计量标准技术报告钢轨磨耗测量器专用检具检定装置.docx
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计量标准技术报告钢轨磨耗测量器专用检具检定装置
附录B
计量标准技术报告
计量标准名称钢轨磨耗测量器专用检具检定装置
计量标准负责人
建标单位名称
填写日期
一、建立计量标准的目的…………………………………………………………………（）
二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………（）
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………（）
四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………（）
五、环境条件………………………………………………………………………………（）
六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………（）
七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………（）
八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………………………………（）
九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………………………（）
十、检定或校准结果的验证………………………………………………………………（）
十一、结论…………………………………………………………………………………（）
十二、附加说明……………………………………………………………………………（）
一、建立计量标准的目的
钢轨磨耗测量器专用检具是用来对测量器的零点误差和示值误差进行测量的专用器具，按钢轨型号分为P43、P50、P60、P75等4种。
专用检具由基座、基准块、副块组成。
近年来，随着城市轨道交通的建设，钢轨磨耗测量器专用检具的检校需求快速增长，建立该项计量标准是为了满足省内轨道交通行业钢轨磨耗测量器专用检具的量值溯源需求，更好的为社会提供服务。
二、计量标准的工作原理及其组成
本计量标准装置以万能工具显微镜作为主要标准器，表面粗糙度比较样块、平板、千分表、刀口尺、刀口直角尺作为配套标准器。
使用万能工具显微镜测量基准块参数、灵位副块参数一级示值副块各参数。
采用万能工具显微镜进行测量。
将基准块与基座安装并紧固好，以基座顶工作面找正，然后对S点（即基准块侧基准边与其下基准边的交点）至基准块竖工作面的横向距离、S点至基准块横工作面的垂向距离、下基准边斜度等进行测量。
三、计量标准器及主要配套设备
计量标准器
名称
型号
测量范围
不确定度
或准确度等级
或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定周期或复校间隔
检定或
校准机构
万能工具显微镜
（200×100）mm
（100×200）mm
MPE：
±（1+L/100）μm
主要配套设备
表面粗糙度比较样块
花岗石平板
千分表
刀口形直尺
刀口直角尺
Ra（0.025~6.3）μm
（1000×1600）mm
（0~1）mm
175mm
（160×100）mm
Ra（0.025~6.3）μm
（1000×1600）mm
（0~1）mm
（0~175）mm
（160×100）mm
MPE:
（（-17%~+12%）
1级
任意0.05mm范围内MPE:
0.002mm
MPEV:
1.0μm
0级
四、计量标准的主要技术指标
测量范围：
（100×200）mm
不确定度：
MPE：
±（1+L/100）μm
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
（20±5）℃
（20±2）℃
符合要求
2
湿度
/
≤70%RH
符合要求
3
4
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上一级计量器具
本级计量器具
下一级计量器具
注：
应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
七、计量标准的稳定性考核
每隔一个月，用万能工具显微镜对示值副块的的宽度进行一组测量，共观测4组，取4个测量结果的最大值与最小值之差作为该计量标准在该时间段内的稳定性。
日期
测量次数
2019.12.12
2020.01.12
2020.2.12
2030.3.12
1
30.004
30.000
30.002
30.001
2
30.003
30.001
29.999
30.004
3
30.004
29.997
30.001
30.003
4
30.002
29.998
30.002
30.001
5
29.998
30.003
30.004
29.997
6
30.002
