江西省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF（贛）021－2023標(biāo)準(zhǔn)厚度塊組校準(zhǔn)規(guī)范Calibration

Specification

for

Thickness

2023－01－31發(fā)布 2023－05－01實(shí)施江西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局

發(fā)

布JJF（贛）

標(biāo)準(zhǔn)厚度塊組校準(zhǔn)規(guī)范Calibration

Specification

for

Standard JJF（贛）Thickness

Blocks歸

口

單

位：主要起草單位：參加起草單位：JJF（贛）

本規(guī)范

主要起草人：顏 蓉

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）鄭 朕

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）付亮亮

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院計(jì)量科學(xué)研究院）朱 軍

（江西省交通工程質(zhì)量監(jiān)督站試驗(yàn)檢測(cè)中心）2JJF（贛）

引言

..................................................................... （II）1 范圍

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

...............................................................（1）3

術(shù)語(yǔ)

.................................................................... （1）3.1 厚度變動(dòng)量

...........................................................（1）4 概述

...................................................................（1）5 計(jì)量特性

...............................................................（2）5.1 工作面的表面粗糙度

...................................................（2）5.2 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的直徑

.....................................................（2）5.3 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度

.......................................................（2）5.4 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度變動(dòng)量

.................................................（2）5.5 標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑

.......................................................（2）5.6 標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度

......................................................

（2）5.7 標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚

......................................................

（3）6 校準(zhǔn)條件

...............................................................（3）6.1 環(huán)境條件

.............................................................（3）6.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

...................................................（3）6.3 其他條件

.............................................................（3）7 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法

.....................................................（3）7.1 工作面的表面粗糙度

...................................................（4）7.2 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的直徑

.....................................................（4）7.3 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度

.......................................................（4）7.4 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度變動(dòng)量

.................................................（4）7.5 標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑

.......................................................（5）7.6 標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度

.......................................................（5）7.7 標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚

.......................................................（5）8 校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)

.........................................................（5）9 復(fù)校時(shí)間間隔

...........................................................（5）附錄

A 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

..............................（6）附錄

B 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容

.....................................................（10）附錄

C 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式

.................................................（11）IJJF（贛）

JJF

1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF

1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF

1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)性系列技術(shù)文件。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIJJF（贛）

標(biāo)準(zhǔn)厚度塊組校準(zhǔn)規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于校準(zhǔn)超聲波測(cè)厚儀的標(biāo)稱(chēng)厚度從

到

聲波測(cè)厚儀的標(biāo)稱(chēng)壁厚為

、2 引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF

1126-2004 超聲波測(cè)厚儀校準(zhǔn)規(guī)范JJG

146-2011 凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3 術(shù)語(yǔ)3.1 厚度變動(dòng)量

variation

of

block標(biāo)準(zhǔn)厚度塊工作面上任意點(diǎn)中的最大厚度與最小厚度之差。4 概述標(biāo)準(zhǔn)厚度塊是一種端面厚度標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)超聲波測(cè)厚儀示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)的專(zhuān)用計(jì)量器具。其外觀形狀如圖

1所示：圖

1

標(biāo)準(zhǔn)厚度塊外形圖1，2-工作面1標(biāo)稱(chēng)厚度

H允許偏差厚度變動(dòng)量0.5、1.0、1.2、1.5、2.0、3.3、5.5、7.7、10±0.010.00515、20、25、50、75±0.02100、、200±0.05JJF（贛）

標(biāo)準(zhǔn)圓管是一種曲面厚度標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)超聲波測(cè)厚儀曲面壁厚示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)的專(zhuān)用計(jì)量器具。其外觀形狀如圖

2所示：圖

2

標(biāo)準(zhǔn)圓管外形圖5 計(jì)量特性5.1 工作面的表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)厚度塊及標(biāo)準(zhǔn)圓管的工作面的表面粗糙度應(yīng)不超過(guò)

。5.2 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的直徑標(biāo)準(zhǔn)厚度塊為圓柱形，其直徑應(yīng)不小于

