1、ZTETF 中华人民共和国国家计量技术规范JJF 1088-2002 外径千分尺(测量范围500mm 3000mm) 校准规范Calibration Specification for Micrometers with Measuring Range from 500mm to 3000mm 2002- 09 -13发布2003-03 -13实施国家质量监督检验检疫总局发布J.TF 1088-2002 外径千分尺(测量范围500 mm_ 3000mm)校准规范v、.汁，旷川7川QO叫白29uhoot-J 却一川一毛uom-OY川一QOE且中飞、ynHUP、川。G刊刀山，.，.、J日替白伴川叫c
2、d/U JF自-G-DD-FZGO-hCalibration Specification for Micrometers with Measuring Range from SOOmm to 3000mm 本规范经国家质量监督检验检疫总局于2002年09月13日批准，并自2003年03月13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:黑龙江省计量检定测试院哈尔滨市计量检定测试所哈尔滨电机厂有限责任公司本规范由归口单位负责解释J.JF 1088-2002 本规范主要起草人:马茎(黑龙江省汁量检定测试院)王利(哈尔滨市汁量检定测试所)福云库(哈尔滨电机厂有限责任公司)参加起草
3、人:毛力军(哈尔滨市计量检定测试所)JJF 1088-2002 目录i 范围(1 ) 2 引用文献(1 ) 3 概述(1 ) 4 计量特性(2 ) 4.1 测微螺杆的轴向窜动和径向摆动(2 ) 4.2 测础工作面与测微螺杆工作面的相对偏移量(2 ) 4.3 测力(3 ) 4 .4 刻线宽度及宽度差(3 ) 4 . 5 微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离(3 ) 4.6 微分筒锥面的端面与固定套管上毫米刻线的相对位置(3 ) 4 .7 工作面的表面粗糙度(3 ) 4 .8 工作面的平面度(3 ) 4.9 两工作面的平行度(3 ) 4.10 测微头的示值误差(4 ) 4.11 外径千分尺的
4、示值误差(4 ) 4. 12 测贴为带表式外径千分尺的指示表(4 ) 4.13 校对用的量杆(4 ) 5 校准条件(们5.1 环境条件(5 ) 5.2 校准项目和标准器及其他设备(5 ) 6 校准方法(6 ) 6.1 测微螺杆的轴向窜动和径向摆动(6 ) 6.2 测础工作面与测微螺杆工作面的相对偏移量(6 ) 6 .3 测力(7 ) 6.4 刻线宽度及宽度差(7 ) 6.5 微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离(7 ) JJl1 6001 800 土189 625 , 675 士73.5 1 8002 000 士2010 725 , 775 士84 2 0002 200 :t 22 11
5、 825 , 875 :t 9 4.5 2 2002 400 士2412 925 , 975 士105 2 4002 600 :t 26 13 1 0001 200 :t 12 6 2 6002 800 :t 28 14 1 2001 400 士147 2800- 3000 士3015 1400- 1 600 士168 注:作为校准，不判断合格与否，上述计量特性的指标仅供参考。4 JJJT 1088-2002 5 校准条件5.1 环境条件校准外径千分尺的室内温度在表4的规定范围内，在室内平衡温度的时间不少于表4的要求。表4校准外径千分尺的室内温度和室内平衡温度的时间室内温度对20c的允许偏差/
6、C平衡温度的测量范围/mm日才间/h外径千分尺校对用的量杆5001 000 士3:t 2 4 1 000 - 2000 :t 2 士15 2000-3 000 :t l :t 0.5 6 5.2 校准项目和标准器及其他设备外径千分尺校准项目和标准器及其他设备见表5。表5外径千分尺校准项目和标准器及其他设备序号校准项曰主要校准器具1 测微虫草、杆的轴向窜动和径向摆动杠杆指示表:分度值为0.002mm (1级)量仪测力仪:2.5级测础工作面与测微螺杆工作丽的3级平板2 指示表:分度值为0.01mm (1级)相对偏移量可调支撑3 测力量仪测力仪:2.5级4 刻线宽度及宽度差读数显微镜或工具显微镜:准