30.004
30.003
29.999
7
30.001
30.002
30.002
29.998
8
30.003
30.001
29.998
30.000
9
30.000
30.000
29.997
30.001
10
30.000
29.998
29.997
30.002
平均值
30.002
30.001
30.001
30.001
从上面数据中，可以得到平均值的最大值和最小值之差为：
1μm，符合要求，因此该装置稳定可靠。
八、检定或校准结果的重复性试验
对钢轨磨耗测量器专用检具，在重复性条件下用本计量标准万能工具显微镜对专用检具示值副块的宽度30mm进行10次测量，测得值（mm）为30.003、30.002、30.004、30.001、29.998、30.002、30.001、30.002、30.001、30.000。
则由贝塞尔公式计算得试验标准偏差为s=0.002mm,，由于实际测量以3次测量平均值为测量结果，所有该标准装置校准结果的重复性为。
注：
应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
九、检定或校准结果的不确定度评定
钢轨磨耗测量器专用检具侧面磨耗示值测量结果的不确定度分析
钢轨磨耗测量器专用检具的示值副块侧面磨耗示值是先采用万能工具显微镜测量示值副块的宽度和高度，则相应的侧面磨耗示值，式中：
—侧面磨耗示值，mm；—副块宽度，mm。
1概述
1.1测量方法：
依据JJF1127-2016钢轨磨耗测量器附录A，钢轨磨耗测量器专用检具的示值副块侧面磨耗示值是先采用万能工具显微镜测量示值副块的宽度和高度，则相应的侧面磨耗示值。
1.2测量环境条件：
温度（20±5）℃
2数学模型
测量的数学模型：
式中：
—侧面磨耗示值，mm；
—副块宽度，mm。
测量不确定度的构成要素：
测量重复性引起的标准不确定度u（d1）；万能工具显微镜示值误差引起的标准不确定度u（d2）；被测件与万能工具显微镜线胀系数差引起的标准不确定度u（d3）；被测件与万能工具显微镜温度差引起的标准不确定度u（d4）。
3标准不确定度分量评定
3.1测量重复性引起的标准不确定度u（d1）
通过用万能工具显微镜对示值副块的宽度测量10次，得到测量列30.022mm,30.023mm，30.022rnm，30.023mm，30.024mm，30.024rnm，30.021mm，30.024mm，30.022rnrn，30.022rnm。
用Besse!
公式计算得：
s=1.06µm，际测量以单次测量値为测量结果,则可得到由测量重复性引起的标准不确定度为：
u（d1）=1.06µm。
3.2万能工具显微镜示值误差引起的标准不确定度u（d2）
万能工具显微镜示值误差为（1+L/100）µm，认为符合均匀，取k=，当测量尺寸为30rnm时u（d2）=l.3/=0.751µm。
3.3被测件与万能工具显微镜线胀系数差引起的标准不确定度u（d3）
被测件的线胀系数为（11.5±0.5）×l0-6℃-1，万工显标尺的线胀系数为（10±0.5）×l0-6℃-1，最大差值为2.5×l0-6℃-1，Δt=5℃，L=30rnrn，取三角分布，k=6，u（d3）=0.153μm。
3.4被测件与万能工具显微镜温度差引起的标推不确定度u（d4）
被测件与万能工具显微镜温度差为1℃，线胀系数为11.5×l0-6℃-1，L=30rnm，服从反正弦分布，k=，则u（d4）=0.244μm。
4标准不确定度汇总
符号
来源
标准不确定度
u（d1）
测量重复性
1.06μm
u（d2）
万能工具显微镜示値误差
0.751μm
u（d3）
被测件与万能工具显微镜线服系数差
0.153μm
u（d4）
被测件与万能工具显徴镜温度差
0.244μm
5合成标准不确定度
灵敏系数，ci=1，各影响量相互独立，合成标准不确定度为：
u2c=u2（d1）＋u2（d2）＋u2（d3）＋u2（d4），uc=1.771μm
6扩展不确定度
取包含因子k=2，U=kuc=2×1.331μm=2.662μmm≈3μm。
十、检定或校准结果的验证
用比对法，进行校准结果的验证。
用同一专用检具为例，分别由我单位与青岛市计量检定所、济南市铁路计量所测量示值副块宽度，结果如下：
实验室
校准结果
山东省计量院
青岛市计量技术研究院
济南市铁路局计量所
侧面磨耗示值（mm）
0.001
0.004
0.004
比对结果应该满足：
其中，，=0.003mm，n=3
则：
上述结果表明本标准装置测量结果可靠。
十一、结论
该计量标准装置标准器及配套设备齐全，测量不确定度、稳定性和测量重复性均符合JJF1033—2016考核规范要求，满足JJG1127-2016《钢轨磨耗测量器》的要求，因此本计量标准装置可开展对钢轨磨耗测量测量器专用检具的计量检定和量值传递工作。
十二、附加说明
JJG1127-2016钢轨磨耗测量器
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