尖头外径千分尺校准规范.pdf

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（浙）浙浙江江省省地地方方计计量量技技术术规规范范JJF（浙）10452021代替JJF（浙）1045-2010尖头外径千分尺校准规范尖头外径千分尺校准规范CalibrationSpecificationforPointOutsideMicrometers2021-11-11发布2022-05-11实施浙浙江江省省市市场场监监督督管管理理局局发布JJF（浙）1045-2021尖头外径千分尺校准规范CalibrationSpecificationforPointOutsideMicrometers归口单位：

浙江省市场监督管理局主要起草单位：

浙江省方正校准有限公司台州市计量设备技术校准中心浙江省计量科学研究院参加起草单位：

浙江双环传动机械股份有限公司本规范技术条文由起草单位负责解释JJF（浙）1045-2021代替JJF（浙）1045-2010JJF（浙）1045-2021主要起草人：

黄伟城（浙江省方正校准有限公司）方舟（浙江省方正校准有限公司）邬振华（台州市计量设备技术校准中心）陈康（台州市计量设备技术校准中心）陆益（浙江省计量科学研究院）参加起草人：

叶美平（浙江双环传动机械股份有限公司）JJF（浙）1045-2021I目录引言（）1范围

（1）2概述

（1）3计量特性

（2）3.1测力和测力变化

（2）3.2微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离（3）3.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置（3）3.4测量面的表面粗糙度（3）3.5固定测砧测量面的平面度（3）3.6电子数显尖头外径千分尺的示值重复性（3）3.7电子数显尖头外径千分尺任意位置时数值漂移（3）3.8示值误差（3）3.9电子数显尖头外径千分尺的细分误差（4）3.10校对用量杆（4）4校准条件（4）4.1环境条件（4）4.2校准项目和校准设备（4）5校准方法（5）5.1测力和测力变化（5）5.2微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离（5）5.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置（6）5.4测量面的表面粗糙度（6）5.5固定测砧测量面的平面度（6）5.6电子数显尖头外径千分尺的示值重复性（7）5.7电子数显尖头外径千分尺任意位置时数值漂移（7）JJF（浙）1045-2021II5.8示值误差（7）5.9电子数显尖头外径千分尺的细分误差（8）5.10校对用量杆（8）6校准结果表达（8）7复校时间间隔（8）附录A尖头外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定（9）附录B电子数显尖头外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定（14）附录C校准证书内容及内页格式（18）JJF（浙）1045-2021III引言JJF1071国家计量校准规范编写规则、JJF1001通用计量术语及定义、JJF1059.1测量不确定度评定与表示、GB/T6313尖头千分尺、GB/T36175特殊结构的电子数显外径千分尺共同构成支撑本校准规范编写修订工作的基础性系列规范。

本规范的修订，主要参考GB/T6313-2018尖头千分尺国家标准、新颁发GB/T36175-2018特殊结构的电子数显外径千分尺国家标准。

本规范替代JJF（浙）1045-2010尖头千分尺（测量范围为0200mm）校准规范。

与原来JJF（浙）1045-2010尖头千分尺相比，除了编辑性修改之外，本规范主要技术变化如下：

规范名称改为尖头外径千分尺校准规范。

将尖头外径千分尺测量范围上限修改至150mm、电子数显尖头外径千分尺的测量范围上限修改至100mm。

修改了引用文件，将GB/T6313尖头千分尺国家标准的年号修订至2018版、增加GB/T36175特殊结构的电子数显外径千分尺国家标准。

修改了尖头外径千分尺的概述和定义。

修改了尖头外径千分尺（标尺式）结构图、电子数显尖头外径千分尺结构图（分为有刻线电子数显尖头外径千分尺和无刻线电子数显尖头外径千分尺）、删除计数器尖头外径千分尺结构图。

删除尖头外径千分尺刻线宽度及宽度差的技术指标，并删除相应校准方法。

删除尖头外径千分尺测微螺杆的轴向窜动和径向摆动的技术指标，并删除相应校准方法删除尖头外径千分尺测砧与测微螺杆测量面的相对偏移的技术指标，并删除相应校准方法。

JJF（浙）1045-2021IV修改了尖头外径千分尺测力技术指标，增加电子数显尖头外径千分尺测力指标，增加尖头外径千分尺测力变化技术指标。

修改了尖头千分尺测量面的平面度改为尖头外径千分尺固定测砧测量面的平面度。

修改了电子数显尖头千分尺示值变动性改为电子数显尖头外径千分尺示值重复性。

修改了尖头外径千分尺和电子数显尖头外径千分尺的校准环境要求。

增加尖头外径千分尺测量面的表面粗糙度项目和校准方法。

修改了尖头外径千分尺、电子数显尖头千分尺校对用量杆的尺寸偏差，删除了尺寸变动差。

增加电子数显尖头外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定。

增加校准证书内页格式。

JJF（浙）1045的历次版本发布情况为：

JJF（浙）1045-2010JJF（浙）1045-20211尖头外径千分尺校准规范1范围本规范适用于分度值/分辨力为0.01mm、0.001mm，测量上限至150mm的尖头外径千分尺的校准。