7、确度10lJ.m 微分筒锥面的端面棱边至固定套2级塞尺5 管刻线面的距离读数显微镜或工具显微镜6 微分筒锥面的端面与固定套管上毫米刻线的相对位置5 .JJF 1088- 2002 表5(续)序号校准项目主要校准器具工作面的表面粗糙度表面粗糙度比较样块:7 误差十12%-一17%8 工作面的平面度2级平面平晶或1级刀口尺9 两工作面的平行度钢球式专用检具或其他专用检具、设备10 测微头的示值误差量块、专用辅助检具量块或内径千分尺外径千分尺示值误差测长机:微米刻度尺示值误差:t 0 .25m 11 毫米刻度尺示值误差土(0.6+L/200)Vm 分米刻度尺示值误差士(0.5十L/100)m测陆为带
8、表式外径千分尺的指示指示表类量具检定仪:示值误差不超过411m 12 表13 校对用的量杆量块和测长机6 校准方法首先检查外观，确定没有影响计量特性因素后再进行校准。6.1 测微螺杆的轴向窜动和径向摆动采用手感法校准。当有异议时，轴向窜动的校准采用杠杆指示表与测微螺杆测量面接触，沿测微螺梓轴向分别往返加力(35)N，杠杆指示表示值的变化量即为轴向窜动量。径向摆动量测量时，将测微螺杆伸出距尺架内端10mm，用杠杆指示表接触测微螺杆径向顶部，分别沿杠杆指示表测力方向和反方向加力(23)N (要求在相互垂直的两个方向测量)，杠杆指示表示值的最大变化量即为径向摆动量。6.2 测础工作面与测微螺杆工作面
9、的相对偏移量在平板上用指示表校准。将外径千分尺平放在平板上的3个可调支撑上，在测微螺、杆示值处于测量下限时，调整支撑使其测微螺杆轴线与平板工作面平行，然后用指示表测出测陆与测微螺杆在同一方位上至平板间的距离差b.X，再用可调V形支撑把外径千分尺尺架转动90。后竖立固定于平板上，按上述方法测出b.Y。测础工作面与测微螺杆工作面的相对偏移量4按下式求得:JJF 1088- 2002 .1 = J !:.X2 -1- y2 此项校准也可以用其他专用设备和计算方法。6 . 3 测力用量仪测力仪的球工作面与外径千分尺工作面相接触后进行校准;带表测陆的测力也应进行校准。6.4 刻线宽度及宽度差用读数显微镜
10、或工具显微镜校准。微分筒和固定套管的刻线应至少任意各抽查3条进行测量。、t/tA ，、6 . 5 微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离用0.4mm的塞尺置于固定套管刻线面上用比较法校准，微分筒锥面的棱边上边缘不应高于塞尺表面。测量应在微分筒任意一周内不少于3个位置。也可以用读数显微镜或工具显微镜校准。6.6 微分筒锥面的端面与固定套管上毫米刻线的相对位置首先将外径千分尺测量下限调整正确，然后使微分筒锥面的端面与固定套管任意毫米刻线的右边缘相切，此时读取微分筒的零刻线与固定套管纵刻线的偏移量即为离、压线数值。见图40(a)压线O.03mm(协商线O.03mm图46.7 工作面的表面粗糙度用
11、表面粗糙度比较样块校准。6.8 工作面的平面度用2级平面平晶以技术光波干涉法校准。使用中和修理后的外径千分尺也可以用i级刀口尺以光隙法校准。工作面直径为6.5mm的，距离边缘0.2mm泡围内不计;工作面直径为8mm的，距离边缘0.5mm范围内不计。6.9 两工作面的平行度7 JJF 1088- 2002 用钢球式专用检具(见图5)或相应准确度的其他专用检具及测量仪器进行校准。专Jlj附加jWj何连接套管校对闸的量忏(或专用ET杆)图5钢球式专用检具外径千分尺视j忏对于测陆可换的，每个测础依次安装上以后进行平行度测量。对于测陆可调的，两工作面的平行度应在测量上限和测量下限两个位置上进行测量。外径