。5.3 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度的允許偏差見(jiàn)表

1。5.4 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度變動(dòng)量標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的厚度變動(dòng)量應(yīng)不超過(guò)表

1規(guī)定。表

1

表

1

標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度的允許偏差及厚度變動(dòng)量標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑尺寸見(jiàn)表

2。5.6 標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度應(yīng)不小于

。2序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)設(shè)備1工作面的表面粗糙度表面粗糙度樣塊MPE：+12%~-17%2標(biāo)準(zhǔn)厚度塊直徑游標(biāo)卡尺M(jìn)PE0.3標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度四等量塊、立式光學(xué)計(jì)

：±0.25μm、測(cè)長(zhǎng)儀

：±（）μm或測(cè)長(zhǎng)機(jī)

：±（）μm4標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度變動(dòng)量5標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑游標(biāo)卡尺M(jìn)PE:±0.03mm6標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度游標(biāo)卡尺M(jìn)PE:±0.03mm7標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚壁厚千分尺M(jìn)PE:±4μm標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚標(biāo)稱(chēng)值2mm3mm標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑尺寸(30±0.05)(40±0.05)標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚允許偏差±0.±0.JJF（贛）

表

2

標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑尺寸及壁厚允許偏差5.7表

2

標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑尺寸及壁厚允許偏差5.7

標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚注：校準(zhǔn)工作不判斷合格與否，上述計(jì)量特性要求僅供參考。6 校準(zhǔn)條件6.1 環(huán)境條件校準(zhǔn)時(shí)室內(nèi)溫度為（20±5）；相對(duì)濕度不大于

65％；測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度前，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)厚度塊、量塊放置在儀器工作臺(tái)上等溫

3小時(shí)。6.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備表

3

表

3

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)表首先檢查外觀，確定沒(méi)有影響校準(zhǔn)計(jì)量特性的因素后再進(jìn)行校準(zhǔn)。7 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法3JJF（贛）

7.1 工作面的表面粗糙度用表面粗糙度比較樣塊進(jìn)行比較測(cè)量。進(jìn)行比較時(shí)，所用的表面粗糙度樣塊和被檢工作面的加工方法應(yīng)相同，表面粗糙度樣塊的材料、形狀、表面色澤也應(yīng)盡可能與被檢工作面一致。當(dāng)被檢工作面的加工痕跡深淺不超過(guò)表面粗糙度比較樣塊工作面加工痕跡深度時(shí)，則被檢工作面的表面粗糙度一般不超過(guò)表面粗糙度比較樣塊的標(biāo)稱(chēng)值。7.2 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)厚度塊外徑尺寸，在中間截面圓周上均勻分布三個(gè)位置測(cè)量，取3次測(cè)量的平均值作為標(biāo)準(zhǔn)厚度塊直徑測(cè)量值。7.3 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度7.3.1 對(duì)于厚度標(biāo)稱(chēng)尺寸小于等于

的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊，使用立式光學(xué)計(jì)，采用比較方法測(cè)量。將中心長(zhǎng)度為s

的量塊放置在立式光學(xué)計(jì)的工作臺(tái)上，測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)量塊中心，撥動(dòng)撥叉數(shù)次，讀數(shù)穩(wěn)定后調(diào)零，再將標(biāo)準(zhǔn)厚度塊放在工作臺(tái)上，測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊中心點(diǎn)，撥動(dòng)撥叉數(shù)次，讀數(shù)穩(wěn)定后讀取長(zhǎng)度差值d

，標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的中心厚度h

s

d

。式中：h

——標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的中心厚度；s

——量塊的中心長(zhǎng)度；d

——從儀器上讀出的差值。7.3.2 對(duì)于厚度標(biāo)稱(chēng)尺寸大于

的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊，使用測(cè)長(zhǎng)機(jī)，采用比較方法測(cè)量，測(cè)量時(shí)先在測(cè)長(zhǎng)機(jī)的測(cè)桿上安裝球形測(cè)帽，并將兩測(cè)帽調(diào)整平行。將標(biāo)稱(chēng)尺寸相同的量塊與被校厚度塊借助支撐架沿水平方向安裝在測(cè)長(zhǎng)機(jī)工作臺(tái)上，支撐點(diǎn)選擇離厚度塊工作面距離為厚度塊標(biāo)稱(chēng)值的

