表面粗糙度比较样块标准计量标准考核报告.docx
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表面粗糙度比较样块标准计量标准考核报告
计量标准技术报告
计量标准名称表面粗糙度比较样块标准
装置
计量标准负责人
建标单位名称
填写日期2020年月日
一、建立计量标准的目的……………………………………………………（3）
二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………（3）
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………（4）
四、计量标准的主要技术指标………………………………………（5）
五、环境条件……………………………………………………………（5）
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………（6）
七、计量标准的稳定性考核…………………………………………………（7）
八、检定或校准结果的重复性试验……………………………………………（8）
九、检定或校准结果的不确定度评定……………………………………（9）
十、检定或校准结果的验证…………………………………………………（12）
十一、结论……………………………………………………………………（13）
十二、附加说明…………………………………………………………………（13）
一、建立计量标准的目的
表面粗糙度是反映零件表面上微观几何形状误差的一个重要指标。
表面粗糙度比较样块是许多项长度计量标准中主要配套设备，而且是目前机械行业中检查表面粗糙度比较普遍使用的工作量具。
承担着市各企事业单位的表面粗糙度比较样板的校准工作，为了保证量值传递的准确可靠，需建立“表面粗糙度比较样板标准装置”。
二、计量标准的工作原理及其组成
表面粗糙度比较样块的Ra值是用触针式表面粗糙度测量仪依据JJF1099-2018《表面粗糙度比较样块校准规范》测量的，在设置好仪器的测量参数（测量范围、取样长度、评定长度、滤波器、测量方式）之后，测量值由仪器自动直接测量得到Ra值。
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
触针式表面粗糙度测量仪
2205
Ra（0.001-50）μm
MPE：
±5%
主要配套设备
游标卡尺
（0-300）mm
（0-300）mm
MPE：
±0.04mm
四、计量标准的主要技术指标
1、测量范围：
Ra（0.001-50）μm
2、仪器示值误差：
±5%
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
（20±5）℃
（17-23）℃
符合要求
2
湿度
≤70%
＜65%
符合要求
3
注：
恒温时间为不少于2h。
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
七、计量标准的稳定性考核
考核时间
测量值（μm）
测量次数
2016年
6月25日
2017年
6月25日
2018年
6月25日
2019年
6月25日
2020年
05月05日
核查标准
仪器名称：
表面粗糙度轮廓仪型号：
2205
编号：
201204标准件：
标准多刻线样板Ra0.4μm
1
0.395
0.398
0.405
0.402
0.395
2
0.396
0.397
0.399
0.398
0.390
3
0.392
0.396
0.395
0.396
0.392
4
0.395
0.398
0.399
0.394
0.395
5
0.395
0.395
0.399
0.395
0.390
6
0.390
0.400
0.402
0.400
0.395
7
0.390
0.400
0.405
0.403
0.396
8
0.392
0.405
0.396
0.400
0.392
9
0.390
0.402
0.398
0.399
0.395
10
0.395
0.400
0.396
0.401
0.390
0.393
0.399
0.399
0.399
0.393
变化量
/
0.006
0.000
0.000
0.006
允许变化量（μm）
0.4×5%=0.02
结论
合格
合格
合格
合格
合格
考核人员
注：
应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
八、检定或校准结果的重复性试验
考核时间
测量值（μm）
测量次数
2016年
6月25日
2017年
6月25日
2018年
6月25日
2019年
6月25日
2020年
05月05日
核查标准
仪器名称：
表面粗糙度轮廓仪型号：
2205
编号：
201204标准件：
标准多刻线样板Ra0.4μm
1
0.395
0.398
0.405
0.402
0.395
2
0.396
0.397
0.399
0.398
0.390
3
0.392
0.396
0.395
0.396
0.392
4
0.395
0.398
0.399
0.394
0.395
5
0.395
0.395
0.399
0.395
0.390
6
0.390
0.400
0.402
0.400
0.395
7
0.390
0.400
0.405
0.403
0.396
8
0.392
0.405
0.396
0.400
0.392
9
0.390
0.402
0.398
0.399
0.395
10
0.395
0.400
0.396
0.401
0.390
0.393
0.399
0.399
0.399
0.393
变化量
/
0.006
0.000
0.000
0.006
允许变化量（μm）
0.4×5%=0.02
结论
合格
合格
合格
合格
合格
考核人员
注：
应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
1.概述
1.1测量方法：
