025 JJF(蒙) 114—2025
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