12、千分尺两工作面的平行度测量，必须使微分筒每隔1/4转测量一次。这一校准应在尺身处于水平位置状态下进行。6.10 测微头的示值误差用量块借助图6所示的专用检具校准。测微头示值误差测量点的分布:对于示值范围为(025)mm的应均匀分布5点，即5.12 , 10.24 , 15.36 , 21.5 , 25 mm;对于示值范围为(O50) mm的应均匀分布10点，即为5.12，10.24, 15.36, 21.5 , 25 , 30. 12 , 35.24 , 40.36 , 46.5 , 50 mm。螺旋副螺距为1mm时其分布点为5，10.25 , 15 , 20 , 25 . 5 , 30 ,
13、35 , 40.75 , 45 , 50 mm。图68 JJF 1088-2002 6.11 外径千分尺的示值误差在两工作面的平行度和测微头的示值误差符合要求的情况下，外径千分尺的示值误差可以不进行校准。当需要对外径千分尺的示值误差进行校准时，可以根据对测量不确定度的要求，在适当环境条件下采用不同等级的量块进行校准。其分布点为L = A + B (2) 式中:A一一测量下限，mm; B一一测微头示值误差的被测点尺寸，mm。测量范围为1m以上的外径千分尺，在测量不确定度符合要求的条件下，也可以采用经过测长机校准后有修正值的内径千分尺进行示值校准。示值误差的校准应在外径千分尺尺身处于水平位置状态下
14、进行。6.12 测础为带表式外径千分尺的指示表按JJG34-1996 指示表(百分表和千分表)检定规程进行。6.13 校对用的量杆校对用的量杆的尺寸可在测长机上采用相应等级的量块以比较法进行校准。对于球工作面的量杆，采用平面测帽进行测量。对于平工作面的量杆，采用球固测帽在如图7所示的5点上进行校准。5点中的最大值与最小值之差即为量杆两工作面的平行度。也可以用同等准确度的其他测量仪器进行校准。O.5mm 图77 校准结果表达经校准的外径千分尺发给校准证书，内容见附录A。8 复校时间间隔可根据被校外径千分尺的使用情况，复校时间间隔由用户自行决定。9 JJF 1088-2002 附录A校准证书或校准
15、报告内容a)标题，如校准证书或校准报告;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准); d)证书或报告的唯一性标识(如编号)，每页及总页的标识;e)送校单位的名称和地址;f)被校对象的描述和l明确标识;g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性的应用有关时，应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对抽样程序进行说明;i)对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;1)校准结果及其测量不确定度的说明;m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期;n)校准结果
16、仅对被校对象有效的声明;。)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。A l J.JF 1088-2002 附录B外径千分尺示值误差校准结果的测量不确定度评定(测量范围500mm 3 000 mm) B.l 测量方法依据本规范，外径千分尺的示值误差的校准，是在所要求的测量不确定度指标下，选择相应的测量环境和不同准确度的标准器进行校准的。现采用直接测量法，测量温度选择为(20士3)C，(20士2)C, (20 :t 1) c (具体校准时，一般是在同一温度条件下进行的)。选用测量不确定度为(0.50十5L)m，包含因子取儿=2.7的5等量块，对分度值为0.01mm，测量范围为(500 6
17、00) mm、(1400 - 1 600) mm和(2500 3 000) mm的外径千分尺进行校准。用5等量块对575，1 550和2950 mm点校对零位，对600，1 600和3000mm点分别进行校准为例进行不确定度评定，仅供参考。B.2 数学模型外径千分尺的示值误差e:e= Lm-Lb+Lmm b. tm -Lbb b. t b 式中:lm-外径千分尺的示值(20c条件下); lb一一校准用量块的长度值(20c条件下); m和b一一分别是外径千分尺和量块的线胀系数;b.tm和b.tb一一分别是外径千分尺和量块偏离参考温度20c数值。B.3 方差和灵敏系数在示值误差e的公式中，舍去后两