2概述尖头外径千分尺是利用螺旋副原理，把测微螺杆的旋转角度转换成测微螺杆的轴向位移，对尺架上两锥形球测量面或两锥形平测量面间分隔的距离进行读数的外尺寸测量器具，尖头外径千分尺按读数形式分为标尺式和电子数显式，其外形结构如图1、图2、图3所示。

图1双尖头外径千分尺1尺架2尖头固定测砧3测微螺杆4锁紧装置5固定套管6微分筒7测力装置8隔热装置JJF（浙）1045-20212图2电子数显无刻线单尖头外径千分尺1尺架2薄片固定测砧3测微螺杆4棘轮套测力装置5快速驱动装置6显示屏7功能键8隔热装置图3电子数显带刻线单尖头外径千分尺1尺架2平面固定测砧3测微螺杆4锁紧装置5固定套管6微分筒7测力装置8数据线接口9显示器10功能键11隔热装置3计量特性3.1测力和测力变化通过测力装置移动测微螺杆，使量仪测力仪的平面测量面与尖头外径千分尺尖头测量面接触的测力及测力变化应符合表1中的规定。

JJF（浙）1045-20213表1测力和测力变化读数形式测量范围/mm测力/N测力变化/N标尺式0150362数显式01003103.2微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离不大于0.40mm。

3.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置当微分筒上的零标尺标记与固定套管纵标尺标记对准时，微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记右边缘应相切，若不相切，压线不大于0.05mm,离线不大于0.10mm。

3.4测量面的表面粗糙度固定测砧的测量面是平面的表面粗糙度不超过Ra0.05m；固定测砧的测量面是尖头或薄片的表面粗糙度不超过Ra0.40m。

3.5固定测砧测量面的平面度固定测砧测量面是平面的平面度应不大于0.6m；固定测砧测量面是薄片的平面度应不大于3m。

3.6电子数显尖头外径千分尺的示值重复性电子数显尖头外径千分尺的示值重复性不大于1m。

3.7电子数显尖头外径千分尺任意位置时数值漂移电子数显尖头外径千分尺在任意位置时的数值漂移应不大于1m/h。

3.8示值误差尖头外径千分尺示值最大允许误差应不超过表2中的规定。

表2示值最大允许误差测量范围/mm最大允许误差/m025，255045075，751005100125,125-1506JJF（浙）1045-202143.9电子数显尖头外径千分尺的细分误差电子数显尖头外径千分尺数显装置的细分误差应不大于2m。

3.10校对用量杆校对用量杆的尺寸偏差应不超过表3中的规定。

表3校对用量杆的尺寸偏差校对用量杆标称尺寸/mm尺寸偏差的最大允许误差/m25，501.25751.51002.01252.5注：

校准工作不判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。

4校准条件4.1环境条件4.1.1测量尖头外径千分尺的实验室内温度和平衡温度的时间一般不超过表4中的规定。

4.1.2实验室内相对湿度不大于70RH。

表4室内温度和室内平衡温度的时间读数形式测量范围/mm室内温度对20的允许偏差/平衡温度时间/h尖头外径千分尺校对用量杆标尺式0100532100150323数显式01003134.2校准项目和校准设备尖头外径千分尺校准项目和校准设备见表5。

JJF（浙）1045-20215表5校准项目和校准设备序号校准项目主要校准设备1测力和测力变化量仪测力仪：

MPE：

2.02微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离工具显微镜：

MPE：

（1+L/100）m塞尺：

MPE：

（516）m3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置4测量面的表面粗糙度表面粗糙度比较样板MPE：

12175固定测砧测量面的平面度平面平晶MPEV：

0.05m75mm刀口形直尺MPEV：

1.0m6电子数显尖头外径千分尺的示值重复性5等量块7电子数显尖头外径千分尺任意位置时数值漂移8示值误差5等量块9电子数显尖头外径千分尺的细分误差微分筒或5等量块10校对用量杆4等量块、立式光学计MPE：

