检定测微量具技术报告文档格式.docx
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量
标
准
器
名称
型号
测量围
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
8块
(125-500)mm
4等
/
1年
20块
(5.12-100)mm
主
要
配
套
设
备
平面平晶
JZM-60
Φ60mm
2级
平行平晶
Ⅰ组
(15.62-16.00)mm
Ⅱ组
(40.50-40.87)mm
Ⅲ组
(65.62-66.00)mm
Ⅳ组
(90.62-91.00)mm
接触式
干涉仪
JDS-1
(0-150)mm
MPE:
±
0.06μm
投影卧式
光学计
JD2A
(0-500)mm
MPE:
1.5μm
四、计量标准的主要技术指标
量块:
(5.12~100)mm,4等
(125~500)mm,4等
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
数显:
(0-100)mm:
(20±
3)℃
(100-200)mm:
2)℃
(200-500)mm:
1)℃
外径:
5)℃
(100-500)mm:
4)℃
(20±
合格
2
湿度
≤70%RH
3
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上一级计量器具
本级计量器具
下一级计量器具
七、计量标准的重复性试验
选取一把(0-25)mm的千分尺,编号为9015,在装置正常工作条件下,重复测量10次,各次测量值如下:
选用量块尺寸为5.12mm。
单位:
μm
序号
测量误差值(xi)
xi-
(xi-
)2
4
-1
7
8
9
10
20
4.0
2.0
=0.67μm
该装置重复性误差为0.67m,小于扩展不确定度1.3μm,符合重复性考核要求。
八、计量标准的稳定性考核
选取一把(0-25)mm的千分尺,编号为9015,在装置正常工作条件下,每年测量10次,测量结果如下:
选用量块尺寸为5.12mm
2010年4月6日
2011年4月10日
2012年4月10日
2013年4月9日
平均值
2.2
1.9
2.1
变化量
0.1
0.2
0.3
由上表可知,年度变化量最大值为0.3μm,该装置稳定性其最大示值误差4.0μm,符合稳定性考核要求。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
一、概述
千分尺用4等量块采用直接测量法进行检定,受检点应均匀分布于测量围的5点。
二、数学模型
e=La+Lo-Ls
式中:
e——千分尺某点示值误差;
La——千分尺微分筒25mm示值;
Lo——对零量块的长度;
Ls——标准量块的长度。
三、输入量的标准不确定度的评定
1.A类评定
输入量La的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u(La)评定。
以测量围为25mm的千分尺为例,在重复性条件下,连续测量10次,得到测量列:
25.004mm,25.004mm,25.005mm,25.004mm,25.004mm,25.003mm,25.003mm,25.003mm,25.004mm,25.003mm。
平均值:
=25.0037mm,单次标准差:
s=
=0.00067mm≈0.67μm。
选取3把千分尺,分别对微分筒25mm示值在重复性条件下连续测量10次,共得3组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差为:
0.67μm,0.60μm,0.62μm。
合成样本标准差:
0.63μm
2.B类评定(以25mm的千分尺为例)
(1)输入量Lo的标准不确定度u(Lo)的评定
输入量Lo的不确定度来源主要来源是对零块引起的标准不确定度u(Lo),L=25mm时,千分尺下限为零,无需对零块,故u(Lo)=0。
(2)输入量Ls的标准不确定度u(Ls)的评定
输入量Ls的不确定度来源主要是校对用量块引起的标准不确定度分项u(Ls1);
千分尺和校对量块的热膨胀系数存在不确定度,当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u(Ls2);
对零量块和校准量块的热膨胀系数存在不确定度,当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u(Ls3);
千分尺和校准量块温度差引起的标准不确定度分项u(Ls4)。
(2.1)校准量块引起的标准不确定度分项u(Ls1)的评定
L=25mm时,校准量块为25mm,根据4等量块不确定度表可查的扩展不确定度U=0.25μm,包含因子k=2.7。
故
u(Ls1)=0.25/2.7=0.0926μm
(2.2)千分尺与校准量块热膨胀系数存在不确定度,当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u(Ls2)的评定
由于千分尺和校准量块的热膨胀系数均为(11.5±
1)×
10-6/℃,故两者热膨胀系数都在(11.5±
10-6/℃围等概率分布,两者热膨胀系数之差
x应在±
2×
10-6/℃围服从三角分布,该三角分布半宽
为2×
10-6/℃,包含因子取
,L以微分筒长度代入,
t以2℃代入得:
u(Ls2)=L×
103×
t×
=25000×
10-6/
=0.0408μm
(2.3)对零量块和校准量块的热膨胀系数存在不确定度,当温度偏离标准温度20℃引起的标准不确定度分项u(Ls3)的评定
L=25mm时,无对零量块,故u(Ls3)=0
(2.4)千分尺和校准量块温度差引起的标准不确定度分项u(Ls4)的评定
千分尺和校准量块间有一定的温差存在,并以等概率落在-0.3℃~+0.3℃区间任何处,认为其在半宽
为0.3℃围服从均匀分布,k取
以11.5×
10-6/℃代入,得
u(Ls4)=L×
×
11.5×
10-6×
0.3/
=0.0489μm
(2.5)输入量Ls的标准不确定度
u(Ls)
u(Ls)=
=0.112μm
四、合成不确定度的评定
1.灵敏系数
数学模型:
e=La+Lo-Ls
灵敏系数:
C1=
=1
C2=
C3=
=-1
2.标准不确定度汇总表
标准不确定度分量u(xi)
不确定度来源
标准不确定度
Ci
u(xi)
u(La)
测量重复性
0.63
u(Lo)
对零量块
校准量块引起的;
千分尺与校准量块热膨胀系数存在不确定度分量;
对零量块和校准量块的热膨胀系数存在不确定度分量;
千分尺和校准量块温度差引起的不确定度分量。
0.112
0.128
3.合成不确定度的计算
输入量La,Lo,Ls彼此独立不相关,所以
五、扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,总体按正态分布考虑,k取2,则:
U=k×
uc(e)=2×
0.64=1.28≈1.3μm
六、测量不确定度的报告与表示
千分尺示值误差测量结果的扩展不确定度为:
L=25mm时,U=1.3μm,k=2
十、检定或校准结果的验证
选一把(0-25)mm的千分尺,用3盒4等量块进行测量,选定量块尺寸为5.12mm和21.5mm,测量值如下:
序号
尺寸(mm)
5.12
5.120
21.5
21.500
由
可得:
=0.000mm,
=1.06μm
0.000<1.06,符合测量不确定度的验证要求,此标准的测量不确定度得到验证。
十一、结论
经验证,本装置测量不确定度是合理的,通过重复性和稳定性试验,本装置的测量结果是稳定、可靠的。
该计量标准符合JJG21-2008《千分尺》检定规程的要求,可以开展千分尺的检定工作。
十二、附加说明
执行JJG21-2008《千分尺》检定规程。
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