JJF 1411-2013 测量内尺寸千分尺校准规范

ETZTF

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1411-2013

测量内尺寸千分尺校准规范

CalibrationSpecificationforMicrometers

ofMeasuringInsideDimension

2013-05-13发布2013-11-13实施

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国家质量监督检验检夜总局发布

A呆飞

阑如棋革EZW"

、

,

JJF1411-2013

测量内尺寸千分尺校准规范

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CalibrationSpecificationfor2JJF1411-2013~

MicrometersofMeasuringj代替阳则-2叫

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InsideDimension

归口单位z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

吉林省计量科学研究院

参加起草单位:青海量具刃具有限责任公司

福建省计量科学研究院

本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释

,

JJF1411-2013

本规范主要起草人:

梁玉红〈黑龙江省计量检定测试院)

窦艳红(吉林省计量科学研究院)

张黎平〈黑龙江省计量检定测试院)

陈洪侠(黑龙江省计量检定测试院)

参加起草人:

黄晓宾(青海量具刃具有限责任公司)

王朝阳(福建省计量科学研究院)

,

JJF1411-2013

目录

................................….

引言……...(n)

1范围……………………(υ

2引用文件………………(1)

3概述……………………〈υ

4计量特性………..……·…(3)

4.1测力…………………(3)

4.2刻线宽度及宽度差…………………(3)

4.3微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离….(3)

4.4微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置……………(4)

4.5测量面的表面粗糙度……………….(川

4.6量爪测量面的圆弧半径及素线平行度……………(4)

4.7示值误差…(4)

4.8校对环规直径尺寸…………………(日

4.9细分误差…….(5)

4.10数值漂移…….(5)

5校准条件.，……………(5)

....……………….

5.1环境条件………...(5)

5.2校准项目和标准器………………….(5)

6校准方法……·…….(的

6.1测力…………………(们

6.2刻线宽度及宽度差………….(的

6.3微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离……….(的

6.4微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置…·…(7)

6.5测量面的表面粗糙度……....................................….(7)

6.6量爪测量面的圆孤半径及素线平行度……….(7)

6.7示值误差…………..(7)

6.8校对环规直径尺寸………..………………(们

6.9细分误差........…(8)

6.10数值漂移…………〈们

7校准结果表达.........................................……………..(8)

.....………·………….

8复校时间间隔...(8)

附录A三点内径千分尺示值误差测量结果不确定度评定….(9)

附录B内测千分尺示值误差测量结果不确定度评定………….........…….(13)

附录C数显三点内径千分尺示值误差测量结果不确定度评定...........…….(17)

附录D数显内测千分尺示值误差测量结果不确定度评定………….(21)

附录E校准证书内容及内页格式…..………….(25)

I

,

JJF1411-2013

引

JJF1071-2010((国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011((通用计量术语及

定义》、JJF1059.1-2012<<测量不确定度评定与表示》共同构成支撑校准规范修订工

作的基础性系列规范。

JJF1411一2013((测量内尺寸千分尺校准规范))(以下简称"本规范勺等同采用

GB/T6314-2004((三爪内径千分尺))~且I:..J.Q♀06-1999((内测千分尺》、修改采用

GB/T22093-2008((电子数且，咧秤芬邸，本规有容精副f1091-2002((测量内尺寸

千分尺校准规范丸'一一-一

与JJF1091-2QØ1曹相

"

-三点内俨绕

到200mmo

一一-对

JB/T1000

评定。

一一原规fl

JJF1091-2

JJG23-1988

JJG378-1985

E

,

JJF1411-2013

测量内尺寸千分尺校准规范

1范围

本规范适用于分度值为0.01mm测量范围上限至150mm的内测千分尺，分度值

为0.001mm、0.002mm、0.005mm测量范围上限至300mm的三点内径千分尺，分辨

力为0.001mm测量范围上限至200mm的电子数显内测千分尺以及分辨力为0.001mm

测量范围上限至300mm的电子数显三点内径千分尺的校准。

分辨力为0.001mmO.01mm测量范围上限至200mm的计数器内测千分尺和分

辨力为0.001mmO.01mm测量范围上限至300mm的计数器三点内径千分尺，可以

参考本规范进行校准。

2

引用文件

本规范引用下列文件:

JJG894-1995标准环规

GB/T6314-2004三爪内径千分尺

GB/T22093-2008电子数显内径千分尺

JB/T10006-1999内测千分尺

DIN863-1千分尺(DIN863-1micrometer)

