JJF 1485-2014 圆度定标块校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1485-2014

圆度定标块校准规范

CalibrationSpecificationforRoundnessFlickCalibrationStandard

2014-08-25发布

2014-11-25实施

国家质量监督检验检夜总局发布

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JJF1485-2014

圆度定标块校准规范

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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:上海市计量测试技术研究院

中国计量科学研究院

参加起草单位:阿美特克集团泰勒·霍普森公司

海克斯康测量技术(青岛)有限公司

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

JJF1485-2014

本规范主要起草人:

姜志华(上海市计量测试技术研究院)

张恒(中国计量科学研究院)

曾燕华(上海市计量测试技术研究院)

张波(上海市计量测试技术研究院)

参加起草人:

张彤(阿美特克集团泰勒·霍普森公司)

王晋(海克斯康测量技术(青岛)有限公司)

尹春节(阿美特克集团泰勒·霍普森公司)

JJF1485-2014

目录

引言………..............……...........................….........….........….........…….(n)

1范围……………………(门

2引用文件………………..…….........…………...................(1)

3概述………………(门

4计量特性……........….........…………….........………….........….........…….(1)

4.1定标块的表面粗糙度…....................……..................….........…….(1)

4.2定标块的圆度…..........................…·………........…..................……….(1)

4.3定标块的弦高值…...................................….................................….(1)

5校准条件……........….........…………·….............…….......…….........…….(2)

5.1环境条件…........………·…………........…...............……….(2)

5.2测量标准及其他设备……………..…………·………………........……….(2)

5.3其他条件…..............…........................…·……............................…..(2)

6校准项目和校准万法…………………(幻

6.1定标块的表面粗糙度……..………….........…·……………〈幻

6.2定标块的圆度........…..................….........….........….........…………….(2)

6.3定标块的弦高值……..…………….........…..................……………….(3)

7校准结果表达……………..……...............…..................……………….(3)

8复校时间间隔……...........……..................……………….(3)

附录A定标块弦高值测量结果的测量不确定度评定示例……........……….(4)

附录B校准证书内容及内页格式...........…….........….........…………….(8)

I

JJF1485-2014

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》共同构成支撑本校准规范制定

的基础性系列规范。

本规范为首次制定。

E

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圄度定标块校准规范

1范围

本规范适用于弦高标称值为(150)μm圆度定标块(以下简称定标块)的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件:

GB/T7234一2004产品几何量技术规范(GPS)

圆度测量术语、定义及参数

GB/T7235-2004产品几何量技术规范(GPS)

评定圆度误差的方法半径变

化量测量

GB/T26098-2010圆度测量仪

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡不注日期的引用文件，

其最新版本(包括所有的修订单)适用于本规范。

3概述

定标块是一个在圆度误差和表面粗糙度都很小的外圆柱表面上，加工出一个与圆柱

轴线平行的小平面的标准器。小平面在圆柱体径向截面上的弦高值F即为定标块的弦

高值。定标块用于校准和检测仪器放大倍率等参数。

典型定标块的结构见图1。

A一-A

A-A

图1定标块结构示意图

4计量特性

4.1定标块的表面粗糙度

定标块测量面的表面粗糙度Ra一般不大于o.05μm。

4.2定标块的圆度

定标块的圆度误差一般不大于O.10μm。

4.3定标块的弦高值

定标块弦高值的测量不确定度一般为5%2%。

注:以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。

1

JJF1485-2014

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1温度条件:温度条件应根据被校定标块的测量不确定度要求确定。推荐的最低

要求为实验室内温度为(20士1)oC，其变化不应超过0.5oC/h，定标块及校准用设备

在室内平衡温度的时间不少于12h。

5.1.2相对湿度:实验室内的相对湿度不大于65%。

5.1.3实验室内应元影响测量的噪音、振动和磁场。

5.2测量标准及其他设备

推荐使用表1所列测量标准及设备标准器，允许使用满足不确定度要求的其他测量

标准及其他设备进行校准。

表1测量标准及其他设备

技术要求

序号校准项目

设备名称

MPE:士(2%"""5%)