依据JJF1099-2018《表面粗糙度比较样块校准规范》。
1.2环境条件：
温度（20±5）℃。
室内湿度＜70%RH
1.3使用标准：
电动轮廓仪，最大允许示值误差为±5%。
1.4被测对象：
表面粗糙度比较样块，最大允许示值误差＋12%～-17%。
1.5测量过程：
用电动轮廓仪直接测量。
根据样块标记的加工方法和Ra公称值，选择合适的取样长度和放大倍率，将被测样块安放在仪器工作台上，测量方向与加工纹理方向垂直，调整仪器至正常工作状态，依次在样块均匀分布的10个位置上进行测量，将测得的Ra值取平均值作为测量结果。
1.6评定结果的使用
在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2数学模型
δ＝d
式中：
δ——被测样块的测量结果；
d——电动轮廓仪显示的Ra平均值。
3输入量d的现对标准不确定度urel（d）的评定
输入量（d）的不确定度来源主要是：
测量重复性引起的相对标准不确定度urel（d1）；电动轮廓仪示值误差引起的相对标准不确定度urel（d2）。
3.1测量重复性引起的相对标准不确定度urel（d1）的评定
电动轮廓仪测量重复性引起的相对标准不确定度urel（d1），可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
选用平磨Ra0.4μm样块，在工作面不同位置连续测量10次，得到平均值作为1次，重复上述过程10次，得到测量列0.38，0.38，0.39，0.38，0.39，0.37，0.37，0.38，0.38，0.37μm。
=
=0.379μm
单次实验标准差s＝
×100%=2.0%
任意选取5块样块，采用上述测量方法，共得到5组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如表14-1所示。
表14-15组实验标准差计算结果
样块
平磨Ra0.4μm
立铣Ra0.4μm
刨Ra0.4μm
车Ra0.4μm
外磨Ra0.4μm
实验标准差sj（%）
2.0
1.6
0.8
1.1
1.1
通过上述5组测量列标准差的计算，其分散性较大，不能使用sp，故使用其最大标准差2.0%,以代表表面粗糙度比较样块的测量重复性。
则测量重复性引起的相对标准不确定度urel（d1）为
urel（d1）＝2.0%
自由度
μ（d1）＝10-1＝9
3.2电动轮廓仪示值误差引起的相对标准不确定度urel（d2）的评定
电动轮廓仪示值误差引起的相对标准不确定度urel（d2），可根据电动轮廓仪最大允许示值误差来评定，采用B类方法进行评定。
电动轮廓仪的最大允许示值误差为±5%，包含因子为
。
相对标准不确定度为
urel（d2）＝
＝
＝2.9%
估计
为0.10，则自由度μ（d2）＝50
3.3输入量d的相对标准不确定度urel（d）的计算
u
（d）=u
（d
）+u
（d
）
urel（d）＝
%＝3.5%
3.4输入量d的自由度μ（d）的计算
μ（d）＝
＝50
4.合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
数学模型δ＝d
d的指数p=1
标准不确定度汇总表
输入量的标准不确定度汇总于表14-2。
表14-2标准不确定度汇总表
标准不确定度ui
不确定度来源
标准不确定度值
p
p×urel
μi
urel（d）
测量重复性电动轮廓仪的示值误差
3.5%
1
3.5%
50
合成标准不确定度的计算
合成标准不确定度可按下式得到。
ucrel（δ）＝purel（d）=3.5%
合成标准不确定度的有效自由度为
μrel＝μ（d）=50
5扩展不确定度的评定
取置信概率p＝95%，查t分布表得到
t95（50）=2.01
扩展不确定度U95rel=t95（50）×ucrel（δ）=2.01×3.5%=7.0%
6测量不确定度的报告与表示
表面粗糙度比较样块Ra参数测量结果的扩展不确定度为
U95rel=7.0%μeff=50
7校准测量能力
7.1选择一块表面质量好的车工Ra6.3μm样块，在工作面不同位置测量10次，得到平均值作为一次，重复上述过程10次得到测量列6.6，6.6，6.5，6.5，6.6，6.6，6.6，6.5，6.6，6.5μm。
按3.1条方法（A类评定）得到单次实验标准差s＝0.8%，则，可得到
urel（d）＝0.8%
输入量d的相对标准不确定度为
u
（d）=
%=3.0%
标准不确定度汇总表
将7.1条中得到的u
（d）=2.44%替换表2不确定度汇总表中的u
（d），从而得到评定校准测量能力的标准不确定度汇总于表14-3。
表14-3标准不确定度汇总表
标准不确定度ui
不确定度来源
标准不确定度值
P
P×urel
μi
Urel（d）
测量重复性电动轮廓仪的示值误差
3.0%
1
3.0%
9
合成标准不确定度的计算
按4.3条方法可得
ucrel（δ）=urel（d）=3.0%
校准测量能力
校准测量能力Urel可用k=2的扩展不确定度来表示。
Urel=2urel（δ）=2×3.0%=6%
十、检定或校准结果的验证
选一组表面粗糙度比较样块，用本标准装置测得一组数据，进行比对，结果如下表：
标称值Ra
（μm）
省院测得值
（μm）
本装置测得值
（μm）
6.3
6.4
6.2
采用以下公式进行比对分析。
=0.1μm
=
=0.3μm
0.1μm<0.3μm
符合《计量标准考核规范》（JJG1033-2016）的要求。
十一、结论
经上述分析，该装置总不确定度为±7%，符合JJF1099-2018表面粗糙度比较样块校准规范的要求，可以开展表面粗糙度比较样块的校准工作。
十二、附加说明
1、JJF1099-2018《表面粗糙度比较样块校准规范》
2、表面粗糙度检查仪的操作规程
3、计量标准履历书
4、标准器和配套设备的检定证书
5、标准粗糙度检查记录仪的使用说明书
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