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)适用本规范。

3概述

内测千分尺是通过螺旋副将旋转运动转变为两个弧形测量面沿与旋转轴线平行的直

线运动，并对两测量面分割的距离读数的内尺寸测量器具。它的外形结构见图1。

电子数显内测千分尺是通过螺旋副将旋转运动转变为两个弧形测量面沿与旋转轴线

平行的直线运动，利用角度传感器、电子和数字显示技术，计算并显示两测量面分割的

距离的内尺寸测量器具。它的外形结构见图2。

三点内径千分尺是通过螺旋副和转向机构将旋转运动转变为三个弧形测量面沿与旋

转轴线垂直的直线运动，并对三个弧形测量面构成的圆柱直径读数的内尺寸测量器具。

它的外形结构见图3。

电子数显三点内径千分尺是通过螺旋副和转向机构将旋转运动转变为三个孤形测量

面沿与旋转轴线垂直的直线运动，利用角度传感器、电子和数字显示技术，计算并显示

三个孤形测量面构成的圆柱直径的内尺寸测量器具。它的外形结构见图40

1

,

JJF1411-2013

图2电子数显内测千分尺外形结构

1一测量面2一锁紧装置3一电子数显装置4一固定套管5一微分筒6→测力装置

图3三点内径千分尺外形结构

1一量J]\;2一-测量面3一主体或底座4一深度接长杆5一固定套管6一微分筒7一测力装置

2

,

JJF1411-2013

456

图4电子数显三点内径千分尺外形结构

1量爪2一测量面3一主体或底座4一深度接长杆5一电子数显装置6一测力装置

4

计量特性

4.1测力

4.1.1内测千分尺及电子数显内测千分尺的测力及测力变化见表L

表1内测千分尺及电子数显内测千分尺的测力及测力变化

测量范围/mm

测力/N

测力变化/N

3~7

二三5~502

5~10

>50~2002

4.1.2三点内径千分尺及电子数显三点内径千分尺的测力及测力变化见表2。

表2三点内径千分尺及电子数显三点内径干分尺的翻力及测力变化

测量范围/mm

测力/N

测力变化/N

6~15

注6~125

10~30

>12~10010

>100~300

15~4515

4.2刻线宽度及宽度差

固定套管纵刻线和微分筒上的刻线宽度为(0.080.20)mm，刻线宽度差一般不

大于0.03mm。

4.3微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离

微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离一般不大于0.4mm，见图5中a。

圄5内尺寸千分尺微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离

3

,

JJF1411-2013

4.4微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置

当微分筒零刻线与固定套管纵刻线对准后，微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线

的右边缘应相切，若不相切，压线一般不大于0.05mm，离线一般不大于0.1mm。

4.5测量面的表面粗糙度

测量面的表面粗糙度一般不大于Ra0.20μm。

4.6量爪测量面的圆弧半径及素线平行度

测量内尺寸千分尺量爪测量面的圆孤半径一般不超过测量下限尺寸的一半。

内测千分尺及电子数显内测千分尺测量面素线的平行度，见表3

0

3肉测干分尺素钱平行度

表

测量面素线的平行度/μm

/mm

测量范围

2

二三5-30

>25-502

>50-753

>75-1003

>100-1254

>125-1504

>150-2004

4.7示值误差

测量内尺寸千分尺的示值最大允许误差应符合表4规定。

口1m

表4测量内尺寸千分尺的示值误差

被校尺的名称示值最大允许误差

测量范围

士0.007

二三5-30

>25-50士0.008

>50-75士0.009

内测千分尺

>75-100士0.010

>100-125士0.011

>125-150士0.012

士0.005

二三5-50

>50-100土0.006

电子数显内测千分尺

>100-150士0.007

>150-200士0.008

土0.004

二~6-50

>50-100土0.005

>100-150土0.006

三点内径千分尺及电子

数显三点内径千分尺

>150-200土0.007

>200-250土0.008

>250-300士0.009

4

,

JJF1411-2013

4.8校对环规直径尺寸

测量内尺寸千分尺零位校对环规的直径尺寸一般为其测量范围下限值，其测量不确

定度应符合表5规定。

口1口1

表5测量内尺寸千分尺校对环规直径尺寸

标称尺寸直径尺寸的测量不确定度u(是=2)

注5-100.0013

注10-1000.0015

二三100-2000.0020

二三200-3000.0025

4.9细分误差

电子数显内测千分尺及电子数显三点内径千分尺的电子数显装置的细分误差一般不

大于0.002mm。

4.10数值漂移

电子数显内测千分尺及电子数显三点内径千分尺的电子数显装置的数值漂移一般不

大于其分辨力。

注z以上指标不用于合格性判别，仅供参考。

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1被校测量内尺寸千分尺及校准器具在温度为(20::i:5)OC的室内平衡温度时间不

