CalibrationSpecificationforcommutatorSliceerrortesterbythe2018-06-25發(fā)布2018-07-15實施浙江省質量技術監(jiān)督局發(fā)布接觸式換向器片間誤差測試儀校準規(guī)范CalibrationSpecificationforcommutatorSliceerrortesterbytheconta主要起草單位:溫州市計量技術研究院本規(guī)范委托溫州市計量技術研究院負責解釋孫曉霆(溫州市計量技術研究院)王小曼(溫州市計量技術研究院)曾瑞準(溫州市計量技術研究院)江濤(溫州市計量技術研究院)王少偉(溫州市計量技術研究院)引言 12術語 13概述 14計量特性 24.1零位平衡 24.2位移傳感器示值變動性 24.3位移傳感器測力及測力變化 24.4工作臺頂針桿的徑向跳動 24.5示值誤差 25校準條件 25.1環(huán)境條件 35.2測量標準及其他設備 36校準項目和校準方法 3 36.2校準方法 37校準結果的表達 58復校時間間隔 6附錄A校準記錄參考格式 7附錄B校準證書內頁參考格式 9附錄C4μm檔位接觸式換向器片間誤差測試儀示值誤差測量不確定度評定示例 本規(guī)范主要依據JJF1071—2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計量術語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》進行編寫。本規(guī)范為首次制定。接觸式換向器片間誤差測試儀校準規(guī)范本規(guī)范適用于分度值(0.5～4)μm、標稱范圍(-80～+80)μm接觸式換向器片間誤差測試儀的校準。在轉換儀器倍率開關檔位時，各檔零位示值的一致性。2.2示值變動性thevariationindication在相同測量條件下，儀器對同一被測量進行多次重復測量其結果之間的最大差異。2.3分度值divisionvalue1個倍率單位代表的格值。3概述接觸式換向器片間誤差測試儀(以下簡稱儀器)主要用于檢測換向器超速試驗前后片間變動和外徑輪廓的變化，從而測出換向器最大片間變動和最大徑向跳動。儀器采用中心孔頂針定位方式，被測件通過膠帶由電機驅動，用于檢測換向器品質，為換向器的結構設計、材料選擇、質量控制等提供測試手段。儀器結構示意圖如圖1所示：1-零位調整旋鈕；2-指示表；3-倍率開關；4-位移傳感器；5-頂針桿；6-頂尖；7-電腦4計量特性零位平衡不超過1格。4.2位移傳感器示值變動性位移傳感器示值變動性不超過1個分度值。4.3位移傳感器測力及測力變化位移傳感器測力不大于設計規(guī)定值，測力變化不超過測力值的20%。4.4工作臺頂針桿的徑向跳動工作臺頂針桿的徑向跳動不超過0.010mm。4.5示值誤差許誤差4按式(1)計算。4i=±(0.5+5%|siDμm(1)5校準條件5.1環(huán)境條件5.1.1溫度：(20±3)℃,溫度變化不大于1℃/h,相對濕度不大于80%。5.1.2校準室內應無影響測量的灰塵、振動、腐蝕性氣體及較強磁場的影響。5.1.3校準用的電源應避免電壓突變。5.2測量標準及其他設備校準用設備見表1。序號校準項目設備名稱及計量特性1零位平衡測量臺架2位移傳感器示值變動性測量臺架，3等量塊3位移傳感器測力及測力變化測量臺架、測力儀MPE:±1%4工作臺頂針桿的徑向跳動1級杠桿千分表，標準芯棒(圓度不大于1.5μm;直線度不大于2μm)5示值誤差測量臺架，3等量塊6校準項目和校準方法校準前，接觸式換向器片間誤差測試儀和校準用器具等溫平衡時間不少于1h,并使儀器通電預熱大于30min。首先檢查外觀和各部分的相互作用，確定沒有影響校準計量性能的因素后再進行校準。6.1校準項目校準項目見表1。6.2校準方法6.2.1零位平衡將被校儀器位移傳感器安裝在測量臺架上，使其測頭與臺架工作面相接觸，倍率開關置于最小標稱范圍檔位，儀器指示表指針調至零位，用倍率開關依次轉換至其他倍率檔位，觀察儀器各檔對零位的偏移量，取絕對值最大的偏移量作為校準結果。6.2.2位移傳感器示值變動性倍率開關置于所校標稱檔位，在測量臺架上選用尺寸差為半量程的兩個量塊，兩個量塊相鄰放置，測量時以小尺寸量塊對零，點下電腦控制界面的測試鍵，在規(guī)定的測試時間內移開小尺寸量塊，將較大尺寸量塊放置于測量位置完成一次測量，對同一組量塊重復測量5次，取最大讀數和最小讀數之差作為位移傳感器示值變動性校準結果。6.2.3位移傳感器測力及測力變化使安裝在測量臺架上的位移傳感器測頭處于工作狀態(tài)，用測力儀沿測量方向對測頭向上慢慢加力，當被校儀器分別處于最小示值、零位和最大示值時，讀出三個位置測力儀的示值(f11、fo1、f21);然后使測力儀慢慢向下移動，當被校儀器重新處于最大示值、零位和最小示值時，再次讀取三個位置測力儀的示值(f22、fo?、f12)。取通過零位時兩次測力儀示值的平均值作為測力(fo)的校準結果，測力值按公式(2)計算。取儀器顯示最小示值和最大示值時測力儀四次讀數(f11、f21、f22、f12)與測力校準結果(fo)之差絕對值的最大值作為測力變化的校準結果。6.2.4工作臺頂針桿的徑向跳動校準時，在兩頂尖之間安裝標準芯棒。將杠桿千分表安裝在測量臺架上，使杠桿千分表的測量頭與芯棒一端最高點接觸，并使表的示值處于零位或鄰近該變化為該頂針桿的徑向跳動，杠桿千分表的示值均應在頂針桿鎖緊狀態(tài)下觀察。