18、项微小量，令l句Lm花儿，e = lm - Lb + l(mb.tm一bb.tm+bb.tm一bb.tb)消去相关项，同时简化括号内运算，令sa=m一bt = b. tm - b. tb 欠bb. t b. tm 则e = Lm-Lb+Lb.t十L t 灵敏系数C;为e. de e ，=一=1;c2二一一=一1;C; =一一=lb.t;C4=斗:= l . ()lm ，: 3Lb ，v.j ，4 dt U 1 ，的，的，U4分别表示儿，儿，a和c的标准不确定度。由于ln1lb 和c各分量互不相关，按不确定度传播率，输出量e的估计值方差为u2(e)=d+ui十(lb.t)2U十(1.)2u 11
19、 JJF 1088-2002 B.4 标准不确定度汇总表1m =600 mm 表B.l标准不确定度不确定度来源、标准不确定度值ICilx u(x;) 自由度分量U(.r;) U (x;) Ci = f/工a/Ilpl Ul 测量读数1nl 1 1 9 U2 5等量块1.69m - 1 1. 69 110 U21 对零位5等量块1.08m 81 U22 校准用5等量块1.30m 50 外径千分尺和量块0.82 x 1O -6C l U3 线胀系数差L . t 1. 48 50 外径千分尺和量块0.17 C U4 l. 1. 17 8 间的温差Uc = 2.72 Lm I/ell= 129 lm
20、= 1 600 mm 表B.2标准不确定度不确定度来源标准不确定度值Ci = J .f /J工，I Ci I x U(.Ti) 自由度分量u(工i)u (x;) /m U1 测量i卖数1/Lm 1 1 9 U2 5等量块3.32m 3.32 290 U21 对零位5等量块2.28m l43 U22 校准用5等量块2.41m 147 外径千分尺和量块0.82 x 10 -6C-1 U3 线胀系数差l .t 2.62 50 外径千分尺和量块0.17 c U4 间的温差l. 3.13 8 Uc = 5 .36m ell= 61 12 .JJF 1088- 2002 /m=3 000 mm 表8.3标
21、准不确定度不确定度来源标准不确定度值I Ci I x叫.l.i)自由度分量U(x,) U(Xi) c，=f/rXi /1.Lm UJ 测量i卖数111m 1 9 II。5等量块4.87m 一14.87 597 U2J 对零位5等量块3.36m 301 U22 校准用5等:量块3. 53 1ln1 300 外径千分尺和量块O.82X 10 6 C -1 U3 线胀系数差l t:. t 2.46 50 外径千分尺和量块飞lU4 间的温差5.86 8 - Uc = 8.07 11m eff= 28 B.5 输入量标准不确定度的评定B.5.1 测结读数引起的不确定度分量UI此项不确定度分量主要来源于测
22、量重复性。选一把外径千分尺，在重复性条件下用5等量块对测量范围上限的一点连续测量10次后，求得实验标准差s= 1!.J.m，则B.5.2 B.5.2.1 U 1 = 1m 1 = 9 校准用5等量块的测量不确定度分量的对零位用5等量块的不确定度分量U21 当l= 575 mm时，组合量块400mm和175mm查资料取勺=2.7, (800 mm以下取=50)，则1 =(扫r+ (写了=JO.932十0.562一d. 10.934 0.564 21 = 1.08斗-:-l丁画一+丁丽)= 50 当L= 1 550 mm时，组合量块1000 , 400和150mm (800 mm以上取=100)
23、, 则UZl = 2.28m， 21 = 143 13 JJF 1088- 2002 当l=2950 mm时，组合量块1000 , 1 000 , 800和150mm，则U21 = 3.36m，21 = 301 B.5.2 .2 校准用5等量块的不确定度分量U22当lm=600mm时，3.5 U22 -一.:= 1.30 2.7 .t 22 = 50 当Lm= 1 600 mm时，组合量块1000和600!llm , 的2=12)2+(iff=241阳，22 = 147 当Lm= 3000 mm时，组合量块1000 mm 3块，2=J(2)23=353阳，22= 300 以上两项合成得的:当L
