JJF 2161-2024 焊接检验尺校准规范 , 该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF2161—2024
焊接检验尺校准规范
CalibrationSpecificationforWeldingInspectionCallipers
2024-10-19发布2025-04-19实施
国家市场监督管理总局 发布
焊接检验尺校准规范
CalibrationSpecificationfor
WeldingInspectionCallipers
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JJF2161—2024
代替JJG704—2005
归口单位:全国几何量工程参量计量技术委员会
主要起草单位:陕西省计量科学研究院
陕西省能源质量监督检验所
中国计量科学研究院
参加起草单位:西藏自治区计量测试所
本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释
JJF2161—2024
本规范主要起草人:
毛 斌(陕西省计量科学研究院)
常 晟(陕西省能源质量监督检验所)
冯 斐(陕西省计量科学研究院)
崔建军(中国计量科学研究院)
参加起草人:
王景凡(陕西省计量科学研究院)
唐艳宏(西藏自治区计量测试所)
JJF2161—2024
目 录
引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)
1 范围…………………………………………………………………………………… (1)
2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)
3 概述…………………………………………………………………………………… (1)
4 计量特性……………………………………………………………………………… (4)
4.1 测量面表面粗糙度………………………………………………………………… (4)
4.2 测量面平面度……………………………………………………………………… (4)
4.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差…………………………………………… (4)
4.4 零值误差…………………………………………………………………………… (4)
4.5 数显式焊接检验尺的示值变动性………………………………………………… (4)
4.6 示值误差…………………………………………………………………………… (4)
5 校准条件……………………………………………………………………………… (5)
5.1 环境条件…………………………………………………………………………… (5)
5.2 校准用计量标准器及配套设备…………………………………………………… (5)
6 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (6)
6.1 测量面表面粗糙度………………………………………………………………… (6)
6.2 测量面平面度……………………………………………………………………… (6)
6.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差…………………………………………… (6)
6.4 零值误差…………………………………………………………………………… (6)
6.5 数显式焊接检验尺的示值变动性………………………………………………… (6)
6.6 示值误差…………………………………………………………………………… (6)
7 校准结果表达………………………………………………………………………… (8)
8 复校时间间隔………………………………………………………………………… (8)
附录A 宽度尺标准样块的技术要求及校准方法…………………………………… (9)
附录B 咬边深度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例……………………… (10)
附录C 主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例………………………… (12)
附录D 角度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例…………………………… (14)
附录E 高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例… (16)
附录F 校准证书内容及内页格式…………………………………………………… (18)
Ⅰ
JJF2161—2024
引 言
JJF1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF1094—2002 《测量仪器特性评
定》、JJF1001—2011 《通用计量术语及定义》和JJF1059.1—2012 《测量不确定度评
定与表示》共同构成支撑本规范修订工作的基础性系列规范。
本规范是对JJG704—2005 《焊接检验尺检定规程》的修订,在修订过程中引用和
参考了JB/T12201—2015 《焊接检验尺》的有关规定,与JJG704—2005相比,除编
辑性修改外主要技术变化如下:
———焊接检验尺型号增加了两种型式,Ⅴ型焊接检验尺、Ⅵ型焊接检验尺(见
第3章);
———最大允许误差中,增加了分辨力为0.01mm 的数显式焊接检验尺最大允许误
差,游标焊接检验尺根据分度值的不同,细分了最大允许误差的要求(见表2);
———增加了数显式焊接检验尺的示值变动性校准(见6.5);
———环境条件中增加了湿度要求(见5.1);
———将术语“专用样板”修改为“宽度尺标准样块”(见6.6.4);
———增加了厚度参考值(见附录A);
———增加了宽度尺标准样块的校准方法(见附录A);
———增加了主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例(见附录B);
———增加了高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例
(见附录E)。
本规范的历次版本发布情况:
———JJG704—2005;
———JJG704—1990。
Ⅱ
JJF2161—2024
焊接检验尺校准规范
1 范围
本规范适用于焊接检验尺的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JB/T12201—2015 焊接检验尺
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用本规范。
3 概述
焊接检验尺是采用线纹、游标或数显形式,测量焊缝的宽度、高度、焊接间隙及坡
口角度等尺寸的测量器具。按结构型式不同,通常分为Ⅰ型焊接检验尺(见图1)、Ⅱ
型焊接检验尺(见图2)、Ⅲ型焊接检验尺(见图3)、Ⅳ型焊接检验尺(见图4)、Ⅴ型
焊接检验尺(见图5)、Ⅵ型焊接检验尺(见图6)等。
a)正面b)反面
图1 Ⅰ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—咬边深度尺;4—宽度尺标记;5—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);
6—锁紧装置;7—角度尺标记;8—间隙尺标记
1
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a)正面b)反面
图2 Ⅱ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—宽度尺标记;4—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);
5—锁紧装置;6—角度尺标记;7—间隙尺标记
a) 正面b) 反面