再移動杠桿千分表的測頭與芯棒另一端接觸，用以上方法校準另一頂針桿的徑向跳動。兩頂針桿的徑向跳動應不大于4.4的要求。6.2.5示值誤差用量塊以直接法校準被校儀器的示值誤差，所用的每對量塊規(guī)格從表2中選用。直接法測量時，先用所選的最小尺寸量塊對零，用其他各尺寸的量塊按正向依次配對測量示值誤差，測量方法同6.2.2。再以最大尺寸量塊對零，用其他各尺寸的量塊配對，按負向依次測量示值誤差，各校準點的示值誤差按式 (3)求得。表2分度值/μm標稱范圍/μm受檢點/μm量塊尺寸/mm1247校準結果的表達經校準的接觸式換向器片間誤差測試儀，應出具校準證書。校準結果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息：a)標題，如“校準證書”;b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標識；g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收日期；h)如果與校準結果的有效性和應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；i)校準所依據的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k)校準環(huán)境的描述；1)校準結果及其測量不確定度的說明；n)校準證書簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；o)校準結果僅對被校對象有效的聲明；p)未經實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。8復校時間間隔建議復校間隔不超過1年。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。附錄A校準記錄參考格式證書編號：依據技術文件：JJF(浙)1142—2018《接觸式換向器片間誤差測試儀校準規(guī)范》型號規(guī)格：出廠編號：環(huán)境溫度：相對濕度：%校準地點：校準用主要設備名稱型號規(guī)格準確度等級/最大允許誤差/不確定度證書編號有效期至外觀和各部分相互作用：序號校準項目實測數據校準結果1零位平衡2位移傳感器示值變動性次數1345實測值3位移傳感器測力及測力位置最小示值零位最大示值正向反向4工作臺頂針桿的徑向跳頂針1頂針25示值誤差標準值-10顯示值誤差值標準值-20顯示值誤差值標準值-30顯示值JJF(浙)1142-2018誤差值標準值顯示值誤差值示值誤差測量不確定度：附錄B校準證書內頁參考格式序號校準項目校準結果1零位平衡2位移傳感器示值3位移傳感器測力測力：測力變化：4工作臺頂針桿的頂針25示值誤差標準值-10誤差值標準值-10-20誤差值標準值-10-20-30誤差值標準值-10-30-60誤差值(以下空白)附錄C4μm檔位接觸式換向器片間誤差測試儀示值誤差測量不確定度評C.1概述C.1.1測量依據：JJF(浙)1142—2018《接觸式換向器片間誤差測試儀校準C.1.2測量環(huán)境：溫度為(20±3)℃;相對濕度不大于70%。C.1.3測量標準：3等量塊。C.1.4測量對象：接觸式換向器片間誤差測試儀。C.1.5測量方法：接觸式換向器片間誤差測試儀4μm檔位±80μm示值點的示值誤差用3等量塊以直接法進行校準。測量時，先用所選的最小尺寸量塊對準零位，用其他各尺寸的量塊按正向依次測量示值誤差。再以最大尺寸量塊對準零位，用其他各尺寸的量塊按負向依次測量示值誤差。本示例以+10μm示值點為例進行分析。C.2測量模型δi=ri-(Li-L?)C.3不確定度傳播率u2(δi)=c2u2(r;)+c2u2(Li)+c3u2(L?)C.4標準不確定度評定標準不確定度來源包括：(1)測量重復性：u?(2)數顯量化誤差：u?(4)測量點上所用量塊的示值誤差：u?(5)溫度偏離20℃標準量塊線膨脹系數的變化：u5(6)配對量塊的溫度差：u?u?=s=0.11μmu?=0.29×0.04=0.01μmu(r)=0.11μm采用3等量塊以直接法對示值誤差進行校準，3等量塊的擴展不確定度U=(0.1+1L)μm,k=2.58,其用于對零量塊的標稱尺寸為1mm,故有U=0.10μm,同C.4.3,可以得到：u?=u?=0.04μm鋼制量塊的線膨脹系數在α=(11.5±1)×10-?c-1范圍內，假設其在該范圍內等概率分布，可得其標準不確定度u(α)=0.577×10-?c-1。依據規(guī)范用于校準示值誤差的標準量塊其標稱尺寸均在1.12mm以內，假設校準時溫度偏離20℃的最大偏差為△t=3℃,由于對零和讀數，該影響量將影響2次，u?=√2×1.12mm×0.577×10-6c-1×1℃=9.2×10??μm由于u5相對u?、u3、u?非常小，故可以忽略不計。C.4.6由配對量塊的溫度差引入的不確定度分量u?配對量塊的溫度差△t以在±0.1℃范圍內估計，假設其在該范圍內等概率分布，可得其標準不確定度u(△t)=0.0577℃。依據規(guī)范用于校準示值誤差的標準量塊其標稱尺寸均在1.12mm以內，量塊的線膨脹系數α=11.5×10-?c-1,u?=1.12mm×11.5×10-6c-1×0.0577℃=7.4×10-?μm由于u?相對u?、U3、u?非常小，故可以忽略不計。C.5合成標準不確定