1機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于分度值為0.5μm,1μm,2μm,5μm,10μm的機(jī)械式比較儀(以下簡(jiǎn)稱比較儀)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。2引用文獻(xiàn)GB/T6320—1997杠桿齒輪比較儀使用本規(guī)程時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3概述比較儀是利用杠桿和齒輪傳動(dòng)、單純的杠桿傳動(dòng)和齒條齒輪傳動(dòng)，把測(cè)桿的直線位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樈俏灰频挠?jì)量器具。主要用于測(cè)量制件的形狀和位置誤差，以及用比較法測(cè)量制件的尺寸。其外形見圖1和圖2。1一指針；2—分度盤；3—調(diào)零裝置；4—裝夾套筒；5—測(cè)桿；6一測(cè)帽圖2杠桿式或杠桿齒輪式1—分度盤；2—指針；3—表殼；4—裝夾套筒；5—測(cè)桿；6-測(cè)帽比較儀的工作臺(tái)分為固定式和可調(diào)式兩種?？烧{(diào)式工件臺(tái)的外形如圖3所示。4計(jì)量性能要求4.1裝夾套筒的直徑2圖3可調(diào)式工作臺(tái)式1—底座；2—立柱；3—臂架；4一表頭；5—緊固螺絲；6—測(cè)帽；7—工作臺(tái)；8—調(diào)整制動(dòng)螺絲應(yīng)不超過表1的規(guī)定。表1裝夾套筒的直徑mm0-0.0150-0.0214.2指針與分度盤的相對(duì)位置4.2.1測(cè)桿在自由狀態(tài)下，指針應(yīng)位于“-”分度外5個(gè)以上分度位置。4.2.2指針末端應(yīng)與分度盤上的刻線方向一致，不得有目力可見的歪斜。4.2.3指針末端應(yīng)蓋住分度盤上的短刻線長(zhǎng)度的(30～80)%。4.2.4指針末端上表面與分度盤表面的距離不得大于0.7mm。4.3指針末端和分度盤刻線寬度應(yīng)不超過表.2的規(guī)定。表2指針末端和分度盤刻線寬度指針末端和刻線寬度0.1～0.150.1～0.24.4工作臺(tái)的工作面和測(cè)帽測(cè)量面的表面粗糙度應(yīng)不超過表3的規(guī)定。3表3工作臺(tái)的工作面和測(cè)帽測(cè)量面的表面粗糙度μm表面粗糙度R,0.05鋼制或人造剛玉R,0.05硬質(zhì)合金4.5工作臺(tái)工作面的平面度應(yīng)不超過表4的規(guī)定。表4工作臺(tái)工作面的平面度工作臺(tái)類型工作臺(tái)尺寸/mm平面度/μm1(只許凸)1(只許凸)4.6可調(diào)式工作臺(tái)的可調(diào)性表5工作臺(tái)與測(cè)帽測(cè)量面的平行度分度值/mm平行度/分度4.7固定式工作臺(tái)面與測(cè)量軸線的垂直度垂直度應(yīng)不超過5'(或0.012mm/8mm)。4.8測(cè)力應(yīng)不超過表6的規(guī)定。表6測(cè)力裝夾套筒直徑/mm最大測(cè)力/N單向行程測(cè)力變化/N同點(diǎn)正反向測(cè)力差/N24.9測(cè)桿受徑向力對(duì)示值的影響應(yīng)不超過表7的規(guī)定。4.10重復(fù)性應(yīng)不超過表8的規(guī)定。4表7測(cè)桿受徑向力對(duì)示值的影響分度值/mm測(cè)桿受徑向力對(duì)示值的影響/分度分度值/mm要求/分度首次檢定后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)注：表中d。為極差系數(shù)。應(yīng)不超過表9的規(guī)定。表9求值誤差分度首次檢定，后續(xù)檢定±30內(nèi)±30外注：示值誤差是比較儀測(cè)桿在垂直向下狀態(tài)時(shí)檢定的。4.12回程誤差應(yīng)不超過表10的規(guī)定。