图3 Ⅲ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置;4—咬边深度尺;5—宽度尺标记;
6—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);7—紧固装置;8—角度尺标记;9—间隙尺标记
2
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a)正面b)反面
图4 Ⅳ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置;4—角度尺标记;
5—宽度尺标记;6—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);7—间隙尺标记
图5 Ⅴ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置
3
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图6 Ⅵ型焊接检验尺
1—主尺;2—锁紧装置;3—数据口;4—高度尺;5—电池盖;6—功能按钮;7—电子数显器;8—基面
4 计量特性
4.1 测量面表面粗糙度
各测量面表面粗糙度Ra 不大于0.8μm。
4.2 测量面平面度
焊接检验尺的主尺、高度尺和咬边深度尺的测量面平面度不大于0.02mm。
4.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差
角度样板的偏差不超过±30',角度尺的示值误差不超过±1°。
4.4 零值误差
高度尺和咬边深度尺的零值误差不超过表1的规定。
表1 零值误差
名称零值误差/mm
高度尺±0.10
咬边深度尺±0.05
4.5 数显式焊接检验尺的示值变动性
数显式焊接检验尺的示值变动性不超过0.03mm。
4.6 示值误差
示值最大允许误差见表2。
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表2 示值最大允许误差
名称最大允许误差
主尺标尺±0.2mm
高度尺
0.1mm 分度值:±0.2mm;
1mm 分度值:±0.3mm;
0.01mm 分辨力:±0.05mm
咬边深度尺±0.1mm
宽度尺±0.3mm
间隙尺±0.2mm
注:校准工作不判断合格与否,上述计量特性指标仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
实验室温控范围(20±5)℃,相对湿度应小于80%。校准前,被校焊接检验尺及
校准用设备温度平衡时间不少于1h。
5.2 校准用计量标准器及配套设备
校准项目和校准用计量器具见表3,允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标
准及设备进行校准。
表3 校准项目和校准用计量器具
序号校准项目校准用主要计量器具
1 测量面表面粗糙度粗糙度比较样块MPE:-17%~+12%
2 测量面平面度1级平板,塞尺MPE:±(0.005~0.016)mm
3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差通用角度尺MPE:±5'
4 示值变动性1级平板
5 主尺标尺示值误差工具显微镜MPEV:0.003mm
6 高度尺的零值误差和示值误差3级或5等量块,2级针规,2级宽座直角尺
7 咬边深度尺的零值误差和示值误差3级或5等量块
8 宽度尺示值误差宽度尺标准样块MPE:±0.05mm
9 间隙尺示值误差卡尺MPE:±0.03mm
5
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6 校准项目和校准方法
校准前,首先对焊接检验尺的外观及各部分相互作用进行检查,确定没有影响计量
特性的因素后再进行校准。
6.1 测量面表面粗糙度
用表面粗糙度比较样块比较测量。
6.2 测量面平面度
在平板上用塞尺对各测量面进行测量,以最大值作为校准结果。
6.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差
用通用角度尺测量。
测量角度样板偏差时,将通用角度尺的两测量面与角度样板两边均匀接触,直接在
通用角度尺上读出角度样板的偏差。
角度尺校准点的分布:对Ⅰ、Ⅱ型角度尺,校准点为30°和60°;对Ⅲ型角度尺,
校准点为120°和150°;对Ⅳ型角度尺,校准点为40°和60°。
Ⅰ、Ⅱ型角度尺示值误差Δi 按公式(1)计算:
Δi=(αi+90°)-α1 (1)
式中:
Δi ———Ⅰ、Ⅱ型角度尺示值误差,(°);
αi ———角度尺示值,(°);
α1 ———通用角度尺示值,(°)。
Ⅲ型和Ⅳ型角度尺角度误差可直接由角度尺示值与通用角度尺的示值之差确定。
6.4 零值误差
高度尺零值误差:将高度尺主尺测量面置于1级平板上,移动高度尺使测量面与平
板接触,指标线与零标记的差值作为零值误差。
咬边深度尺的零值误差:将主尺测量面置于1级平板上,咬边深度尺测量端面与平
板接触,读取咬边深度尺示值为零值误差。
6.5 数显式焊接检验尺的示值变动性
在重复性测量条件下,使数显式焊接检验尺的主尺基面与平板接触,移动高度尺与
平板接触,重复5次并读数。取最大与最小读数的差值作为示值变动性。
6.6 示值误差
6.6.1 主尺标尺示值误差
在工具显微镜上用影像法进行测量。在全长范围内至少测量大致均匀分布的三条标
记与零标记的距离,相应标记的标称值与工具显微镜所测距离之差作为校准结果。测量
时应以各标记的中心为准。
6.6.2 高度尺示值误差
用量块测量,在测量范围内取大致均匀分布的3点校准。
将焊接检验尺置于平板上,移动高度尺使测量面与平板接触(数显式焊接检验尺数
字显示置零),然后依次在高度尺下放入受检尺寸的量块。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型高度
6
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尺示值与量块尺寸之差值作为校准结果。Ⅵ型高度尺重复测量3次,示值平均值与量块
尺寸之差作为校准结果。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ型高度尺另一端示值误差(见图7):在宽座直角尺内角处放
一直径为(6~10)mm 的针规,使主尺两个基准面与宽座直角尺两个内角边均匀接触,
移动高度尺与圆柱面接触,读取并记下高度尺示值(Ⅵ型高度尺重复测量3次,平均值
作为高度尺示值h),示值误差由公式(2)计算:
Δ=h-1.21d (2)
式中:
Δ ———示值误差,mm;
h ———高度尺示值,mm;
d ———针规直径,mm。
图7 高度尺示值误差测量示意图
1—宽座直角尺;2—主尺;3—高度尺;4—针规
6.6.3 咬边深度尺示值误差
用量块测量,在测量范围内取大致均匀分布的3点校准。
将焊接检验尺置于1级平板上,使咬边深度尺测量面和主尺测量面与平板接触(数
显式焊接检验尺数字显示置零),将受检尺寸的量块置于平板上,主尺测量面与量块工
作面接触,移动咬边深度尺使测量面与平板接触,取各测量值与相应量块尺寸之差值为
咬边深度尺示值误差。
6.6.4 宽度尺示值误差
用宽度尺标准样块进行测量,见图8。
将宽度尺标准样块置于平板上,使主尺测量面与宽度尺标准样块一边接触,转动多
用尺使内侧面与宽度尺标准样块另一边接触。从多用尺上读取的宽度值与宽度尺标准样
块长度的差值即为宽度尺的示值误差。校准点参见表4。
对于Ⅳ型焊接检验尺可用卡尺的刀口形内量爪测量其示值误差。
7
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表4 宽度尺示值误差校准点
测量范围/mm 校准点/mm
0~30 6,24
0~45 8,32
0~60 12,48
图8 宽度尺的示值误差测量
1—主尺;2—宽度尺(多用尺);3—宽度尺标准样块;4—平板
6.6.5 间隙尺示值误差
用卡尺的刀口形外测量爪沿被校间隙尺标记中心方向测量,Ⅳ型焊接检验尺的校准
