JJG 31-2011 高度卡尺检定规程.pdf

1、也一且A圭t./、计量检定JJG 31 2011 a口同尺Height Caliper 2011 - 01 -21发布2011 - 07 -21实施国家质量监督检验检疫总局发布JJG 31- 2011 高度卡尺检定规程Verification Regulation of Height Caliper JJG 31-2011 2 !代替肌31-mj、. . . _. .，jJ 本规程经国家质量监督检验检疫总局于2011年1月21R批准，并自2011年7月21日起施行。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:陕西省计量科学研究院参加起草单位:工业和信息化部电子第五研究所本规程委托全

2、国几何量工程参量计量技术委员会负责解释JJG 31 - 2011 本规程主要起草人:常青(陕西省计量科学研究院张辉陕西省计量科学研究院参加起草人:张晓芬(工业和信息化部电子第五研究所JJG 31-2011 目录1 范围(1 ) 2 引用文献(门3 概述门4 计盘性能要求(3 ) 4. 1 标尺标记的宽度和宽度差(3 ) 4. 2 盘爪测量面和底座工作面的表面粗糙度(3 ) 4. 3 盘爪测量面和底座工作面的平面度(3 ) 4. 4 盘爪测量面与底座工作面的平行度(3 ) 4. 5 重复性 ( 3 ) 4. 6 漂移(川4. 7 零值误差(川4. 8 示值误差(4 ) 5 通用技术要求(川5.

3、1 外观(4 ) 5. 2 各部分相互作用(5 ) 5. 3 各部分相对位置(川6 计量器具控制(川6. 1 检定条件(5 ) 6. 2 检定项日和检定设备(5 ) 6. 3 检定方法们6. 4 检定结果的处理(们6. 5 检定周期(们附录A高度卡尺示值误差测量结果不确定度评定(9 ) 附录B检定证书和检定结果通知书内页格式(12)JJG 31-2011 高度卡尺检定规程1 范围本规程适用于分度值或分辨力为0.01mm、0.02mm、0.05mm和0.10mm，测量范围(02000) mm各种规格的游标、带表和数显高度卡尺的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文献本规程引用下列文献JJF

4、1001- 1998 通用计量术语及定义JJF 1059- 1999 测量不确定度评定与表示GB/ T 21390- 2008 游标、带表和数显高度卡尺使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述高度卡尺是用来测量制件表面高度位置和精密划线的量具。其主要结构形式分别为游标高度卡尺(见图1)、带4挺高度卡尺见图2和图3)和数显高度卡尺(见图4和图5)。图1游标高度卡尺1一划线量爪;2 游标尺;3一主标尺;4一尺身;5 徽动装置;6 尺框;7一紧固螺钉;8 底座1 2 JJG 31- 2011 图4单柱数显高度卡尺1一划线盘爪;2 尺框i3一主尺; 微动装置;5 数字显示器i6一紧

5、回螺钉;7 功能按钮;8 底座图5双柱式数显高度卡尺l 划线盐爪;2 尺框;3 双立柱; 孚轮;5 锁紧装置i6 数字显示黯;7 功能按钮;8 底座JJG 31- 2011 4 计量性能要求4. 1 标尺标记的宽度和宽度差4. 1. 1 游标高度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I标记宽度和宽度差口1町1分度值标尺标记宽度标尺标记宽度差0. 02 0.02 0.05 0.08-0. 18 0. 03 o. 10 0.05 4. 1. 2 带表高度卡尺的主标尺标记和困标尺标记宽度及指针末端宽度为(0.1O0. 20) mm。宽度差不超过0.05mm. 4. 2 量爪测量面

6、和底座工作面的表面粗糙度量爪测量面和底座工作面的表面粗糙度R.不大于表2的规定。表2测量面的表面粗糙度表面粗糙度R./m分度值(分辨力)/ mm 量爪测量丽底座工作面0. 01, 0. 02 O. 2 0. 4 0. 05 , 0.10 0. 4 4. 3 量爪测量面和底座工作面的平面度量爪测量面和底座工作面的平面度不大于表3的规定。表3测量面的平面度11 测量上限应爪测量面的平面度底座工作面的平面度1 000 0. 003 0. 005 1000L2000 0. 004 0. 006 注:底座工作面轮廓边缘1mm范围内不计，工作面只允许中间四.4.4 盘爪测量面与底座工作面的平行度量爪测量面