表10回程誤差分度值/mm回程誤差/分度首次檢定后續(xù)檢定15通用技術(shù)要求5.1外觀5.1.1分度盤各刻線應(yīng)清晰平直，不應(yīng)有目力可見的斷線和粗細(xì)不勻；分度盤上應(yīng)有5“+”和“-”符號(hào)；表蒙應(yīng)透明潔凈無明顯的劃痕和影響讀數(shù)的波紋及氣泡；各部位不應(yīng)有碰傷、銹跡、明顯的劃痕、脫漆、脫鉻和毛刺以及影響外觀的其它缺陷；表體的密封應(yīng)良好。5.1.2表頭上應(yīng)標(biāo)有制造廠名或商標(biāo)、標(biāo)志、分度值和出廠編號(hào)。5.1.3后續(xù)檢定的比較儀，允許有不影響使用的外觀缺陷。5.2各部分相互作用5.2.1表頭在任意位置時(shí)，測(cè)桿的移動(dòng)和指針的回轉(zhuǎn)均應(yīng)平穩(wěn)靈活，無阻滯或卡住現(xiàn)象；指針移動(dòng)范圍應(yīng)超過分度盤的示值范圍。5.2.2儀器臂架與工作臺(tái)的升降要平滑，無手感空程現(xiàn)象；各緊固螺釘作用應(yīng)可靠。5.2.3零位調(diào)整裝置作用應(yīng)平穩(wěn)可靠，其調(diào)整范圍應(yīng)不少于5個(gè)分度。5.2.4有軟線撥叉的，其作用應(yīng)可靠。5.2.5測(cè)桿行程應(yīng)大于示值范圍2mm(測(cè)桿由平行片簧支承的除外)。6計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括：首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。6.1檢定條件6.1.1檢定室內(nèi)溫度及平衡時(shí)間：見表11。表11檢定室內(nèi)溫度及平衡時(shí)間分度值/mm室溫/℃每小時(shí)溫度變化不大于(℃)平衡溫度時(shí)間不少于(h)表頭帶工作臺(tái)比較儀20±5416.1.2檢定室內(nèi)濕度應(yīng)不超過80%RH。6.1.3檢定設(shè)備檢定設(shè)備見表12。6.2檢定項(xiàng)目比較儀檢定項(xiàng)目見表12。表12檢定項(xiàng)目和主要檢定設(shè)備序號(hào)主要檢定設(shè)備首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)1+++2各部分相互作用+++3裝夾套筒直徑1級(jí)千分尺+一一6表12(續(xù))序號(hào)主要檢定設(shè)備首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)4指針與分度盤的相對(duì)位置+.一一5指針末端和分度盤刻線寬度工具顯微鏡+一一6工作臺(tái)工作面和測(cè)帽測(cè)量面的表面粗糙度表面粗糙度比較樣塊+一一7工作臺(tái)工作面的平面度2級(jí)平晶++一8可調(diào)式工作臺(tái)的可調(diào)性4等量塊、平面測(cè)帽++一9固定式工作臺(tái)面與測(cè)量軸線的垂直度1級(jí)三針、窄平面測(cè)帽+一一分度值不大于0.1N的測(cè)力計(jì)+一一測(cè)桿受徑向力對(duì)示值的影響半圓柱側(cè)塊(量塊附件)十一一重復(fù)性4等量塊+++示值誤差2,3,4,5等量塊，三珠工作臺(tái)++一回程誤差回程誤差檢具或儀器十+一注：表中“+”表示應(yīng)檢項(xiàng)目，“-”表示可不檢項(xiàng)目。6.3檢定方法目力觀察。6.3.2各部分相互作用試驗(yàn)與目力觀察。6.3.3裝夾套筒直徑用1級(jí)千分尺檢定。6.3.4指針與分度盤的相對(duì)位置試驗(yàn)與目力觀察。有爭(zhēng)議時(shí)，用工具顯微鏡檢定。6.3.5指針末端與分度盤刻線寬度在工具顯微鏡上檢定，應(yīng)至少任意抽檢3條刻線。6.3.6工作臺(tái)工作面和測(cè)帽測(cè)量面的表面粗糙度用表面粗糙度樣塊比較檢定。6.3.7工作臺(tái)工作面的平面度用2級(jí)平晶以技術(shù)光波干涉法檢定(邊緣1mm不計(jì))。6.3.8可調(diào)式工作臺(tái)的可調(diào)性7在測(cè)桿上安裝直徑為8mm的平面測(cè)帽，在工作臺(tái)上放置一塊尺寸為(5～10)mm的4等量塊，調(diào)整比較儀，使測(cè)帽與量塊接觸，同時(shí)使指針指示零位或鄰近的某一分度，借助工作臺(tái)調(diào)整螺釘將工作臺(tái)調(diào)至與測(cè)帽測(cè)量面平行。