点为1mm 和3mm,其他型式的校准点为1mm 和5mm,取被校间隙尺示值与卡尺
示值的差值为间隙尺的示值误差。
7 校准结果表达
经校准的焊接检验尺出具校准证书。校准证书内容见附录F。
8 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器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,建议为1年。
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附录A
宽度尺标准样块的技术要求及校准方法
A.1 宽度尺标准样块的几何形状及表面粗糙度要求参见图A.1。
注:尺寸单位为毫米,表面粗糙度单位为微米。
图A.1 宽度尺标准样块
A.2 宽度尺标准样块推荐的尺寸参见表A.1和图A.1。
表A.1 宽度尺标准样块的尺寸
尺寸参考值
长度L/mm 6 8,12,24,32,48
高度H/mm 3 6
厚度δ/mm ≥10
角度α/(°) ≤60
A.3 宽度尺标准样块校准方法
用千分尺进行测量。用千分尺的测砧夹住宽度尺标准样块的两个角点,调节宽度尺
标准样块的位置找到拐点,此时的千分尺示值为宽度尺标准样块的长度测量值。每个样
块测量3次,取其算术平均值作为该宽度尺标准样块的长度校准值。
用测长机或测长仪进行测量。将宽度尺标准样块固定于工作台,使用测长机或测长
仪的平测头夹住宽度尺标准样块的两个角点,调节工作台找到拐点,此时的测长机或测
长仪示值为宽度尺标准样块的长度测量值。每个样块测量3次,取其算术平均值作为该
宽度尺标准样块的长度校准值。
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附录B
咬边深度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
B.1 测量方法
依据本规范,咬边深度尺的示值误差用3级量块进行测量,校准点为测量范围内均
匀分布的3点。下面对10mm 校准点示值误差的测量不确定度进行评定。
B.2 测量模型
咬边深度尺的示值误差:
δi=Lc-Lb (B.1)
式中:
Lc ———咬边深度尺的示值(20℃条件下);
Lb ———量块的标称长度(20℃条件下)。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(B.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Lc)+c22u2(Lb) (B.2)
式中:
c1=∂δi
∂Lc=1;
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Lc)、u(Lb)———分别表示Lc、Lb 引入的标准不确定度。
B.3 不确定度的评定
B.3.1 咬边深度尺引入的不确定度分量
B.3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度
利用本规范的方法进行10次重复测量,测量数据见表B.1。
表B.1 重复性测量数据及计算结果
测量序次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
示值误差/mm 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
单次测量实验标准差/μm s =15.8
因此:
u(Lc)=s=15.8(μm)
B.3.1.2 分辨力引入的标准不确定度
咬边深度尺的分度值为0.05mm,服从均匀分布,得:
ude=0.05/(2× 3)≈14.4(μm)
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为咬边深度尺测量引入的不确定度分量。
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B.3.2 量块引入的不确定度分量
B.3.2.1 量块偏差引入的标准不确定度
根据量块规程,10mm及小于10mm 的3级量块长度的极限偏差不超过±1.0μm,
按两点分布,得:
u(Lg)=1.0/1=1.0(μm)
B.3.2.2 咬边深度尺和量块的线膨胀系数差引入的标准不确定度
咬边深度尺和量块的线膨胀系数差δα在±1×10-6℃-1的范围内,按三角分布,检
定时温度按(20±5)℃的极限值计算,则:
u(Δα)=10000×5×1×10-6/6≈0.02(μm)
B.3.2.3 咬边深度尺和量块的温度差引入的标准不确定度
咬边深度尺和量块间的温度差,以等概率落于区间±1℃内,则:
u(Δt)=10000×11.5×10-6×1/3≈0.07(μm)
B.4 标准不确定度一览表
见表B.2。
表B.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Lc) 测量重复性15.8 1 15.8
u(Lb)
u(Lg) 量块偏差1.0
Δ(Δα) 咬边深度尺和量块的
线膨胀系数差0.02
u(Δt) 咬边深度尺和量块
的温度差0.07
-1
1.0
0.02
0.07
B.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Lc)+u2(Lg)+u2(Δα)+u2(Δt)
= 15.82+1.02+0.022+0.072
≈16(μm)
B.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×16=32(μm)
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附录C
主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
C.1 测量方法
主尺标尺的示值误差用万能工具显微镜测量。下面对50mm 点示值误差的测量不
确定度进行评定。
C.2 测量模型
主尺标尺的示值误差:
δi=Li-Lb (C.1)
式中:
Li ———主尺标尺被测点标称长度;
Lb ———万能工具显微镜测得示值。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(C.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Li)+c22u2(Lb) (C.2)
式中:
c1=∂δi
∂Li=0 (因为Li 为常数);
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Li)、u(Lb)———分别表示Li、Lb 引入的标准不确定度。
C.3 不确定度的评定
C.3.1 主尺标尺标称长度引入的不确定度分量
由于该分量的灵敏系数为0,则主尺标尺标称长度引入的不确定度分量不再评定。
C.3.2 万能工具显微镜测量引入的不确定度分量
C.3.2.1 测量重复性引入的标准不确定度
用万能工具显微镜对主尺标尺50mm 点进行10次重复测量,测量数据及计算结果
见表C.1。
表C.1 重复性测量数据及计算结果
测量序次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
示值误差/μm 15 11 14 12 16 12 13 14 15 12
单次测量实验标准差/μm s =1.65
因此:
u(Lb1)=s=1.65(μm)
C.3.2.2 万能工具显微镜示值误差引入的标准不确定度
万能工具显微镜最大允许误差绝对值为0.003mm,按均匀分布,则:
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u(Lb2)=2
3≈1.74(μm)
经计算,主尺标尺和万能工具显微镜的线膨胀系数差和温度差引入的标准不确定度
很小,可以忽略。
C.4 标准不确定度一览表
见表C.2。
表C.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Li) 测量重复性— 0 0
u(Lb)