7、与底座工作面的平行度不超过表4的规定。表4量爪测量面与底座工作面的平行度11 分皮值(分辨力)量爪测量面与底座工作面在同一平面时的平行度0. 01, 0. 02 0. 005 0.05 , 0. 10 0. 008 4. 5 重复性带表高度卡尺和数显高度卡尺重复性不超过表5的规定。3 JJG 31-2011 表5重复性11 分度值/分辨力带表高度卡尺数显高度卡尺0. 01 0. 005 0.01 0.02 0. 01 0. 05 4. 6 漂移数显高度卡尺的数字漂移在1h时间内不超过一个分辨力。4. 7 零值误差高度卡尺的盘爪测量面与平板相接触底座工作面与量爪测量面在同一平面时，游标上的零标记

8、和尾标记与主标尺相应标记相互重合，重合度不跑过表6的规定。表6重合度1口1分度值零标尺标记重合度尾标尺标记重合度0. 02 士0.010土0.0050. 05 士0.020O. 10 士0.010土0.0304.8 示值误差高度卡尺最大允许误差不超过表7的规定。表7最大允许误差ml 分度值(分辨力测量上限0. 01, 0. 02 0.05 O. 10 最大允许误差200 土0.03士0.05200L300 士0.04士O.10 土0.08300L500 土0.05500L1 000 土0.07土O.10 土O.15 1000L2000 土O.25 5 通用技术要求5. 1 外观5. 1. 1

9、高度卡尺表面镀层均匀、光泽协调一致、标尺标记和计数器应清晰，表蒙透明清洁。无锈蚀、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。JJG 31-2011 5. 1. 2 高度卡尺上必须有制造厂名或商标、分度值和出厂编号。5. 1. 3 后续检定的高度卡尺，允许有不影响使用准确度的外观缺陷。5. 2 各部分相互作用5. 2.1 尺框沿尺身移动手感平稳，无阻滞或自重下滑现象。数字显示应清晰、完整、无黑斑和闪跳现象。各按钮功能可靠、工作稳定。5. 2. 2 紧固螺钉和微动装置的作用可靠。5. 2. 3 主尺尺身应有足够的长度裕量，以保证在测量范围上限时尺框及

10、微动装置不致于伸出尺身之外。5. 3 各部分相对位置, 5. 3. 1 游标尺标记表面棱边至主标尺标记表面的距离不大于0.30mm。1 5.3.2 圆标尺的指针末端盖住短标记长度的30%80%。指针末端与标尺标记表面之间的间隙不超过表8的规定。表8指针末端与标尺标记表面之间的间隐1m 分度值指针末端与标尺标记表面之间的间隙0.01, 0.02 O. 7 0. 05 1. 0 5. 3. 3 量爪测量面与平板桐!接触时，圆标尺的指针位于正上方，此时毫米读数部位至主标尺零标记的距离不超过标记宽度，压线不超过标记宽度的1/206 计量器具控制计量器具控制包括:首次检定、后续检定和使用中检查。6. 1

11、 检定条件, 6. 1. 1 检定室内温度:(20士5).C。J 6. 1. 2 检定室内相对湿度:不超过80%。6. 1. 3 检定前，将被检高度卡尺及量块等检定用设备同时置于平板上，其平衡温度时间见表9的规定。表9平衡温度时间测量上限(mm)平衡温度时间(h)三二3001 300L500 1. 5 500L2000 2 6. 2 检定项目和检定设备高度卡尺的检定项目及主要检定设备见表10。5 JJG 31一-2011表10检定项目和主要检定设备序号检定项目主要检定设备首次后续使用中检定捡定检查1 外观+ 十+ 2 各部分相互作用- + 十+ 塞尺MPE:土12m，工具显微3 各部分相对位置

12、镜MPEV:3m或读数显微镜+ 士一MPE:土10m4 标尺标记的宽度和宽度差工具显微镜MPEV:3m或读数显微镜MPE:土10m+ 士量爪测量面和底座工作面的表面表面粗糙度比较样块MPE:+ 土5 粗糙度+12%-17% 6 量爪测量面和底座工作面的平面皮刀口形直尺MPEV:2m + + 量爪测量面与底座工作面的平l级平缸，分度值为0.002mm的+ + 7 行度杠杆千分表，1级平极8 重复性3级或5等量块，1级平板+ + 一9 漂移十+ 十十10 零值误差工具显微镜MPEV:3m或读数显微镜MPE:士10m+ + 11 示值误差3级或5等盘块，1级平极+ 十注:表中+表示应栓定，一表示可不