當(dāng)量塊的同一部位依次地與平面測(cè)帽在相互垂直的四個(gè)方位接觸，每一方位的接觸位置為測(cè)帽直徑的1/4。在四個(gè)方位讀數(shù)，最大值與最小值之差應(yīng)符合要求。6.3.9固定式工作臺(tái)面與測(cè)量軸線的垂直度將直徑為8mm的窄平面測(cè)帽安裝在測(cè)桿上，將一塊尺寸為(5～10)mm的4等量塊放置在工作臺(tái)上，并使量塊的長(zhǎng)邊與測(cè)帽長(zhǎng)邊平行。然后將一根直徑1mm左右的1級(jí)三針放在測(cè)帽和量塊之間，三針的軸線應(yīng)垂直于測(cè)帽長(zhǎng)邊。調(diào)整比較儀，使三針與測(cè)帽的一端離邊緣0.5mm處接觸，并使指針指示在某一分度為a?,移動(dòng)三針到另一端距邊緣0.5mm處讀數(shù)為a?。將測(cè)帽轉(zhuǎn)180°,重復(fù)上述檢定得讀數(shù)br和b?。則在此方位的垂直度檢定結(jié)果△,為/2再將測(cè)帽轉(zhuǎn)90°,按上述方法檢定，求得另一方位的△?。則其垂直度△為6.3.10測(cè)力用分度值不大于0.1N的測(cè)力儀在比較儀工作行程的始、中、末三個(gè)位置上檢定。正向(壓縮測(cè)桿的方向)測(cè)力檢定完畢后，繼續(xù)使指針轉(zhuǎn)過約5個(gè)分度，再反向在上述三個(gè)位置進(jìn)行檢定。檢定結(jié)果應(yīng)符合要求。6.3.11測(cè)桿受徑向力對(duì)示值的影響將比較儀安裝在臂架上或剛性較好的表架上，調(diào)整其測(cè)量軸線垂直于平工作臺(tái)面，將半徑約為10mm的半圓柱測(cè)塊(量塊附件)放在平工作臺(tái)上。調(diào)整比較儀和測(cè)塊接觸，使比較儀處于示值范圍的起始位置附近，將測(cè)塊沿工作臺(tái)面的前、后、左、右四個(gè)位置分別移動(dòng)兩次，當(dāng)比較儀球面測(cè)帽與半圓柱測(cè)塊接觸到指針指示最大值時(shí)進(jìn)行讀數(shù)。8個(gè)讀數(shù)中最大與最小值之差應(yīng)符合要求。這一檢定還應(yīng)在示值范圍的中、末兩位置進(jìn)行。6.3.12重復(fù)性將比較儀安裝在臂架上或剛性較好的表架上，調(diào)整其測(cè)量軸線垂直于工作臺(tái)面，工作臺(tái)上放置一塊(5～10)mm的4等量塊，調(diào)整比較儀，使球面測(cè)帽與量塊接觸。在示值范圍的始、中、末三個(gè)位置附近分別使指針對(duì)準(zhǔn)某一分度，移動(dòng)測(cè)桿各5次，5次中最大讀數(shù)值與最小讀數(shù)值之差除以極差系數(shù)d。(d。=2.33)作為該位置的檢定結(jié)果。三個(gè)位置的檢定結(jié)果均應(yīng)符合要求。6.3.13示值誤差6.3.13.1比較儀示值誤差檢定時(shí)所用相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的量塊見表13。6.3.13.2將裝有球面測(cè)帽的表頭夾持在臂架上，工作臺(tái)上放置三珠工作臺(tái)或瑪瑙工作臺(tái)，調(diào)整其中心處于測(cè)量軸線上，然后以相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的量塊每間隔10個(gè)分度進(jìn)行一點(diǎn)檢定。8表13比較儀示值誤差檢定用量塊要求分度值/μm量塊等級(jí)124等55等檢定正向分度示值誤差時(shí)，以所用量塊中尺寸最小的量塊對(duì)零，然后以尺寸遞增的方式依次放入其它尺寸的量塊，檢定各受檢點(diǎn)的示值，在比較儀上讀數(shù)。檢定負(fù)向分度示值時(shí)，則以所用量塊中尺寸最大的量塊對(duì)零，以尺寸遞減的方式依次放入其它尺寸的量塊，檢定各受檢點(diǎn)示值，在比較儀上讀數(shù)。每一受檢點(diǎn)進(jìn)行三次檢定讀數(shù)，取平均值作為測(cè)得值r;。各受檢點(diǎn)的示值誤差δ;按下式計(jì)算：δ=△r;-(△l?