u(Lb1) 测量重量性1.65
u(Lb2) 万能工具显微镜
示值误差1.74 -1
1.65
1.74
C.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Li)+u2(Lb1)+u2(Lb2)
= 0+1.652+1.742
≈2.4(μm)
C.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×2.4=4.8(μm)
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附录D
角度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
D.1 测量方法
角度尺的示值误差用通用角度尺进行测量,由角度尺给出相应的被测角度,用通用
角度尺读出其测得值,角度尺的示值与通用角度尺示值之差为角度尺示值误差。下面对
Ⅰ、Ⅱ型焊接检验尺的角度尺示值误差校准结果进行不确定度评定。
D.2 测量模型
角度尺的示值误差:
Δi=(αi+90°)-α1 (D.1)
式中:
αi ———角度尺的示值,(°);
α1 ———通用角度尺的示值,(°)。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(D.1)得:
u2c(Δi)=c21u2(αi)+c22u2(α1) (D.2)
式中:
c1=∂Δi
∂αi =1;
c2=∂Δi
∂α1=-1;
u(αi)、u(α1)———分别表示αi、α1 引入的标准不确定度。
D.3 不确定度的评定
D.3.1 角度尺刻线对准引入的不确定度分量
测量角度尺示值误差时,需将指标线同相应校准点的标称刻线对准,根据实验和相
关的技术资料,该值与对线所用的两刻线宽度和宽度差有关,会产生±1'~±6'的对线
误差。按照最大允许误差±6'评定,服从均匀分布,得:
u(αi)=6/3≈3.46(')
D.3.2 通用角度尺引入的不确定度分量
D.3.2.1 通用角度尺分辨力引入的标准不确定度
用游标式角度尺测量时,通用角度尺分度值为2',则分辨力为1',服从均匀分
布。则:
ude= 1
2× 3≈0.29(')
D.3.2.2 通用角度尺测量重复性引入的标准不确定度
利用通用角度尺对角度尺的60°进行10次重复测量,根据贝塞尔公式计算10次测
量数据的测量重复性:
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u(α11)=0.63(')
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为通用角度尺测量引入的不确定度分量。
D.3.2.3 通用角度尺示值误差引入的标准不确定度
通用角度尺的示值误差为±2',按均匀分布。则:
u(α12)=2/3≈1.15(')
D.4 标准不确定度一览表
见表D.1。
表D.1 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度灵敏系数不确定度分量
u(αi) 角度尺刻线对准3.46' 1 3.46'
u(α1)
u(α11) 通用角度尺测量
重复性0.63'
u(α12) 通用角度尺示
值误差1.15'
-1
0.63'
1.15'
D.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(Δi)= u2(αi)+u2(α11)+u2(α12)
= 3.462+0.632+1.152
≈3.7(')
D.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(Δi)=2×3.7=7.4(')
15
JJF2161—2024
附录E
高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例
E.1 测量方法
依据本规范,高度尺(数显式焊接检验尺)的示值误差用3级量块进行测量,下面
对8mm 校准点示值误差的测量不确定度进行评定。
E.2 测量模型
高度尺的示值误差:
δi=Lc-Lb (E.1)
式中:
Lc ———高度尺的示值;
Lb ———量块中心长度。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(E.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Lc)+c22u2(Lb) (E.2)
式中:
c1=∂δi
∂Lc=1;
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Lc)、u(Lb)———分别表示Lc、lb 引入的标准不确定度。
E.3 不确定度的评定
E.3.1 高度尺测量引入的不确定度分量
E.3.1.1 分辨力引入的标准不确定度
数显式焊接检验尺的分辨力为0.01mm,服从均匀分布,所以:
ude=0.01/2 3≈2.9(μm)
E.3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度
用数显式焊接检验尺对8mm 量块在重复性条件下连续测量5次,用极差法评定,
数据如表E.1。
表E.1 极差法测量数据
测量序次1 2 3 4 5 极差
示值误差/mm 0.02 0.01 0.01 0.02 0.03 0.02
用极差法,则:
s=R
C =0.02
2.33≈8.6(μm)
由于示值误差是取3次测量的平均值,所以:
16
JJF2161—2024
u(Lc)=s
3≈5.0(μm)
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为高度尺测量引入的不确定度分量。
E.3.1.3 高度尺零值误差引入的标准不确定度
高度尺的零值误差应不超过±0.10mm,但实际测量中高度尺零值误差通常较小,
故高度尺零值误差引入的标准不确定度不予考虑。
E.3.2 量块中心长度极限偏差引入的不确定度分量
根据量块规程,8 mm 的3级量块长度的极限偏差不超过±1.0μm,按两点分
布,得:
u(Lb)=1.0/1=1.0(μm)
经计算,线膨胀系数差和温度差引入的标准不确定度很小,可以忽略。
E.4 标准不确定度一览表
见表E.2。
表E.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Lc) 测量重复性5.0 1 5.0
u(Lb) 量块偏差1.0 -1 1.0
E.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Lc)+u2(Lb)= 5.02+1.02 ≈5.1(μm)
E.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×5.1≈11(μm)
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JJF2161—2024
附录F
校准证书内容及内页格式
F.1 校准证书应包括以下信息:
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的
接收日期;
h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校准对象有效的声明;
p)未经校准实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明。
F.2 推荐校准证书内页格式见表F.1。
表F.1 校准证书内页格式
证书编号:
序号校准项目校准结果备注
1 测量面表面粗糙度Ra/μm
2 测量面平面度/mm
3
角度样板的偏差
角度尺的示值误差
标称尺寸(°)
角度偏差(')
校准点(°)
示值误差(')
4
高度尺的零值误差/mm
咬边深度尺的零值误差/mm
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表F.1 (续)
序号校准项目校准结果备注