13、检定，6士表示该项目未经修理的可不检定.6. 3 检定方法6. 3. 1 外观目力观察。6. 3.2 各部分相互作用目力观察和手动试验。6. 3. 3 各部分相对位置目力观察或用塞尺进行比较测量，必要时用工具显微镜或读数显微镜测量。6.3.4 标尺标记的宽度和宽度差用工具显微镜或读数显微镜测量。主标尺、游标尺、圆标尺的标记至少各抽测3条。标记宽度差以受测标记中最大与最小宽度之差确定。6. 3. 5 量爪测量面和底座工作面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块进行比较测量。测量时以最接近的表面粗糙度比较样块值作6 JJG 31-2011 为测量结果。6. 3. 6 量爪测量面和底座工作面的平面度量爪测

14、量面和底座工作面的平面度用刀门形直尺以光隙法测量。分别在量爪测量面和底座工作面的长边、短边及对角线位置上进行。其平面度根据各方位的间隙情况确定。当所有检定方位上出现的间隙均在中间部位或两端部位时，取其中一方位间隙量最大的作为平面度.当其中有的方位中间部位有间隙，而有的方位两端部位有间隙，则平面度以中间和两端最大间隙量之和确定。6. 3. 7 量爪测量面与底座工作面的平行度将高度长尺置于平板上，移 测量，杠杆千分表的安、以杠杆千分表读数9=!方法测量。6. 3. 9 漂移目力观察。在6.3.10 零值误差面与平板正常接触，用杠杆千分表互垂直的两个方向上进行，量刑、中部和顶部分别用相同1 h咂可同

15、内每隔15min 观察向度卡尺可不检此项。将高度卡尺置于平板上，移动尺框，使量爪测量面与平板正常接触(有微动装置的需使用微动装置)，分别在尺框紧固和松开的情况下，用目力观察。必要时用工具显微镜测量。6. 3.11 示值误差用3级或5等量块测量。测量点的分布:对于测量范围上限在300mm内的高度卡尺，不少于均匀分布3点，如(0-300)mm的高度卡尺，其测量点为101.30 mm , 201. 60 mm , 29 1. 90 mm，或101.20mm，201. 50mm, 291.80mm;对于测量范围上限大于300mm的高度卡尺，不少于均匀分布6点，如(0-500)mm的高度卡尺，)t测量点

16、为80mm , 161. 30 mm , 240 rnm, 321. 60 mm , 400 mm, 491. 90 mm，或80 mm , 161. 20 mm , 240 mm , 321. 50 rnm , 400 mm , 491. 80 mm。测量点的分布根JJG 31- 2011 据实际使用情况可以适当增加点位。测量时，盘爪处于允许伸出的最大长度位置，见图7。量块工作面长边和量爪测量面长边应垂直。测量在尺框紧固螺钉紧固和松开两种状态下进行，无论尺框紧固与否，量爪测量面与盘块表面接触应能正常滑动，接触时使用微动装置。各点示值误差以该点读数值与量块尺寸之差确定。见公式(1): 式中:e

17、一一卡尺的示值误差;L一一卡尺的读数值;L。一一盘块的长度。6. 4 检定结果的处理e=L-Lo (1) 口图7示值误差测量位置示意图经检定符合本规程要求的发给检定证书;不符合的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。8 鸟. JJG 31- 2011 附录A高度卡尺示值误差测量结果不确定度评定A.l 测量方法以游标类高度卡尺为例高度告尺(以下简称卡尺)的示值误差采用3级或5等量块进行检定，检定点的分布，对于300mm以内的卡尺在全盘程范罔内不少于均匀分布的3点，对于测量范围上限大于300mm的高度卡尺，在全军程范围内不少于均匀分布的6点。下面针对分度值

18、为0.02mm的150mm卡尺古B警隘的测量不确定度进行评定。标准盘块采用3级量块。一二一-一人2数学模型高度卡尺君主式巾:，b 6tc 6tb A.3 方差和灭(A.1) 如下形式:(A.2) 由于6tc和A复杂，为了简化数学令S=c一句;性，哄数学处理过程比较自不相关。取L与Lc起Lb;=c-b-古t-6tc=6tb由公式(A.2)就得到如下示值误差的计算公式:e = Lc-Lb+ L . 6t . 0+L. ot (A.3) 公式(A何以看出，各变量之间彼此不相关，由公式U=(去r. u2(x.H导u =u2(e) =d uf +d u十d u + d u! 式中:C)=旦旦=1oLc