-△l?)(μm)比較儀的示值誤差，也可用相同準(zhǔn)確度的其它方法進(jìn)行檢定。但仲裁檢定用上述方6.3.14回程誤差6.3.14.1檢定比較儀回程誤差的檢具或儀器應(yīng)符合表14要求。表14檢定比較儀回程誤差的檢具或儀器要求比較儀分度值/mm檢具或儀器的回程誤差/μm6.3.14.2比較儀回程誤差應(yīng)在比較儀測(cè)量范圍內(nèi)的始、中、末的三個(gè)位置上進(jìn)行檢將比較儀表頭安裝在檢具或儀器上，使指針由分度盤的“-”(或“+”)方向轉(zhuǎn)至受檢點(diǎn)，記下檢具或儀器的讀數(shù)。接著，使指針由該受檢點(diǎn)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)幾個(gè)分度，再反方向回到檢具或儀器原位置，比較儀指針回不到原位的差值即為該受檢點(diǎn)的檢定結(jié)果。各受檢點(diǎn)的檢定結(jié)果均應(yīng)符合要求。在檢定過程中，中途不得任意改變比較儀指針的回轉(zhuǎn)方向，也不應(yīng)對(duì)比較儀和檢具9或儀器作任何調(diào)整。6.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的發(fā)給檢定證書；不符合要求的發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目。6.5檢定周期檢定周期可根據(jù)使用的具體情況確定，一般不超過1年。JJG39—2004附錄A機(jī)械式比較儀示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析A.1測(cè)量方法示值誤差是用相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的量塊，對(duì)比較儀按間隔10個(gè)分度進(jìn)行檢定。A.2測(cè)量模型A.3靈敏系數(shù)和方差A(yù).4不確定度來源A.4.1讀數(shù)誤差引入的不確定度分量u?A.4.2量塊不確定度、溫度差和線脹系數(shù)差引入的不確定度分量u?A.5不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值讀數(shù)誤差1量塊、溫度、線脹系數(shù)量塊線脹系數(shù)溫度A.6計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量A.6.1讀數(shù)誤差引入的不確定度分量u?角分布，估計(jì)其相對(duì)不確定度為25%。則A.6.2量塊檢定不確定度、溫度差和線脹系數(shù)差引入的不確定度分量u?JJG39—2004A.6.2.1量塊檢定不確定度引入的不確定度分量u?證書給出2等量塊的不確定度為(0.05+0.5L),k=2.7,則uzn=0.05/2.7×√2=0.025(μm)證書給出5等量塊的不確定度為(0.5+5L),k=2.7,則u?np=0.5/2.7×√2=0.25(μm)A.6.2.2比較儀和量塊線脹系數(shù)給出的不確定度分量u?6。的界限為±1×10~?℃-',三角分布，相對(duì)不確定度10%,當(dāng)L?=0.015mm和L?Uz?=1×10-?C-1/√6L?△t=1×10-?C-1/√6×0.015×103×5℃=0.000015(μm)Un=1×10-?C-1/√6L?△t=1×10-6C-1/√6×0.3×103×5℃=0.000035(μm)A.6.2.3比較儀和所用量塊的溫度差給出的不確定度分量uzg它們之間存在溫度差，以等概率落在±1℃范圍內(nèi)。相對(duì)不確定度為50%,則u???=L,×a×0.6℃=0.015×103×11.5×10-?℃-1×0.6℃=0.0001μmu??=L×α×0.6℃=0.002(μm)u?=√n+ua+u=√0.0252+0.00012+0.000032=0.025(μm)=0.25(μm)A.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u。=0.038(μm)=0.69(μm)Ug?=u?k=0.038×2=0.076(μm)U?s=u?k=0.