0.25m、测长机MPE：

（0.5+L/100）m5校准方法首先检查外观,确定没有影响计量特性因素后再进行测量。

5.1测力和测力变化调整量仪测力仪安装位置，确保量仪测力仪的平面测量面与尖头外径千分尺测微螺杆尖头测量面的有效接触。

在测量上限、测量下限两极限位置上，在量仪测力仪上分别读取两个测力数值，取最大值作为测力值，两测力数值之差作为测力变化。

对于（025）mm的尖头外径千分尺，测量下限在10mm处。

5.2微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离用0.40mm塞尺置于固定套管标尺标记表面上以比较法测量，微分筒锥面的棱边上边缘不应高于塞尺的表面，测量应在微分筒任意一周内不小于3个位置上进行。

也可以用工具显微镜上测量，见图4。

JJF（浙）1045-20216图4微分筒锥面的端面棱边至固定套管标尺标记面的距离示意图5.3微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置首先将尖头外径千分尺测量下限调整正确后，转动微分筒使其零标尺标记与固定套管的纵标尺标记对准，观察微分筒锥面的端面是否与固定套管毫米标尺标记线右边缘相切。

若不相切，转动微分筒使其相切，在微分筒上读出其零标尺标记对固定套管纵标尺标记的偏移量，该偏移量即为离线或压线的数值，见图5。

（a）压线0.03mm（b）离线0.03mm图5微分筒锥面的端面与固定套管毫米标尺标记的相对位置示意图5.4测量面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块进行比较测量。

在进行比较时，所用的表面粗糙度比较样块和被测尺的测量面两者加工方法应该相同，表面粗糙度比较样块的材料、形状、表面色泽等也应尽可能与被测尺的测量面一致。

以相应表面粗糙度比较样块的标称值作为测量结果。

5.5固定测砧测量面的平面度5.5.1对于尖头外径千分尺固定测砧测量面是平面的，用平面平晶以技术光波法进行测量，将平面平晶的测量面与尖头外径千分尺固定测砧测量面的平面研JJF（浙）1045-20217合，其形成的干涉环或干涉带的最小数目为平面度的测量结果。

固定测砧测量面是平面的，在距测量面边缘0.4mm范围内的平面度可忽略不计。

5.5.2对于尖头外径千分尺固定测砧测量面是薄片的，用刀口形直尺以光隙法测量，将刀口形直尺的测量面与尖头外径千分尺固定测砧薄片测量面接触，根据其间隙量来确定其平面度的测量结果5.6电子数显尖头外径千分尺的示值重复性在相同测量条件下重复测量五次分别读数，示值重复性以最大读数与最小读数的差值确定。

5.7电子数显尖头外径千分尺任意位置时数值漂移在测量范围内的任意位置锁紧测微螺杆，观察1h内显示值的变化不超过规定值。

5.8示值误差尖头外径千分尺示值误差用5等专用量块进行测量。

尖头外径千分尺的校准点应均匀分布在测量范围内的5点上，如表6中所示。

读取各校准点的尖头外径千分尺指示值或显示值与各相应量块实际尺寸的差值作为该点示值误差，取各校准点中绝对值最大值的示值误差作为该尖头外径千分尺的示值误差，示值误差均不应超过表2中的规定。

测量上限大于100mm的尖头外径千分尺，将专用量块依次研合在相当于尖头外径千分尺测量范围下限的5等量块上依次进行测量。

示值误差均不应超过表2中的规定。

尖头外径千分尺示值误差e可由下式计算：

e=Li-Ls式中：

Li尖头外径千分尺的示值（20条件下）,mm；Ls量块的实际值（20条件下）,mm。

表6示值误差校准点的量块尺寸测量范围/mm量块标称尺寸/mm0255.1210.2415.3621.5025或2.55.17.710.312.91517.620.222.82525A+5.12A+10.24A+15.36A+21.50A+25或A+2.5A+5.1A+7.7A+10.3A+12.9A+15A+17.6A+20.2A+22.8A+25注：

表中A为测量下限值JJF（浙）1045-202185.9电子数显尖头外径千分尺的细分误差在测量范围任一位置上，沿测量方向转动微分筒，每间隔0.04mm测量一次，共测量12点，如表7所示，分别读出各测量点数显装置上的显示值与微分筒读数值之差。