5 数显式焊接检验尺的示值变动性/mm
6
主尺标尺的示值误差/mm
标称值
示值误差
高度尺的示值误差/mm
正
端
校准点
示值误差
反
端
校准点
示值误差
咬边深度尺的示值误差/mm
校准点
示值误差
宽度尺的示值误差/mm
校准点
示值误差
间隙尺示值误差/mm
校准点
示值误差
7 测量结果的不确定度U = ,k=
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JJF2161—2024
JJF2161—2024
焊接检验尺校准规范
CalibrationSpecificationforWeldingInspectionCallipers
2024-10-19发布2025-04-19实施
国家市场监督管理总局 发布
焊接检验尺校准规范
CalibrationSpecificationfor
WeldingInspectionCallipers
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代替JJG704—2005
归口单位:全国几何量工程参量计量技术委员会
主要起草单位:陕西省计量科学研究院
陕西省能源质量监督检验所
中国计量科学研究院
参加起草单位:西藏自治区计量测试所
本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释
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本规范主要起草人:
毛 斌(陕西省计量科学研究院)
常 晟(陕西省能源质量监督检验所)
冯 斐(陕西省计量科学研究院)
崔建军(中国计量科学研究院)
参加起草人:
王景凡(陕西省计量科学研究院)
唐艳宏(西藏自治区计量测试所)
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目 录
引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)
1 范围…………………………………………………………………………………… (1)
2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)
3 概述…………………………………………………………………………………… (1)
4 计量特性……………………………………………………………………………… (4)
4.1 测量面表面粗糙度………………………………………………………………… (4)
4.2 测量面平面度……………………………………………………………………… (4)
4.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差…………………………………………… (4)
4.4 零值误差…………………………………………………………………………… (4)
4.5 数显式焊接检验尺的示值变动性………………………………………………… (4)
4.6 示值误差…………………………………………………………………………… (4)
5 校准条件……………………………………………………………………………… (5)
5.1 环境条件…………………………………………………………………………… (5)
5.2 校准用计量标准器及配套设备…………………………………………………… (5)
6 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (6)
6.1 测量面表面粗糙度………………………………………………………………… (6)
6.2 测量面平面度……………………………………………………………………… (6)
6.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差…………………………………………… (6)
6.4 零值误差…………………………………………………………………………… (6)
6.5 数显式焊接检验尺的示值变动性………………………………………………… (6)
6.6 示值误差…………………………………………………………………………… (6)
7 校准结果表达………………………………………………………………………… (8)
8 复校时间间隔………………………………………………………………………… (8)
附录A 宽度尺标准样块的技术要求及校准方法…………………………………… (9)
附录B 咬边深度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例……………………… (10)
附录C 主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例………………………… (12)
附录D 角度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例…………………………… (14)
附录E 高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例… (16)
附录F 校准证书内容及内页格式…………………………………………………… (18)
Ⅰ
JJF2161—2024
引 言
JJF1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF1094—2002 《测量仪器特性评
定》、JJF1001—2011 《通用计量术语及定义》和JJF1059.1—2012 《测量不确定度评
定与表示》共同构成支撑本规范修订工作的基础性系列规范。
本规范是对JJG704—2005 《焊接检验尺检定规程》的修订,在修订过程中引用和
参考了JB/T12201—2015 《焊接检验尺》的有关规定,与JJG704—2005相比,除编
辑性修改外主要技术变化如下:
———焊接检验尺型号增加了两种型式,Ⅴ型焊接检验尺、Ⅵ型焊接检验尺(见
第3章);
———最大允许误差中,增加了分辨力为0.01mm 的数显式焊接检验尺最大允许误
差,游标焊接检验尺根据分度值的不同,细分了最大允许误差的要求(见表2);
———增加了数显式焊接检验尺的示值变动性校准(见6.5);
———环境条件中增加了湿度要求(见5.1);
———将术语“专用样板”修改为“宽度尺标准样块”(见6.6.4);
———增加了厚度参考值(见附录A);
———增加了宽度尺标准样块的校准方法(见附录A);
———增加了主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例(见附录B);
———增加了高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例
(见附录E)。
本规范的历次版本发布情况:
———JJG704—2005;
———JJG704—1990。
Ⅱ
JJF2161—2024
焊接检验尺校准规范
1 范围
本规范适用于焊接检验尺的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JB/T12201—2015 焊接检验尺
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用本规范。
3 概述
焊接检验尺是采用线纹、游标或数显形式,测量焊缝的宽度、高度、焊接间隙及坡
口角度等尺寸的测量器具。按结构型式不同,通常分为Ⅰ型焊接检验尺(见图1)、Ⅱ
型焊接检验尺(见图2)、Ⅲ型焊接检验尺(见图3)、Ⅳ型焊接检验尺(见图4)、Ⅴ型
焊接检验尺(见图5)、Ⅵ型焊接检验尺(见图6)等。
a)正面b)反面
图1 Ⅰ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—咬边深度尺;4—宽度尺标记;5—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);
6—锁紧装置;7—角度尺标记;8—间隙尺标记
1
JJF2161—2024