表面粗糙度测量仪

1

定标块的表面粗糙度

MPE":+12%,,-17%

表面粗糙度比较样块

2

定标块的圆度

主轴径向跳动0.03μm

圆度仪

3

定标块的弦高值

5.3其他条件

定标块的表面不应有锈蚀、划伤、碰伤等缺陷。定标块底座应平稳，主体与底座联

接应稳定牢固，不应有松动、相对转动等现象。

6校准项目和校准方法

首先检查外观和各部分相互作用，确定没有影响计量特性因素后再进行校准。

6.1定标块的表面粗糙度

定标块的表面粗糙度用表面粗糙度测量仪进行测量。在规定区域圆弧面上与小平面

上分别测量，取最大值作为测量结果。

也可以采用表面粗糙度样块比较测量。

有争议时应以表面粗糙度测量仪进行测量。

6.2定标块的圆度

定标块的圆度误差用圆度仪进行测量，测量时在定标块规定区域的中截面处进行，

圆度误差的评定应去除小平面部分。

将圆度仪通电预热至少15min(或按仪器说明书的规定对仪器进行通电预热和仪

器状态调整)，采用高斯滤波器，滤波器范围选择"(150)波/转"挡，测杆选用"标

准测杆"，受力方向选择"外侧"测力选择"中等测力"，放大倍数选择"低倍"挡。

将定标块置于圆度仪工作台中心，使测头与定标块中截面相接触，放大倍数选择由

低至高，调整定标块与仪器回转中心同轴。测量时，先让主轴空转3圈，再开始测量并

记录数据。以最小包容区域法或最小二乘法评定其圆度误差。

JJF1485-2014

6.3定标块的弦高值

定标块的弦高值用圆度仪进行测量，测量时在定标块规定区域的中截面处进行。

将定标块置于圆度仪工作台中心，使测头与定标块中截面相接触，放大倍数选择由

低至高，调整定标块与仪器回转中心同轴。测量时，先让主轴空转3圈，再开始测量并

记录数据。采用高斯滤波器，滤波器范围选择"(1'"'-'500)波/转"挡，放大倍数根据相

应的弦高值选取，以最小外接圆法评定其圆度误差，并以测量得到的圆度误差值Ront

作为定标块的弦高值F，见公式(1)。

F=Ront(1)

式中:

F一-弦高值，μm;

Ront一一圆度误差值，μm。

7校准结果表达

经过校准的定标块发给校准证书，一般情况下，校准结果至少应给出定标块弦高值

的测量结果、评定方法及测量不确定度。校准证书的内容及内页格式见附录B。

8复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由定标块的使用情况、使用者、定标块本身质量等诸因

素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间

间隔一般不超过1年。

3

JJF1485-2014

附录A

定标块弦高值测量结果的测量不确定度评定示例

A.1校准任务

校准20μm定标块的弦高值。

A.2测量原理

采用接触式，动态测量。

A.3测量方法

在圆度仪上测量。测量前应将仪器调整至满足测量需要的状态。测量时在定标块规

定区域的中截面处进行，以最小外接圆法评定其圆度误差，并以测量得到的圆度误差值

作为测量结果。

A.4测量条件

一一环境温度(20+1)oC，温度变化不应超过0.5OCjh，环境相对湿度~65%;

一一圆度仪常年固定安装在实验室内，定标块在实验室内的平衡时间不少于12h;

一一圆度仪传感器为电感式;定标块为钢制。

A.5测量模型

由测量原理和方法，得到测量模型:

F=Ront(A.1)

式中:

F一一弦高值，μm

Ront一一圈度误差值，μm。

A.6不确定度传播率

22(A.2)

u~(F)=cu(Ront)

A.7测量不确定度来源及说明(见表A.1)

表A.l测量不确定度来源及说明

序号不确定度来源

说明

1

仪器传感器的定标误差

仪器主轴存在径向跳动和轴向跳动，此处主要表现

2

仪器主轴跳动

为径向跳动对结果有影响

仪器分辨力

3

测量重复性

4

定标块的圆度误差

5测量位置偏差中截面定位误差

60

实验室温度对20C会有偏离，同时存在温度波动

温度

7

被测件与仪器的回转主轴无法完全同轴

安装误差

4

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A.8标准不确定度评估

A.8.1仪器传感器的定标误差引入的标准不确定度分量均

圆度仪传感器的定标误差不超过士1.5%，符合均匀分布，k=J言，对于20μm的

圆度定标块，则

Ul=20p.mX1.5%/J3二0.173f1-m

A.8.2仪器主轴跳动引人的标准不确定度分量的

圆度仪的径向跳动的最大允许值为0.03μm，半区间为0.015μm，符合均匀分布，

k=汀，则

的=0.015μm/J3=O.009p.m

A.8.3由仪器分辨力/重复性引人的标准不确定度分量均

仪器分辨力为0.01μm，区间半宽度为0.005μm，符合均匀分布，k=汀，则由仪

器分辨力引人的标准不确定度分量为:

U31=0.005μm/J3二0.003f1-m

在各种条件均不改变的情况下，在短时间内，用标称值F=20μm的圆度定标块进

行重复性实验，每个截面共测量10次(即n=10)。实验数据为(单位:μm):20.00,

20.01,20.01,20.00,19.99,20.00,20.02,20.03,20.01,20.00。由贝塞尔公式

计算得到Sn(x)=0.012μm，实际测量取三次测量的平均值为测量结果，贝U

U32=0.012μm/J3=0.007f1-m

分辨力引人的不确定度分量U31和测量重复性引人的不确定度分量U32，取结果较

大者，则

的=U32=0.007μm

A.8.4定标块的圆度误差引人的标准不确定度分量的

定标块圆度误差的PV值为O.10μm，则由定标块的圆度误差引人的标准不确定度

分量为:

0.10μm

U4=30.033μm

A.8.5测量位置偏差引人的标准不确定度分量均

定标块弦高值的测量要求在中截面位置进行，当测量位置相对中截面出现偏差时会

对测量结果产生影响。在选定的中截面位置测量后，距其上下0.2mm附近各测量

1次，以3个位置测量的最大差值作为中截面的定位误差，得到结果为0.03μm，按均

匀分布处理，则由测量位置偏差引人的标准不确定度分量为:

0.03μm

U5=Jj=0·017m

A.8.6由温度引入的标准不确定度分量问

定标误差测量属于一种微观尺寸的测量，所以环境温度对20oc的偏差要求不高，

实验室温度保持在(20士1)oc的范围内，温度偏离的影响可以忽略不计。

温度的变化会影响定标误差的测量结果，但在测量前，定标块已经放置在仪器上充

JJF1485-2014

分恒温，避免温度变化引起形状变化，且在测量期间温度波动小于O.1oc，所以温度变

化的影响可以忽略不计。即

U6=0

A.8.7安装误差引人的标准不确定度分量U7

安装时，需要调整被测件与仪器的回转主轴同轴，但是无法调整到完全一致。在数

据处理的过程中，由于安装误差不能完全重合带来的偏心影响已经通过数据处理修正，

故残留误差影响估计在+0.01μm以内，符合均匀分布，k=汀，则

U7=0.01f1m//3=0.006阳

A.9合成标准不确定度

A.9.1主要标准不确定度汇总表

测量20.00μm定标块的测量不确定度分量及计算结果见表A.2

0

表A.2主要标准不确定度及计算结果汇总表

标准不确定标准不确

包含

对测量结果

分布

影响测量影响量

评定

度分量代号因子定度分量!

序号影响的变化限

μm

类型

不确定的来源类型

Uiμmkiujμm

仪器传感器的

1UlB均匀士o.3000.300d0.173

定标误差

2仪器主轴跳动U2B均匀0.0300.015

~

分辨力/重复性U3A0.012

3分辨力U31B均匀0.010.005d0.003

A0.0120.007

重复性U32

定标块的圆度

4U4A0.0330.033

误差

5测量位置偏差UsA0.0100.017

6U6B均匀O。。

温度d

7B士0.0100.0100.006

安装误差U7均匀

~

0.177

合成标准不确定度U

c

扩展不确定度(k=2):Uo.36

」一

A.9.2合成标准不确定度计算

由于参与计算的各项标准不确定度分量之间没有值得考虑的相关性，则合成标准不

确定度为:

Uc=Ju~+u~二t-U~+u~+u~+u~+u~

2222

22

=JO.173O.009+O.007+O.033+O.0170O.0062μm=0.177μm

十十十

A.10扩展不确定度计算

JJF1485-2014

包含因子k=2，则扩展标准不确定度U:

U=ku=2XO.177μm勾0.36μm

c

采用相对不确定度表示，则U:

re1

Uml=2×叫=1.8%

7

JJF1485-2014

附录B

校准证书内容及内页格式

B.1校准证书至少包括以下信息:

a)标题"校准证书"

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)客户的名称和地址;

f)被校对象的描述和明确标识;

g)进行校准日期，如果与校准结果的有效性应用有关时，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)本次校准所用计量标准的溯源性及有效性说明;

k)校准环境的描述;

1)校准结果及测量不确定度的说明;

m)对校准规范的偏离的说明;

n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

0)校准结果仅对被校对象有效的声明;

p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

8

JJF1485-2014

B.2校准证书内页格式

证书编号:

校准所依据的技术文件(代号、名称):

JJF1485--2014<<圆度定标块校准规范》

校准环境:

OC;相对湿度:

温度:%

本次校准所用测量标准:

有效日期

测量范围证书编号

名称准确度/等级

序号校准项目

校准结果

1

定标块弦高值

2

圆度误差

弦高值的测量不确定度:

圆度的测量不确定度:

说明:定标块弦高值按方法评定得到，圆度误差按方法评定得到。

校准员:核验员:

注:校准证书的内容应符合JJF1071((国家计量校准规范编写规则》的要求。由于各实验室对

校准证书有自己的设计，本附录仅建议与校准内结果相关部分的内页格式。其中的部分内

容可以由于实验室的证书格式不同而在其他部分表述。

叮

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F

同同嗣'

中华人民共和国

国家计量技术规范

圄度定标块校准规范

JJF1485一-2014

国家质量监督检验检疫总局发布

*

中国质检出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)

北京市西城区三里河北街16号(100045)

网址

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读者服务部:(010)68523946

中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷

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争奇

开本880X12301/16印张1字数18千字

2014年12月第一版2014年12月第一次印刷

*

书号155026•J-2975

如有印装差错由本社发行中心调换

版权专有侵权必究

JJF1485-2014举报电话:(010)68510107

打印日期2015年1月15日F007