處，數(shù)據(jù)處理過(guò)程參照

7.3.1。也可以采用滿(mǎn)足測(cè)量不確定度要求的其它儀器進(jìn)行測(cè)量。7.4 標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度變動(dòng)量校準(zhǔn)時(shí)，在

2個(gè)垂直的直徑方向距邊緣

的

4個(gè)點(diǎn)及中心點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量（如圖3），在

5個(gè)測(cè)得值中，取最大、最小值的差值作為厚度變動(dòng)量。對(duì)于厚度標(biāo)稱(chēng)尺寸小于等于

的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊，使用立式光學(xué)計(jì)；對(duì)于厚度標(biāo)稱(chēng)尺寸大于

的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊，使用測(cè)長(zhǎng)機(jī)或測(cè)長(zhǎng)儀。4JJF（贛）

圖

3

測(cè)量點(diǎn)位置圖7.5 標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑標(biāo)準(zhǔn)圓管的外徑用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。在標(biāo)準(zhǔn)圓管全長(zhǎng)范圍內(nèi)，大致均勻選三個(gè)圓周處測(cè)量外徑，取三次測(cè)量的平均值作為測(cè)量值。7.6

標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度用游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)圓管的長(zhǎng)度尺寸，在兩端端面圓環(huán)上均勻分布三個(gè)位置測(cè)量，取3次測(cè)量的平均值作為標(biāo)準(zhǔn)圓管長(zhǎng)度尺寸的測(cè)量值。7.7 標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚標(biāo)準(zhǔn)圓管的壁厚用壁厚千分尺進(jìn)行測(cè)量。在標(biāo)準(zhǔn)圓管全長(zhǎng)范圍內(nèi)，中間截面及分別距上下端面

處,測(cè)量其三個(gè)截面處的壁厚,每個(gè)截面大致均勻測(cè)量

4個(gè)位置,取平均值作為測(cè)量結(jié)果。也可以采用滿(mǎn)足測(cè)量不確定度要求的其它儀器及方法進(jìn)行測(cè)量。8 校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊組出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)容及內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄

及附錄

。9 復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔根據(jù)實(shí)際的使用情況，建議一般不超過(guò)

1年。5JJF（贛）

附錄

A標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定A.1 測(cè)量方法采用比較方法測(cè)量，用立式光學(xué)計(jì)、測(cè)長(zhǎng)機(jī)、四等量塊測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度。A.2 測(cè)量模型標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度的計(jì)算公式為：h

s

d式中：h

—標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的中心厚度實(shí)測(cè)值；s

——量塊的中心長(zhǎng)度；d

——從儀器上讀出的差值。A.3 方差和靈敏系數(shù)

c

hl

1

2

因此被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度h

的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u

h可表示為：(?)

= (

)+ (

) A.4 不確定度的來(lái)源不確定度的來(lái)源主要有：量塊中心長(zhǎng)度s

引入的不確定度u(s)，立式光學(xué)計(jì)或測(cè)長(zhǎng)機(jī)示值誤差引入的不確定度1

、測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度2

、量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的溫度差引入的不確定度u3

(d)、量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度(

)、被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊測(cè)點(diǎn)位置引入的不確定度 (

)。A.5 不確定度分量表由于不確定度與標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的厚度有關(guān)，我們以

和

討論。不確定度的各分量列于下表：6標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源不確定度值靈敏系數(shù)

uμmu(s)量塊中心長(zhǎng)度0.15μm10.15μmu(d)立式光學(xué)計(jì)或測(cè)長(zhǎng)機(jī)示值誤差引入的不確定度1

