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计量标准技术报告doc

计量标准技术报告

计量标准名称检定游标量具标准器组

计量标准负责人荣国祥

建标单位名称（公章）环驰轴承集团有限公司

填写日期2014年4月

一、建立计量标准的目的……………………………………………………………………

（2）

二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………………………………

（2）

三、计量标准器及主要配套设备……………………………………………………………（3）

四、计量标准的主要技术指标………………………………………………………………（4）

五、环境条件…………………………………………………………………………………（4）

六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………………………（5）

七、计量标准的重复性试验…………………………………………………………………（6）

八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………………………（7）

九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………………………（8）

十、检定或校准结果的验证…………………………………………………………………（11）

十一、结论……………………………………………………………………………………（12）

十二、附加说明………………………………………………………………………………（12）

一、建立计量标准的目的

游标卡尺、游标高度尺及同类型的量具主要用于各种产品的检验，游标卡尺及时准确的检定才能确保量值的统一性、准确性和可靠性，为了加强本公司计量器具的检定工作、保证产品质量，特建立游标类量具标准装置。

二、计量标准的工作原理及其组成

用2级或5等量块检定。

受检点的分布：

对于测量范围在300mm内的卡尺，不少于均匀分布的3点，如（0-300）mm的卡尺，其受检点为101.30,201.60,291.80mm或101.20,201.50,291.80mm；根据实际使用情况可以增加爱检点点位。

检定时每一受检点在量爪的里端和外端两位置检定，量块工作面的长边和卡尺测量面长边应垂直。

三、计量标准器及主要配套设备

计量标准器

名称

型号

测量范围

不确定度

或准确度等级

或最大允许误差

制造厂及

出厂编号

检定或

校准机构

检定周

期或复

校间隔

量块

12块

10～291.8mm

5等

1337

慈溪计量检定测试所

1年

主要配套设备

平板

300×300

0级

宁波计量测试研究院

1年

塞尺

（0.02-1）mm

（0.02-1）mm

2级

宁波计量测试研究院

1年

刀口尺

125mm

125mm

0级

LS006

宁波计量测试研究院

1年

表面粗糙度样板

Ra6.3～Ra0.025

Ra6.3～Ra0.025

-17%～12%

990543

宁波计量测试研究院

1年

影像测量仪

TJG-420DV-PC

0-400mm

MPE:

0.01mm

096050T42

宁波计量测试研究院

1年

平面平晶

F45

F45

2级

98225

宁波计量测试研究院

1年

四、计量标准的主要技术指标

整套装置的技术指标:

u95=0.024mmveff=∞

量块12块组测量范围：

10-291.80mm准确度等级：

5等

五、环境条件

序号

项目

要求

实际情况

结论

1

温度

20±5℃

符合要求

合格

2

湿度

<80%

符合要求

合格

3

4

5

6

六、计量标准的量值溯源和传递框图

上级计量器具

标准名称：

量块

准确度等级：

5

溯源单位：

宁波计量测试所

直接测量

本单位计量器具

检定游标量具标准器级

测量范围（10-291.80）mm

准确度等级：

5等

直接测量

下一级计量器

七、计量标准的重复性试验

选一支0—150分度为0.02mm游标卡心在41.2mm检定点进行10次测量，其误差数据如下：

检定点误差Xi

（Xi－—X）

（Xi－—X）2

1

+0.01

-0.007

0.000049

2

+0.02

0.003

0.000009

3

+0.02

0.003

0.000009

4

+0.02

0.003

0.000009

5

+0.01

-0.007

0.000049

6

+0.01

-0.007

0.000049

7

+0.02

0.003

0.000009

8

+0.02

0.003

0.000009

9

+0.02

0.003

0.000009

10

+0.02

0.003

0.000009

—X=0.17/10=0.017

s=±0.005mm

结论：

经考核该游标卡尺在41.2检定点重复性合格。

八、计量标准的稳定性考核

选一支性能稳定，测量范围为0-150mm，分度值为0.02mm的游标卡尺，每隔半年进行检定，检定结果如下：

受检点

（mm）

2011年5月受检定误差（um）

2012年5月受检定误差（um）

2013年5月受检定误差（um）

0

0

0

0

41.2

0

0.01

0

81.5

0.01

0.01

0.01

121.8

0.01

0

0

结论：

符合要求。

九、检定或校准结果的测量不确定度评定

1、概述

1.1测量方法：

依据JJG30—2012《通用卡尺检定规程》。

1.2环境条件：

温度（20±5）℃。

1.3测量对象：

分度值为0.02mm，0-150mm的游标卡尺，其最大允许示值误差为±0.02mm。

2、模型

y=La-Ls

式中：

y——游标卡尺的示值误差

La——游标卡尺的示值

Ls——校准量块

3、方差和灵敏系数

依c1=c（La）=∂y∂La=1

c2=c（Ls）=∂y∂Ls=-1

4、输入量的标准不确定度的评定

4.1输入量La的标准不确定度u（La）的评定

输入量La的不确定度来源，主要是游标卡尺示值引起的标准不确定度分项u1（La）和估读误差影响的标准不确定度u2（La）。

4.1.1由测量重复性给出的不确定度分量u1（La），属A类评定。

在相同条件下，对一支0-150mm，分度值0.02mm的游标卡尺。

受检点为41.20mm，进行10次测量，测得数据如下：

（单位：

mm）

41.2241.2141.2141.2241.2141.2241.2141.2241.2141.21

—L=41.214mm

s=±0.0052mm

其自由度v1（La）=10-1=9

4.1.2估读误差影响的标准不确定度u2（La），属B类评定。

估读误差为±0.02mm其相对不确定度为20%，在半宽为0.02mm范围内为均匀分布，则

u2（La）=0.02/

=0.0115mm

则自由度v2（La）=1/2×0.22=12

4.1.3由u1（La）和u2（La）合成得到的与检游标卡尺有关的误差标准不确定度分量为：

u（La）=√u21（La）+u22（La）=0.0126mm

自由度v（La）=u4（L）/[u41（La）/v1（La）+u42（La）/v2（La）]≈∞

4.2由6等量块引起的标准不确定度u（Ls）属B类评定。

不确定度u（Ls）的来源主要是校准用量块引起的标准不确定度分项u1（Ls）；卡尺和校准量块的热膨胀系数存在的不确定度，当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u2（Ls），游标卡尺和校准量块温度差引起的不确定度分项u3（Ls）

4.2.1由5等量块引起的标准不确定度u1（Ls），属B类评定

5等量块中心长度的测量扩展不确定度为（0.2+2L）um，以测量上限150mm代入得

（0.2+2×150×10-3）um=0.35um，依该量块测量不确定度分析，其置信概率为99%，自由度为48，t99（48）=2.69，则u1（Ls）=0.35/2.69=0.13um

v1（Ls）=48

4.2.2卡尺与校准量块热膨胀系数存在不确定，当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u2（Ls），属B类评定

由于卡尺的热膨胀系数和校准量块热膨胀系数都为（11.5±1）×10-6/℃。

故两者热膨胀系数之差Dα应在±2×10-6/℃范围内服从三角分布，该三角分布半宽a为2×10-6/℃，包含因子k取√—6，L以游标卡尺测量长度150mm代入，Dt以5℃代入得

u2（Ls）=L×103×Dt×a/k=0.612um

估计其不可靠度为7%，则v2（Ls）=100

4.2.3卡尺和校准量块温度差引起的标准有确定度u3（Ls），属B类评定。

游标卡尺和校准量块有一定的温差存在，并以等概率落于±0.3℃区间任何处，认为其半宽a为0.3℃范围内服从均匀分布，k取√—3,L以测量长度150mm代入，α以11.5×10-6/℃代入有

u3（Ls）=L·α·a/k=0.293um

估计其不可靠度为25%则v3（Ls）=1/2×0.25-2=8

4.2.4由5等量块引起的标准不确定度u（Ls）

u（Ls）=

=0.69um

自由度v（Ls）=u4（Ls）/[u41（Ls）/v1（Ls）+u42（Ls）/v2（Ls）+u43（Ls）/v3（Ls）]≈300

5、标准不确定度一览表

标准不确定度一览表

标准不确定度分量u（xt）

不确定度来源

标准不确定度值u（xt）um

灵敏系数

标准不确定度分量值（um）

自由度

u（L）

被检游标卡尺示值

12.6

12.6

∞

u1（L）

测量重复性

5.2

1

9

u2（L）

估读误差

11.5

12

u（Ls）

5等量块引起的

0.69

0.69

300

u1（Ls）

量块的中心长度不确定度

0.13

1

48

u2（Ls）

温度偏离标准温度引起的

0.612

100

u3（Ls）

游标卡尺与5等量块不等温引起的

0.293

8

uc=12.62umveff=∞

6、合成标准不确定度

由由u2c=u2c（L）+u2c（Ls）得

uc=

=12.62um

自由度v（Ls）=u4c/[u4（La）/v（La）+u4（Ls）/v（Ls）]=∞7、扩展不确定度的评定

取置信概率p=95%，查t分布表得

t95（∞）=1.96

扩展不确定度u95=1.96×12.62=24.7um=0.024mm

8、测量不确定度报告与表示

游标卡尺示值误差测量结果的扩展不确定度为

u95=0.025mmveff=∞

十、检定或校准结果的验证

有一支0-150mm游标卡尺经本公司及上级计量部门检定，其示值误差数据分别如下：

检定点

检定单位

41.20mm

81.50mm

121.80mm

紧固前

紧固后

紧固前

紧固后

紧固前

紧固后

本公司

外

0．02

0．02

外

0

0．01

外

0．01

0．01

内

0．01

0．02

内

0

0

内

0．01

0

上级计量

部门

外

0．02

0．02

外

0

0．01

外

0．01

0．01

内

0

0．01

内

0

0．01

内

0

0

比对结果

外

0

0

外

0

0

外

0

0

内

0．01

0．01

内

0

0．01

内

0．01

0

验证结果未超过1/2分度值，该装置符合要求。

十一、结论

该装置经下上级计量部门比对结果，其任意点示值误差均未超过1/3的分度值，其标准器及配套仪大齐全，符合要求。

十二、附加说明