24、m= 600 mm时，的二叮1.08)写(1.30) 2 = 1. 69m 2 = 110 当Lm=1600 mm时，U2 =J (2.28)2 + (2.41)2 = 3.32m 2 =290 当Im=3000 mm时，U2 = 1.豆.36P+ (3.53)2 = 4.87m 2 =597 B.5.3 由于温度偏离20c ，外径千分尺和量块的线胀系数差A引起的不确定度分量U 3 外径千分尺与量块线胀系数均为(11.5:t1) x 1O-6C-1，在其范围内为等概率分布。两者线胀系数差A应在:t2 x 10 - 6C -1范围内服从三角分布，其半宽a为2x10-6-1，包含因子走取而，其相对
25、不确定度估计为10%，则的=2 X 10-6/ J6 = 0.82 X 10-6 C -1 nu z、u-一、，、1BE，f一则，SEa-tt飞 1-2 一一、3 14 JJF 1088-2002 B.5.4 外径千分尺和量块间的温度差引起的不确定度分量u按要求等温后，两者间仍存在一定的温差，并以等概率落于估计区间:!:0.3 c内，服从均匀分布，其相对不确定度估计为25%，则0.3 Ud = v :_ = O. 17 c .J 3 4 = x (最r= 8 B.6 合成标准不确定度Ucuc(e) = .j uf + u + (lD.tu3)2 + (l .卢4)2lm = 600 mm时，D
26、. t = :!: 3 c u c ( e) = 2.72m lm = 1 600 mm时，D. t=:!:2 C uc() = 5.36m Lm = 3 000 mm时，D. t =:!: 1 c u c(e) = 8.07m B.7 合成标准不确定度的有效自由度effu (e) ).1 eff = U t u ( l 6. tu 3 ) 4 . ( 1 U4)4 Lm = 600 mm时，Lm = 1 600 mm时，lm = 3000 mm时，B.8 扩展不确定度U二l234 D.t =:!: 3 c D.t二士2CD. t =士1Ceff = 129 eff = 61 ).I eff
27、= 28 取置信概率=95%，按有效自由度eff查t分布表，确定b为扩展不确定度U95为:当Lm= 600 mm时，h卢=t95 (1 29) = 1.984 走=t 95 ( 61) = 2. 01 kp = t95(28) = 2.06 U95 = t95 (1 29) X u c(e) = 1.984 X 2.72 = 5.4m 当lm=1600 mm时，U95 = t95(61) X uc(e) = 2.01 X 5.36 = 10.77 11m 当lm=3000 mm时，U95 = t95(28) X uc(e) = 2.06 X 8.07 = 16.62勾17mB.9 测量结果不确
28、定度报告与表示15 JJF 1088-2002 外径千分尺示值误差，用5等量块校对零位，用5等量块校准测量上限为600，1 600和3000mm点的测量不确定度为:当Lm= 600 mm H才，U95 = 5.4melf = 129 当Lm=1 600 mm时，U95 = 11meff = 61 当Lm=3000 mm时，U95 = 17mcff = 28 16 中华人民共和国国家计量技术规范外径千分尺(测量范围500mm-3000mm) 校准规范JJF 1088-2002 国家质量监督检验检费总局发布号峰中国计量出版社出版北京和孚望两街1fI2号邮政编码100013 电话(010)64275360E-mail 北京市池鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印880 mm X 1230 mm 16汗水2002年12月第1版蜂印张1.25字数23千字2002年口月第1次印刷j印数1-4000统一目号155026- 1664 定价:16.00元
