指针式角度规校准规范

1指针式角度规校准规范本规范适用于指针式角度规的校准。其他同类型量具的校准可参照本规范执行。2规范性引用文件本规范引用了下列文件：JJF1001—2011通用计量术语及定义JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则JJF1059.1—2012测量不确定评定与表示件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。指针式角度规是用于测量被测对象相对水平面的倾斜角或者两被测对象之前的夹角的仪器。指针式角度规广泛应用于机械、汽车、建筑等相关行业。指针式角度规1—重锤；2—磁性测量面；3—游标刻度；4—测量刻度尺；5—指针2图2Ⅱ型指针式角度规1—磁性测量面；2—指针；3—测量刻度尺图3Ⅲ型指针式角度规1—测量刻度尺；2—指针；3—磁性测量面a；4—磁性测量面b4计量特性4.1测量面平面度测量面平面度一般不大于0.02mm，不能呈现凸型。4.2多测量面的垂直度（仅适用于III型指针式角度规）在100mm长度上一般不大于0.02mm。34.3零值误差零值误差一般不大于1/2个分度值。4.4示值误差指针式角度规的示值误差一般不超过正负一个分度值。注：校准工作不判断合格与否，上述计量特性的指标仅供参考。5校准条件5.1环境条件环境温度一般控制在(20±10)℃,校准前被校指针式角度规和校准标准器应置于同一环境内，平衡温度的时间不少于1h。5.2测量标准及其他设备所使用测量标准及其他设备见表1，允许使用满足不确定度要求的其他测量标准及其他设备进行校准。表1测量标准及其他设备一览表校准项目测量标准及其他设备1测量面平面度1级平板；塞尺：MPE：±(5~16)μm2多测量面垂直度1级平板；0级圆柱角尺；塞尺：MPE：±(5~16)μm3零值误差4示值误差分度头：分度值不大于10″5.3其他条件5.3.1指针式角度规的指针应光滑、平整，刻线和数字应清晰均匀，不应有碰伤、锈蚀、明显划痕及影响计量性能的其他缺陷。5.3.2指针式角度规各移动部件应能灵活、平稳移动，无卡滞和松动现象。6校准方法6.1测量面平面度将指针式角度规放在在1级平板上，用相应尺寸的塞尺在全范围内进行校准。6.2多测量面垂直度将指针式角度规与圆柱角尺同时放置于1级平板上，用相应尺寸的塞尺在全范围6.3零值误差将指针式角度规放置于已调平的1级平板上，读取指针式角度规的读数，然后将其在原位上调转180°读取另一个读数，两次读数之和的一半即为其零值误差。6.4示值误差在测量范围内均匀选取3~6个角度值进行校准，其中应至少包含一个非整数角度4值为零，此时分度头上显示的角度值即为起始读数。再转动分度头，转动角（相对于起始点）分别为选取的标准角度值，记录指针式角度规在各校准点的读数，正、反向各校准一次，各校准点正、反向的示值误差按公式(1)计算，取正、反向示值误差的平均值为该校准点的示值误差。Δai=ai−as(公式1)Δai——各校准点正、反的示值误差值；——指针式角度规第i个校准点的读数值；——分度头对应于各校准点的转动角。aias对于没有游标的II型和III型指针式角度规，也可以采用调平的1级平板和2级角度块组成标准角度对示值误差进行校准，数据处理方法同公式(1)。7校准结果表达的要求，并应给出各项校准项目的测量结果。当用户要求时，可根据计量特性最大允许误差或按照用户提供的标准进行符合性判8复校时间间隔根据被校指针式角度规的使用情况自行确定复校时间间隔，建议一般为一年。5指针式角度规示值误差测量结果不确定度评定（示例）I型指针式角度规：分辨率0.2°,测量范围±180°,最大允许误差±0.2°。校准条件：(20±10)℃,平衡温度时间不少于1h。标准器：分辨率为10″的分度头，MPE：20″。校准方法：依据本规范6.4中的规定。A.2测量模型Δai=ai−as(A.1)Δai——各校准点正、反的示值误差值；——指针式角度规第i个校准点的读数值；——分度头对应于各校准点的转动角。A.3合成标准不确定度和灵敏系数aiasu(Δai)=Cu2(ai)+Cu2(as)(A.2)u(Δai)=√Cu2(ai)+Cu2(as)A.4标准不确定度来源和评定A.4.1输入量ai引入的标准不确定度u(ai)输入量ai的不确定度来源主要是指针式角度规游标对线误差、测量重复性和安装A.4.1.1游标对线误差引入的标准不确定度u(ai1)指针式角度规分度值为0.2°,对线误差分布区间为0.1°,半宽0.05°,按均匀分布， 故游标对线误差引入的确定度分量u(ai1)为： u(ai1)=0.05/√3=0.029°A.4.1.2测量重复性引入的标准不确定度u(ai2)按本规范中的示值误差的校准方法，对指针式角度规30°校准点，在重复性条件下进行10次测量，测量结果为：30.1°、30.1°、30.1°、30.1°、3030.0°、30.1°、30.1°。6采用贝塞尔公式得到10次独立测得值的试验标准差，故测量重复性引入的不确定度分量u(ai2)为：重复性引入的不确定度分量大于游标对线误差引入的不确定度分量，两者取较大A.4.1.3安装误差引入的标准不确定度u(ai3)指针式角度规安装在分度头上时，要求指针式角度规的工作面垂直于于分度头的轴线，由专用夹具引起的误差不超过0.1°,区间半宽度为0.05°,估计可能值在区间内 为均匀分布，故安装误差引入的标准不确定度u(ai3)为： u(ai3)=0.05/√3=0.029°各标准不确定度分量彼此不相关，故：u(ai)=√u2(ai2)+u2(ai3)=0.049°A.4.2标准器引入的标准不确定度u(as)标准器引入的不确定度来源主要是分度头示值误差，由JJG57—1999可知，分度准器引入的标准不确定度u(as)为： A.5标准不确定度分量汇总表A.1示值误差标准不确定度分量汇总表标准不确定度uc不确定度来源标准不确定度值uicii|×uiu(ai1)对线误差0.029°10.029°u(ai2)测量重复性0.04°10.04°u(ai3)安装误差0.029°10.029°u(as)分度头示值误差0.003°-10.003°u(Δai)=0.049°A.6合成标准不确定度由于各输入量相互独立不相关，故合成标准确定度为：u(Δa