少于4h。

5.1.2校对环规参照JJG894-1995标准环规的校准条件。

5.2校准项目和标准器

校准项目和标准器见表6

0

6

表校准项目和标准器

校准项目

序号

主要校准器具

1

测力2.0级

量仪测力仪

工具显微镜MPEV:3μm

2

刻线宽度及宽度差

或读数显微镜MPE:土0.010mm

塞尺MPE:士0.012mm

3微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离

或工具显微镜MPEV:3μm

4

微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置

表面粗糙度比较样块Ra值

5

测量面的表面粗糙度

MPE:-17%-十12%

mm

半径样板MPE:土0.042

6

量爪测量面的圆弧半径及素线平行度

杠杆千分尺MPE:土1μm

5

e

JJF1411-2013

表6(续)

序号

校准项目主要校准器具

标准环规3等

7

示值误差

或5等量块及量块附件

8

校对环规直径尺寸

9

细分误差

10

数值漂移

6校准方法

首先检查外观，确定没有影响校准特性的因素后再进行校准。

6.1测力

用准确度为2.0级的量仪测力仪测量。

6.1.1使内测千分尺和电子数显内测千分尺的圆柱形测量面与测力仪平面测头接触，

在测量上限、测量下限两极限位置上进行测量，在测力计上分别读取两个数值，均应满

足表1规定，两数值之差为测力变化。

6.1.2分别在三点内径千分尺和电子数显三点内径千分尺的测量上限、测量下限进行

测量。测量时，借助V形块进行，三点内径千分尺的3个量爪应同时受力，然后在测

力计上分别读取两个数值，均应满足表2规定，两数值之差为测力变化，见图6。

图6三点内径千分尺的测力方法

1一测力仪2一三点内径千分尺3-V形块

6.2刻线宽度及宽度差

在工具显微镜或读数显微镜上测量。微分筒和固定套管至少各抽测均匀分布的3条

刻线。刻线宽度差以最大值和最小值之差确定。

注z建议此项仅在首次校准时测量。

6.3微分筒锥面的端面棱边至固定套管刻线面的距离

在工具显微镜上测量。也可用厚度为0.4mm的塞尺进行比较测量。在微分筒1圈

内每转动90。测量1次。

,

JJF1411-2013

6.4微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置

当测量下限调整正确后，转动微分筒使其零刻线与固定套管的纵刻线对准，观察微

分筒锥面的端面是否与固定套管毫米刻线右边缘相切，若不相切时，转动微分筒使其相

切，在微分筒上读出其零刻线对固定套管纵刻线的偏移量，该偏移量即为离线或压线的

数值，见图7。

mm

a)离线0.02

b)压线0.02mm

图7微分筒锥面的端面与固定套管毫米刻线的相对位置

6.5测量面的表面粗糙度

用表面粗糙度比较样块以比较法进行测量。在进行比较时，所用的表面粗糙度样块

和被校测量面的加工方法应该相同，表面粗糙度样块的材料、形状、表面色泽等也应尽

可能与被校测量面一致。判断的准则是根据被校测量面加工痕迹的深浅来决定表面粗糙

度是否符合要求，当被校测量面的加工痕迹深浅不超过表面粗糙度样块工作面加工痕迹

深度时，则被校测量面的表面粗糙度一般不超过表面粗糙度样块的标称值。

6.6量爪测量面的圈弧半径及素线平行度

测量内尺寸千分尺量爪测量面的圆弧半径用半径样板以光隙法测量。只允许样板两

侧有光隙。

内测千分尺及数显内测千分尺量爪测量面素线平行度用杠杆千分尺测量。当分别在

量爪圆弧测量面的两端进行测量时，所得尺寸的差值即为素线平行度。

6.7示值误差

测量内尺寸千分尺示值误差用3等标准环规在测量行程范围内均匀分布的不少于

4个测量点数进行校准。内测千分尺及电子数显内测千分尺也可用5等量块和量块附件

组成的内尺寸校准。

校准时应先以标准环规校好零位，然后在标准环规工作面的中间截面上进行，把测

量结果代人公式(1)，求得该点示值误差。取各受校点中绝对值最大的示值误差为该尺

的示值误差。

各点示值误差按公式(1)求得z

ei=Li-L.(1)

式中z

ei一一示值误差，mm;