a)正面b)反面
图2 Ⅱ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—宽度尺标记;4—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);
5—锁紧装置;6—角度尺标记;7—间隙尺标记
a) 正面b) 反面
图3 Ⅲ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置;4—咬边深度尺;5—宽度尺标记;
6—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);7—紧固装置;8—角度尺标记;9—间隙尺标记
2
JJF2161—2024
a)正面b)反面
图4 Ⅳ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置;4—角度尺标记;
5—宽度尺标记;6—多用尺(包括宽度尺、角度尺和间隙尺);7—间隙尺标记
图5 Ⅴ型焊接检验尺
1—主尺;2—高度尺;3—锁紧装置
3
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图6 Ⅵ型焊接检验尺
1—主尺;2—锁紧装置;3—数据口;4—高度尺;5—电池盖;6—功能按钮;7—电子数显器;8—基面
4 计量特性
4.1 测量面表面粗糙度
各测量面表面粗糙度Ra 不大于0.8μm。
4.2 测量面平面度
焊接检验尺的主尺、高度尺和咬边深度尺的测量面平面度不大于0.02mm。
4.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差
角度样板的偏差不超过±30',角度尺的示值误差不超过±1°。
4.4 零值误差
高度尺和咬边深度尺的零值误差不超过表1的规定。
表1 零值误差
名称零值误差/mm
高度尺±0.10
咬边深度尺±0.05
4.5 数显式焊接检验尺的示值变动性
数显式焊接检验尺的示值变动性不超过0.03mm。
4.6 示值误差
示值最大允许误差见表2。
4
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表2 示值最大允许误差
名称最大允许误差
主尺标尺±0.2mm
高度尺
0.1mm 分度值:±0.2mm;
1mm 分度值:±0.3mm;
0.01mm 分辨力:±0.05mm
咬边深度尺±0.1mm
宽度尺±0.3mm
间隙尺±0.2mm
注:校准工作不判断合格与否,上述计量特性指标仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
实验室温控范围(20±5)℃,相对湿度应小于80%。校准前,被校焊接检验尺及
校准用设备温度平衡时间不少于1h。
5.2 校准用计量标准器及配套设备
校准项目和校准用计量器具见表3,允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标
准及设备进行校准。
表3 校准项目和校准用计量器具
序号校准项目校准用主要计量器具
1 测量面表面粗糙度粗糙度比较样块MPE:-17%~+12%
2 测量面平面度1级平板,塞尺MPE:±(0.005~0.016)mm
3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差通用角度尺MPE:±5'
4 示值变动性1级平板
5 主尺标尺示值误差工具显微镜MPEV:0.003mm
6 高度尺的零值误差和示值误差3级或5等量块,2级针规,2级宽座直角尺
7 咬边深度尺的零值误差和示值误差3级或5等量块
8 宽度尺示值误差宽度尺标准样块MPE:±0.05mm
9 间隙尺示值误差卡尺MPE:±0.03mm
5
JJF2161—2024
6 校准项目和校准方法
校准前,首先对焊接检验尺的外观及各部分相互作用进行检查,确定没有影响计量
特性的因素后再进行校准。
6.1 测量面表面粗糙度
用表面粗糙度比较样块比较测量。
6.2 测量面平面度
在平板上用塞尺对各测量面进行测量,以最大值作为校准结果。
6.3 角度样板的偏差和角度尺的示值误差
用通用角度尺测量。
测量角度样板偏差时,将通用角度尺的两测量面与角度样板两边均匀接触,直接在
通用角度尺上读出角度样板的偏差。
角度尺校准点的分布:对Ⅰ、Ⅱ型角度尺,校准点为30°和60°;对Ⅲ型角度尺,
校准点为120°和150°;对Ⅳ型角度尺,校准点为40°和60°。
Ⅰ、Ⅱ型角度尺示值误差Δi 按公式(1)计算:
Δi=(αi+90°)-α1 (1)
式中:
Δi ———Ⅰ、Ⅱ型角度尺示值误差,(°);
αi ———角度尺示值,(°);
α1 ———通用角度尺示值,(°)。
Ⅲ型和Ⅳ型角度尺角度误差可直接由角度尺示值与通用角度尺的示值之差确定。
6.4 零值误差
高度尺零值误差:将高度尺主尺测量面置于1级平板上,移动高度尺使测量面与平
板接触,指标线与零标记的差值作为零值误差。
咬边深度尺的零值误差:将主尺测量面置于1级平板上,咬边深度尺测量端面与平
板接触,读取咬边深度尺示值为零值误差。
6.5 数显式焊接检验尺的示值变动性
在重复性测量条件下,使数显式焊接检验尺的主尺基面与平板接触,移动高度尺与
平板接触,重复5次并读数。取最大与最小读数的差值作为示值变动性。
6.6 示值误差
6.6.1 主尺标尺示值误差
在工具显微镜上用影像法进行测量。在全长范围内至少测量大致均匀分布的三条标
记与零标记的距离,相应标记的标称值与工具显微镜所测距离之差作为校准结果。测量
时应以各标记的中心为准。
6.6.2 高度尺示值误差
用量块测量,在测量范围内取大致均匀分布的3点校准。
将焊接检验尺置于平板上,移动高度尺使测量面与平板接触(数显式焊接检验尺数
字显示置零),然后依次在高度尺下放入受检尺寸的量块。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型高度
6
JJF2161—2024
尺示值与量块尺寸之差值作为校准结果。Ⅵ型高度尺重复测量3次,示值平均值与量块
尺寸之差作为校准结果。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ型高度尺另一端示值误差(见图7):在宽座直角尺内角处放
一直径为(6~10)mm 的针规,使主尺两个基准面与宽座直角尺两个内角边均匀接触,
移动高度尺与圆柱面接触,读取并记下高度尺示值(Ⅵ型高度尺重复测量3次,平均值
作为高度尺示值h),示值误差由公式(2)计算:
Δ=h-1.21d (2)
式中:
Δ ———示值误差,mm;
h ———高度尺示值,mm;
d ———针规直径,mm。
图7 高度尺示值误差测量示意图
1—宽座直角尺;2—主尺;3—高度尺;4—针规
6.6.3 咬边深度尺示值误差
用量块测量,在测量范围内取大致均匀分布的3点校准。
将焊接检验尺置于1级平板上,使咬边深度尺测量面和主尺测量面与平板接触(数
显式焊接检验尺数字显示置零),将受检尺寸的量块置于平板上,主尺测量面与量块工
作面接触,移动咬边深度尺使测量面与平板接触,取各测量值与相应量块尺寸之差值为
咬边深度尺示值误差。
6.6.4 宽度尺示值误差
用宽度尺标准样块进行测量,见图8。
将宽度尺标准样块置于平板上,使主尺测量面与宽度尺标准样块一边接触,转动多
用尺使内侧面与宽度尺标准样块另一边接触。从多用尺上读取的宽度值与宽度尺标准样
块长度的差值即为宽度尺的示值误差。校准点参见表4。
对于Ⅳ型焊接检验尺可用卡尺的刀口形内量爪测量其示值误差。
7
JJF2161—2024
表4 宽度尺示值误差校准点
测量范围/mm 校准点/mm
0~30 6,24
0~45 8,32
0~60 12,48
图8 宽度尺的示值误差测量
1—主尺;2—宽度尺(多用尺);3—宽度尺标准样块;4—平板
6.6.5 间隙尺示值误差
用卡尺的刀口形外测量爪沿被校间隙尺标记中心方向测量,Ⅳ型焊接检验尺的校准
点为1mm 和3mm,其他型式的校准点为1mm 和5mm,取被校间隙尺示值与卡尺
示值的差值为间隙尺的示值误差。
7 校准结果表达
经校准的焊接检验尺出具校准证书。校准证书内容见附录F。