其最大差值应符合规定的要求。

对于没有微分筒的电子数显尖头外径千分尺，可用量块测量。

表7细分误差校准点的量块尺寸测量范围/mm量块标称尺寸/mm0251.041.081.121.161.201.241.281.321.361.401.441.4825A+1.04A+1.08A+1.12A+1.16A+1.20A+1.24A+1.28A+1.32A+1.36A+1.40A+1.44A+1.48注：

表中A为测量下限值5.10校对用量杆校对用量杆尺寸偏差在光学计或测长机上采用4等量块以比较法进行测量。

对于平测量面的校对用量杆应采用球面测帽在图6所示的5点上进行测量，各点尺寸偏差不应超过表3的规定。

图6测量校对用量杆尺寸偏差示意图6校准结果表达经校准的尖头外径千分尺发给校准证书。

校准证书及内页格式见附录C。

7复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由尖头外径千分尺的使用情况、使用者、尖头外径千分尺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。

一般情况下，建议复校时间间隔为一年。

JJF（浙）1045-20219附录A尖头外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定A.1测量方法依据本规范，测量范围小于100mm时，测量温度为（205），测量范围大于100mm时，测量温度为（203），分度值为0.01mm尖头外径千分尺示值误差的测量是在规定条件下用5等量块进行的。

下面仅对（025）mm、（75100）mm、（125150）mm尖头外径千分尺的测量上限点的示值误差，进行测量结果的测量不确定度分析。

A.2测量模型尖头外径千分尺的示值误差e：

bbbmmmbmtLtLLLe（A.1）式中：

mL尖头外径千分尺的示值（20条件下）；bL量块的长度值（20条件下）；m和b分别是尖头外径千分尺和量块的线胀系数；mt和bt分别是尖头外径千分尺和量块偏离参考温度20的数值。

A.3方差和灵敏度系数在公式（A.1）中:

为简化运算,舍去微小量,并转化相关项影响。

令:

bmLLLbmbmtttbmbmttt代入公式（A.1）后，经整理得:

tLtLLLebm（A.2）灵敏系数ic:

1/1mLec1/2bLectLec/3Ltec/4依据不确定度传播律公式,输出量e估计值的方差为:

242423232222212122）（ucucucuceuuc（A.3）2422322221）（）（uLutLuuA.4不确定度来源分析A.4.1、测量重复性引入的不确定度1u；A.4.2、量块引入的不确定度2u；A.4.3、尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度3u；A.4.4、尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度4u。

JJF（浙）1045-202110A.5标准不确定度一览表L=25mm表A.1不确定度概算汇总表标准不确定度分量）（ixu不确定度来源标准不确定度（m）ci）（iixuc（m）1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.23-10.233u尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.074u尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.05cu=0.51mL=100mm表A.2不确定度概算汇总表标准不确定度分量）（ixu不确定度来源标准不确定度（m）ci）（iixuc（m）1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.42-10.493u尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.294u尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.20cu=0.78mL=150mm表A.3不确定度概算汇总表标准不确定度分量）（ixu不确定度来源标准不确定度（m）ci）（iixuc（m）1u测量重复性0.5010.502u量块引入的不确定度0.69-10.623u尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.264u尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度0.173L0.30cu=0.89mA6标准不确定度计算A.6.1尖头外径千分尺测量重复性引入的不确定度分量1u以25.00mm示值为例，尖头外径千分尺用5等量块进行测量，重复测量10次，由贝塞尔公式得实验标准差1u=s=0.50mA.6.2由对零位量块引入的不确定度分量21u和校准点量块引入的不确定度分JJF（浙）1045-202111量22u组成不确定度2u的评定。

A.6.2.1由对零位量块引入的不确定度为分量21u5等量块的测量不确定度为：

（0.50m+510-6Ln），k=2.7。

尖头外径千分尺测量上限L=25mm时:

被测量尖头外径千分尺下限为零，不用对零量块，则：

21u0.00m；尖头外径千分尺测量上限L=100mm时:

以75mm量块对零，不确定度为0.875m，21u0.875m/2.7=0.32m；尖头外径千分尺测量上限L=150mm时:

以125mm量块对零，不确定度为1.125m，21u1.125m/2.7=0.42m；A.6.2.2校准点量块引入的不确定度为分量22u5等量块的测量不确定度为（0.50m+510-6Ln），k=2.7。

尖头外径千分尺测量上限25mm时:

22u（0.50+52510310-6）m/2.7=0.23m尖头外径千分尺测量上限100mm时:

22u（0.50+510010310-6）m/2.7=0.37m尖头外径千分尺测量上限150mm时:

22u（0.50+515010310-6）m/2.7=0.46mL=25mm时：

2u=222221uu=2223.000.0=0.23mL=100mm时：

2u=222221uu=2237.032.0=0.49mL=150mm时：

2u=222221uu=2246.042.0=0.62mA.6.3尖头外径千分尺与量块间线胀系数差引入的不确定度3u尖头外径千分尺与量块间线胀系数均为：

a=（11.51）10-6-1；线胀系a的界限为110-6-1,服从均匀分布,k=3,则：

JJF（浙）1045-2021123u=110-6-1/3=0.5810-6-1A.6.4尖头外径千分尺和量块间的温度差引入的不确定度4u尖头外径千分尺和量块间的温度差存在,并以等概率落于估计区间（-0.2+0.2）范围内,k=3,则：

4u=0.2/3=0.173A.7合成标准不确定度cu校准测量范围不超过100mm尖头外径千分尺时，校准规范要求温度允许偏差为t=5；校准测量范围大于100mm尖头外径千分尺时，校准规范要求温度允许偏差为t=3，量块的线胀系数a=11.510-6-1。

尖头外径千分尺L=25mm=0.025106m时：

2cu=2422322221uaLutLuu=（0.50）2+（0.23）2+（0.025106m50.5810-6-1）2+（0.025106m11.510-6-10.173）2=0.26mcu=0.51m尖头外径千分尺L=100mm=0.10106m时：

2cu=2422322221uaLutLuu=（0.50）2+（0.49）2+（0.10106m50.5810-6-1）2+（0.10106m11.510-6-10.173）2=0.61mcu=0.78m尖头外径千分尺L=150mm=0.150106m时：

2cu=2422322221uaLutLuu=（0.50）2+（0.62）2+（0.150106m30.5810-6-1）2+（0.150106m11.510-6-10.173）2=0.79mcu=0.89mJJF（浙）1045-202113A.8扩展不确定度U取包含因子k=2尖头外径轮千分尺：

L=25mm时：

U=kcu=20.51m1.0mL=100mm时：

U=kcu=20.78m1.6mL=150mm时：

U=kcu=20.89m1.8m经分析，校准尖头外径千分尺示值误差的扩展不确定度与其最大允许误差的绝对值之比基本满足三分之一关系，可以开展校准。

附录B电子数显尖头外径千分尺示值误差测量结果的不确定度评定B.1测量方法依据本规范，测量范围（0100）mm，测量温度为（203）。

分辨率为JJF（浙）1045-2021140.001mm电子数显尖头外径千分尺示值误差的测量是在规定条件下用5等量块进行的。

下面仅对（025）mm、（75100）mm电子数显尖头外径千分尺的测量范围上限点的示值误差，进行测量结果的测量不确定度分析。

B.2测量模型电子数显尖头外径千分尺的示值误差e：

bbbmmmbmtLtLLLe（B.1）式中：

mL电子数显尖头外径千分尺的示值（20条件下）；bL量块的长度（20条件下）；m和b分别是电子数显尖头外径千分尺和量块的线胀系数；mt和bt分别是电子数显尖头外径千分尺和量块偏离参考温度20的数值。

B.3方差和灵敏度系数在公式（B.1）中:

为简化运算,舍去微小量,转化相关项影响。

令:

bmLLLbmbmtttbmbmttt代入公式（B.1）后，经整理得:

tLtLLLebm（B.2）灵敏系数ic:

1/1mLec1/2bLectLec/3Ltec/4依据不确定度传播律公式,输出量e的估计值方差为:

242423232222212122）（ucucucuceuuc（B.3）2422322221）（）（uLutLuuB.4不确定度来源分析B.4.1测量重复性引入的不确定度1u；B.4.2量块引入的不确定度2u；B.4.3电子数显尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度3u；B.4.4电子数显尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度4u。

JJF（浙）1045-202115B.5标准不确定度一览表L=25mm表B.1不确定度概算汇总表标准不确定度分量）（ixu不确定度来源标准不确定度（m）ci）（iixuc（m）1u测量重复性0.3010.302u量块引入的不确定度0.23-10.233u电子数显尖头外径千分尺与量块的线胀系数差引入的不确定度0.5810-6-1tL0.044u电子数显尖头外径千分尺和量块的温度差引入不确定度0.115L0.03cu=0.37mL=100mm表B.2不确定度概算汇总表标准不确定度分量）（ixu不确定度来源标准不确定度（m）ci）（iixuc（m）1u测量重复性0.3010.302u量块引入的不确定度0.49-10.49