L--测量内尺寸千分尺的读数值，mm;

i

L.一一标准环规或量块的实际尺寸mmo

7

,

JJF1411-2013

使用量块校准内测千分尺及电子数显内测千分尺的测量点为A，A十5.12，A+

10.24,A+15.36,A+21.50,A+25(或德国标准推荐值A，A+2.5mm,A+

5.1mm,A十7.7mm,A+10.3mm,A十12.9mm,A+15mm,A+17.6mm,

A+20.2mm,A+22.8mm,A+25mm)0A为测量范围的下限。

6.8校对环规直径尺寸

校对环规直径尺寸测量方法参照JJG894-1995标准环规检定规程。

6.9细分误差

对于带有微分筒的数显内尺寸千分尺测量细分误差时，在测量范围任意位置上，以

微分筒刻度为基准，数字显示装草帽亨7每隔u.u7f""IIII崎边测量点，共测量12个点。读

取各校准点数字显示值与?据显示值~元击生岳矗且取睿割量结果中最大值与最小值

之差即为细分误差。

注z建议此项仅

6.10数值漂移

在任意位置下

带自动

8

,

JJF1411-2013

附录A

三点内径千分尺示值误差测量结果不确定度评定

A.1测量方法

以标准环规对三点内径千分尺的示值误差进行校准。以分度值为0.005mm三点内

径千分尺为例。

A.2测量模型

ei=Li-L.+Li•α•D.ti-L.•α.•D.t.(A.l)

式中z

ei一一三点内径千分尺的示值误差;

Li一一…三点内径千分尺的示值(20.C条件下);

L.一一标准环规的实际尺寸(20.C条件下);

αt和αs一一分别是三点内径千分尺和标准环规的线膨胀系数;

D.tD.t.一一分别是三点内径千分尺和标准环规偏离参考温度20"c的值。

和

i

A.3方差和灵敏系数

因为D.tD.t.来源于同一只温度计而相关，数学处理过程非常复杂，因此我们采

和

i

用下述方法将相关转化为不相关，以简化数学处理过程。

令{)a=吼一α{)t=D.ti-D.t.

取L::::::::Li旬L.α=αi=αD.t=D.ti=D.ts

ei=Li-L.+Li•α•D.ti-Li•α.•D.ti十Li•α.•D.ti-L.•α.•D.t.

则=Li-L.+L•D.t•{)a+L•α•{)t

又C1=θeJéJLi=1;C2=θeJéJL.=-1;C3=θeJéJ{)a=L.D.t;C4=éJeJéJ{)t=

L.α

令屿，屿，屿，U4分别表示Li'L.，乱，乱的不确定度，则

2

u~=u(e;)=ui+u~+(L.D.t)2U~十(L•α)2U!

=u~+u~+u;+u~(A.2)

A.4标准不确定度一览表

表A.l不确定度模算汇总表L=6mm

不确定度标准不确定ICiIu(x)

Ci

不确定度来源

度值u(x)

分量u(x)μm

0.32μm10.32

Ui测量重复性

U.标准环规的不确定度0.25μm-10.25

二点内径千分尺与标准613

U.0.58X10-"C-L.ßt=2X10X5μm"C0.006

环规的线膨胀系数差

三点内径千分尺与标准

3

U,0.173"cL.α=2X10Xll.5X10-6μm0.004

环规的温度差

u=0.41μmU=0.9μm(k=2)

c

9

,

JJF1411-2013

L=100mm

表A.2不确定度概算汇总表

不确定度标准不确定1Ci1u(x)

Ci

不确定度来源

分量U(X.)度值U(x)μm

10.42

0.42μm

Ui测量重复性

-10.58

U.l标准环规的不确定度0.58μm

三点内径千分尺与标准

U.10.58X10•"c-1L.ßt=25X103X5μm"C0.073

环规的线膨胀系数差

U,0.050

不确定度1/)许

、YJf〉

分量U(Xi)

Ui0.48

U.1.14

U.0.073

U,0.050

5.999mm,5.999mm,5.999mm,

5.999mm,5.999mm,5.999mm。由贝塞尔公式得实验室标准差

Ui=Ul=s=0.32μm

L=100mm时，以三点内径千分尺测量100mm标准环规，重复测量10次，数据

为99.997mm,99.998mm,99.998mm,99.998mm,99.997mm,99.998mm,

99.998mm,99.998mm,99.998mm,99.998mm。由贝塞尔公式得实验室标准差

Ui=Ul=s=o.42μm

L=300mm时，以三点内径千分尺测量300mm标准环规，重复测量10次，数据

为300.003mm,300.003mm,300.003mm,300.004mm,300.003mm,300.004mm,

300.004mm,300.003mm,300.003mm,300.003mm。由贝塞尔公式得实验室标

准差

10

,

JJF1411-2013

Ui=U1=0.48μm

A.5.