H時(shí)：0.14μm1H時(shí)：0.87μmH時(shí)：0.29μm測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度

2

H時(shí)：0.25μmH時(shí)：0.26μm量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的溫度差引入的不確定度u3

(d)H時(shí)：0.01μmH時(shí)：0.66μmH時(shí)：1.39μm量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度

(

)H時(shí)：0.01μmH時(shí)：0.82μm被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊測(cè)點(diǎn)位置引入的不確定度(

)0.82μmJJF（贛）

表

A.1

不確定度分量表√3

=

0.14√3

=

0.14μm√3

=

μmA.6.1 量塊中心長(zhǎng)度引入的不s確定度u(s)四等量塊的測(cè)量不確定度U

0.4μm，包含因子按

2.7計(jì)算，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(s)

0.42.7

0.15A.6.2 立式光學(xué)計(jì)或測(cè)長(zhǎng)機(jī)示值誤差引入的不確定度1

標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度小于等于

光學(xué)計(jì)的

為±0.25μm,按均勻分布，(

)=

0.25標(biāo)準(zhǔn)厚度塊厚度大于時(shí)，使用測(cè)長(zhǎng)機(jī)作標(biāo)準(zhǔn)器，根據(jù)證書(shū)可知，測(cè)長(zhǎng)機(jī)的為（）μm,按均勻分布，(

)=

7JJF（贛）

A.6.3 測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度2

將

的被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊置于立式光學(xué)計(jì)上進(jìn)行

10次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量，測(cè)得值(μm)為：-0.3、-0.5、-0.6、-0.3、-0.1、-0.5、0.2、-0.1、-0.1、-0.4.根據(jù)貝塞爾公式計(jì)算可得：(

)= =

(

?

?)?1

=

μm將

的被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊置于測(cè)長(zhǎng)機(jī)上進(jìn)行

10次獨(dú)立的重復(fù)測(cè)量，測(cè)得值(μm)為：+3.2、+3.6、+3.1、+3.7、+3.3、+3.5、+3.2、+3.7、+3.9、+3.5.根據(jù)貝塞爾公式計(jì)算可得：(

)= =

(

?

?)?1

=

μmA.6.4 量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的溫度差引入的不確定度u3

(d)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊時(shí)量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的溫度最大差以在0.5C

范圍內(nèi)估計(jì)。假定其在該范圍內(nèi)均勻分布，則

H時(shí)對(duì)應(yīng)的不確定度分量：(

)

=

0.5mm×

11.5× ℃ ×

≈

μm則

H時(shí)對(duì)應(yīng)的不確定度分量：(

)

=

×11.5×

℃ ×0.5℃/√3

≈

μmA.6.5 量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度 (

)鑒于標(biāo)準(zhǔn)厚度塊與量塊線膨脹系數(shù)略有差異，估計(jì)其在(11.5±1)×

℃ ，假定量塊與被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的線膨脹系數(shù)均在±1×

℃ 范圍內(nèi)，則兩者的線膨脹系數(shù)差

應(yīng)在±2×

℃ ，并服從三角分布。測(cè)量時(shí)被測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)厚度塊對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度的偏差不超過(guò)。則

H時(shí)對(duì)應(yīng)的不確定度分量：(

)

=

××

× ℃ /√6

≈

μm則

H時(shí)對(duì)應(yīng)的不確定度分量：(

)

=

×

×

×

℃ /√6

≈

μm8(

)=

JJF（贛）

(

)=

A.6.6 被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊測(cè)點(diǎn)位置引入的不確定度 (

)估計(jì)測(cè)點(diǎn)位置在被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊中心附近

2mm

區(qū)域內(nèi)，按均勻分布估計(jì),

被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊的厚度變度量取其最大允許值

，則被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)厚度塊測(cè)點(diǎn)位置引入的不確定度 (

)為： ×

=

μm故

H時(shí)(

)= (

)+ (

)+ (

)+ (

)+ （

）

=

μm故

H時(shí)(

)= (

)+ (

)+ (

)