8 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器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,建议为1年。
8
JJF2161—2024
附录A
宽度尺标准样块的技术要求及校准方法
A.1 宽度尺标准样块的几何形状及表面粗糙度要求参见图A.1。
注:尺寸单位为毫米,表面粗糙度单位为微米。
图A.1 宽度尺标准样块
A.2 宽度尺标准样块推荐的尺寸参见表A.1和图A.1。
表A.1 宽度尺标准样块的尺寸
尺寸参考值
长度L/mm 6 8,12,24,32,48
高度H/mm 3 6
厚度δ/mm ≥10
角度α/(°) ≤60
A.3 宽度尺标准样块校准方法
用千分尺进行测量。用千分尺的测砧夹住宽度尺标准样块的两个角点,调节宽度尺
标准样块的位置找到拐点,此时的千分尺示值为宽度尺标准样块的长度测量值。每个样
块测量3次,取其算术平均值作为该宽度尺标准样块的长度校准值。
用测长机或测长仪进行测量。将宽度尺标准样块固定于工作台,使用测长机或测长
仪的平测头夹住宽度尺标准样块的两个角点,调节工作台找到拐点,此时的测长机或测
长仪示值为宽度尺标准样块的长度测量值。每个样块测量3次,取其算术平均值作为该
宽度尺标准样块的长度校准值。
9
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附录B
咬边深度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
B.1 测量方法
依据本规范,咬边深度尺的示值误差用3级量块进行测量,校准点为测量范围内均
匀分布的3点。下面对10mm 校准点示值误差的测量不确定度进行评定。
B.2 测量模型
咬边深度尺的示值误差:
δi=Lc-Lb (B.1)
式中:
Lc ———咬边深度尺的示值(20℃条件下);
Lb ———量块的标称长度(20℃条件下)。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(B.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Lc)+c22u2(Lb) (B.2)
式中:
c1=∂δi
∂Lc=1;
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Lc)、u(Lb)———分别表示Lc、Lb 引入的标准不确定度。
B.3 不确定度的评定
B.3.1 咬边深度尺引入的不确定度分量
B.3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度
利用本规范的方法进行10次重复测量,测量数据见表B.1。
表B.1 重复性测量数据及计算结果
测量序次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
示值误差/mm 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
单次测量实验标准差/μm s =15.8
因此:
u(Lc)=s=15.8(μm)
B.3.1.2 分辨力引入的标准不确定度
咬边深度尺的分度值为0.05mm,服从均匀分布,得:
ude=0.05/(2× 3)≈14.4(μm)
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为咬边深度尺测量引入的不确定度分量。
10
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B.3.2 量块引入的不确定度分量
B.3.2.1 量块偏差引入的标准不确定度
根据量块规程,10mm及小于10mm 的3级量块长度的极限偏差不超过±1.0μm,
按两点分布,得:
u(Lg)=1.0/1=1.0(μm)
B.3.2.2 咬边深度尺和量块的线膨胀系数差引入的标准不确定度
咬边深度尺和量块的线膨胀系数差δα在±1×10-6℃-1的范围内,按三角分布,检
定时温度按(20±5)℃的极限值计算,则:
u(Δα)=10000×5×1×10-6/6≈0.02(μm)
B.3.2.3 咬边深度尺和量块的温度差引入的标准不确定度
咬边深度尺和量块间的温度差,以等概率落于区间±1℃内,则:
u(Δt)=10000×11.5×10-6×1/3≈0.07(μm)
B.4 标准不确定度一览表
见表B.2。
表B.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Lc) 测量重复性15.8 1 15.8
u(Lb)
u(Lg) 量块偏差1.0
Δ(Δα) 咬边深度尺和量块的
线膨胀系数差0.02
u(Δt) 咬边深度尺和量块
的温度差0.07
-1
1.0
0.02
0.07
B.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Lc)+u2(Lg)+u2(Δα)+u2(Δt)
= 15.82+1.02+0.022+0.072
≈16(μm)
B.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×16=32(μm)
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附录C
主尺标尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
C.1 测量方法
主尺标尺的示值误差用万能工具显微镜测量。下面对50mm 点示值误差的测量不
确定度进行评定。
C.2 测量模型
主尺标尺的示值误差:
δi=Li-Lb (C.1)
式中:
Li ———主尺标尺被测点标称长度;
Lb ———万能工具显微镜测得示值。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(C.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Li)+c22u2(Lb) (C.2)
式中:
c1=∂δi
∂Li=0 (因为Li 为常数);
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Li)、u(Lb)———分别表示Li、Lb 引入的标准不确定度。
C.3 不确定度的评定
C.3.1 主尺标尺标称长度引入的不确定度分量
由于该分量的灵敏系数为0,则主尺标尺标称长度引入的不确定度分量不再评定。
C.3.2 万能工具显微镜测量引入的不确定度分量
C.3.2.1 测量重复性引入的标准不确定度
用万能工具显微镜对主尺标尺50mm 点进行10次重复测量,测量数据及计算结果
见表C.1。
表C.1 重复性测量数据及计算结果
测量序次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
示值误差/μm 15 11 14 12 16 12 13 14 15 12
单次测量实验标准差/μm s =1.65
因此:
u(Lb1)=s=1.65(μm)
C.3.2.2 万能工具显微镜示值误差引入的标准不确定度
万能工具显微镜最大允许误差绝对值为0.003mm,按均匀分布,则:
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u(Lb2)=2
3≈1.74(μm)
经计算,主尺标尺和万能工具显微镜的线膨胀系数差和温度差引入的标准不确定度
很小,可以忽略。
C.4 标准不确定度一览表
见表C.2。
表C.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Li) 测量重复性— 0 0
u(Lb)
u(Lb1) 测量重量性1.65
u(Lb2) 万能工具显微镜
示值误差1.74 -1
1.65
1.74
C.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Li)+u2(Lb1)+u2(Lb2)