19、3=豆豆=L.6t00 oe咽C2=瓦;=-ioe C4=否7=u屿，问，屿，均分别表示Lc，Lb 0， ot的标准不确定度。(A.4) 9 JJG 31 - 2011 A . 4 标准不确定度的来源和评定A.4.1 标准不确定度一览表表A.l标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度值以x.)u(x. ) U ) 卡尺对线误差0.01 mm = 2. 9 2x J3 -(Jrn U 2 标准量块偏差141. 9mm: 1.7m 卡尺和量块的U 3 141. 9 mm : 2X10 6/J6 = 0. 8X10 6 热膨胀系数差卡尺和量块的U . 141. 9 mrn: 0.

20、5/./3=0.29 c 温度差A. 4. 2 游标卡尺读数的对线误差估算的标准不确定度分量UIc =-a-f 一Ic.1 X u(x.) x; m)l 2. 9 一l1. 7 L . t 0. 6 L . a O. 5 对0.02mm分度值的游标卡尺，对线误差分布区间为0.01mm，均匀分布，由公式得UI=0.Olmm=0.0029mm=2.9m 2 X./3 A. 4. 3 检定用3级量块估算的标准不确定度分量U23级盘块的制造偏差是该标准不确定度分茧的主要影响因素，量块按级使用时，其测量不确定度用其制造偏差的最大允许误差，按均匀分布处理，其标准不确定度为:.l 3.0m唱nU, =-:一

21、-一_._一一=1. I 口1. j3 j3 A.4.4 卡尺和量块的热膨胀系数差估算的标准不确定度分量问由于材料性质的差异，两种材料热膨胀系数界限在(11.5土1)XI0-6/C的范围内服从均匀分布，则8的区间半宽为2X10-6/C，服从三角分布，测量尺寸为L，偏离标准温度的范围是土5.C，其标准不确定度计算如下:U 3 = 141 900m X 5 c x 2 X 1O-6 .C-1/ J6 =0.6m A. 4. 5 卡尺和量块间的温度差估算的标准不确定度分量均卡尺和量块间存在温度差，以等概率落于区间士0.5.C内任何处。其区间半宽为0. 5 .C，测量尺寸为L和线膨胀系数11.5 X

22、1O-6.C-1，三个点的标准不确定度计算如下:u ( = 141 900mX11.5XIO一IX 0. 5 .C/疗=0.5fim A. 5 合成标准不确定度L = 141. 9 mm= 141 900m时，.t = 5 .C 说=Uf+U+u+u!=2.92+ 1. 72+ 0. 62+ 0. 52= 11. 91 (m2) Uc =3.5m 10 JJG 31- 2011 A.6 扩展不确定度取走=2，扩展不确定度如下:L = 14 1. 9 mm U=走uc=2X3. 5m=7.0m=0.007 mm 根据相同的评定方法，可知L=491.9 mm和L=991.9 mm时的扩展不确定度分

23、别为0.013mm和0.023mm。评定结果表明:卡尺示值误差测量不确定度评定满足uri.MPEV判断准则的飞3要求。检定方法可行。11 JJG 31-2011 附录B检定证书和检定结果通知书内页格式B. l 检定证书内页格式温度:序号2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 。C外观各部分相互作用各部分相对位置检定结果相对湿度:检定项目标尺标记的宽度和宽度差jj爪测量面和1底座工作面的表面粗糙度E爪测量面和底座工作丽的平面皮E爪测量面与底座工作面的平行皮重复性漂移零值误差示值误差检定依据:JJG 31 2011 (高度卡尺注:检定结果，应给出量化的值.B. 2 检定结果通知书内页格式温度:序号1 2 3 4 5 6 7 8 12 。C检定结果相对湿度:主要检定项目外观各部分相互作用各部分相对位置标尺标记的宽度和宽度差盘爪测量面和底座工作面的表面粗糙度E爪测量面和底座工作面的平面皮里爪测量丽与底座工作面的平行皮重复性% % 检定结果捡定结果合格判断JJG 31-2011 表续序号主要检定项目检定结果合格判断9 漂移-10 零值误差11 示值误差检定依据:JJG 31- 2011 (高度卡尺注:栓定结果，应给出量化的值，并注明不合格项目 .