= 0+1.652+1.742
≈2.4(μm)
C.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×2.4=4.8(μm)
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附录D
角度尺示值误差的校准结果不确定度评定示例
D.1 测量方法
角度尺的示值误差用通用角度尺进行测量,由角度尺给出相应的被测角度,用通用
角度尺读出其测得值,角度尺的示值与通用角度尺示值之差为角度尺示值误差。下面对
Ⅰ、Ⅱ型焊接检验尺的角度尺示值误差校准结果进行不确定度评定。
D.2 测量模型
角度尺的示值误差:
Δi=(αi+90°)-α1 (D.1)
式中:
αi ———角度尺的示值,(°);
α1 ———通用角度尺的示值,(°)。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(D.1)得:
u2c(Δi)=c21u2(αi)+c22u2(α1) (D.2)
式中:
c1=∂Δi
∂αi =1;
c2=∂Δi
∂α1=-1;
u(αi)、u(α1)———分别表示αi、α1 引入的标准不确定度。
D.3 不确定度的评定
D.3.1 角度尺刻线对准引入的不确定度分量
测量角度尺示值误差时,需将指标线同相应校准点的标称刻线对准,根据实验和相
关的技术资料,该值与对线所用的两刻线宽度和宽度差有关,会产生±1'~±6'的对线
误差。按照最大允许误差±6'评定,服从均匀分布,得:
u(αi)=6/3≈3.46(')
D.3.2 通用角度尺引入的不确定度分量
D.3.2.1 通用角度尺分辨力引入的标准不确定度
用游标式角度尺测量时,通用角度尺分度值为2',则分辨力为1',服从均匀分
布。则:
ude= 1
2× 3≈0.29(')
D.3.2.2 通用角度尺测量重复性引入的标准不确定度
利用通用角度尺对角度尺的60°进行10次重复测量,根据贝塞尔公式计算10次测
量数据的测量重复性:
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u(α11)=0.63(')
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为通用角度尺测量引入的不确定度分量。
D.3.2.3 通用角度尺示值误差引入的标准不确定度
通用角度尺的示值误差为±2',按均匀分布。则:
u(α12)=2/3≈1.15(')
D.4 标准不确定度一览表
见表D.1。
表D.1 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度灵敏系数不确定度分量
u(αi) 角度尺刻线对准3.46' 1 3.46'
u(α1)
u(α11) 通用角度尺测量
重复性0.63'
u(α12) 通用角度尺示
值误差1.15'
-1
0.63'
1.15'
D.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(Δi)= u2(αi)+u2(α11)+u2(α12)
= 3.462+0.632+1.152
≈3.7(')
D.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(Δi)=2×3.7=7.4(')
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附录E
高度尺(数显式焊接检验尺)示值误差的校准结果不确定度评定示例
E.1 测量方法
依据本规范,高度尺(数显式焊接检验尺)的示值误差用3级量块进行测量,下面
对8mm 校准点示值误差的测量不确定度进行评定。
E.2 测量模型
高度尺的示值误差:
δi=Lc-Lb (E.1)
式中:
Lc ———高度尺的示值;
Lb ———量块中心长度。
引入校准结果不确定度的各分量互不相关时,由公式(E.1)得:
u2c(δi)=c21u2(Lc)+c22u2(Lb) (E.2)
式中:
c1=∂δi
∂Lc=1;
c2=∂δi
∂Lb=-1;
u(Lc)、u(Lb)———分别表示Lc、lb 引入的标准不确定度。
E.3 不确定度的评定
E.3.1 高度尺测量引入的不确定度分量
E.3.1.1 分辨力引入的标准不确定度
数显式焊接检验尺的分辨力为0.01mm,服从均匀分布,所以:
ude=0.01/2 3≈2.9(μm)
E.3.1.2 测量重复性引入的标准不确定度
用数显式焊接检验尺对8mm 量块在重复性条件下连续测量5次,用极差法评定,
数据如表E.1。
表E.1 极差法测量数据
测量序次1 2 3 4 5 极差
示值误差/mm 0.02 0.01 0.01 0.02 0.03 0.02
用极差法,则:
s=R
C =0.02
2.33≈8.6(μm)
由于示值误差是取3次测量的平均值,所以:
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u(Lc)=s
3≈5.0(μm)
由于此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响,故选择测量重复性引入的标
准不确定度作为高度尺测量引入的不确定度分量。
E.3.1.3 高度尺零值误差引入的标准不确定度
高度尺的零值误差应不超过±0.10mm,但实际测量中高度尺零值误差通常较小,
故高度尺零值误差引入的标准不确定度不予考虑。
E.3.2 量块中心长度极限偏差引入的不确定度分量
根据量块规程,8 mm 的3级量块长度的极限偏差不超过±1.0μm,按两点分
布,得:
u(Lb)=1.0/1=1.0(μm)
经计算,线膨胀系数差和温度差引入的标准不确定度很小,可以忽略。
E.4 标准不确定度一览表
见表E.2。
表E.2 标准不确定度一览表
标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/μm 灵敏系数不确定度分量/μm
u(Lc) 测量重复性5.0 1 5.0
u(Lb) 量块偏差1.0 -1 1.0
E.5 合成标准不确定度
以上不确定度分量互不相关,则合成标准不确定度为:
uc(δi)= u2(Lc)+u2(Lb)= 5.02+1.02 ≈5.1(μm)
E.6 扩展不确定度
取k=2,扩展不确定度为:
U =2uc(δi)=2×5.1≈11(μm)
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附录F
校准证书内容及内页格式
F.1 校准证书应包括以下信息:
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的
接收日期;
h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校准对象有效的声明;
p)未经校准实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明。
F.2 推荐校准证书内页格式见表F.1。
表F.1 校准证书内页格式
证书编号:
序号校准项目校准结果备注
1 测量面表面粗糙度Ra/μm
2 测量面平面度/mm
3
角度样板的偏差
角度尺的示值误差
标称尺寸(°)
角度偏差(')
校准点(°)
示值误差(')
4
高度尺的零值误差/mm
咬边深度尺的零值误差/mm
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表F.1 (续)
序号校准项目校准结果备注
5 数显式焊接检验尺的示值变动性/mm
6
主尺标尺的示值误差/mm
标称值
示值误差
高度尺的示值误差/mm
正
端
校准点
示值误差
反
端
校准点
示值误差
咬边深度尺的示值误差/mm
校准点
示值误差
宽度尺的示值误差/mm
校准点
示值误差
间隙尺示值误差/mm
校准点
示值误差
7 测量结果的不确定度U = ,k=
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