JJG 71-1991 三等标准金属线纹尺检定规程.pdf

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1、ZTZYG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 71-1991 3等标准金属线纹尺Standard Metallic Scale (Grade ) 1991一03一04发布1991一08一15实施国家技术监督局发布JJG 71- 1991 3等标准金属线纹尺检定规程Verification Regulation of the 、飞uw-AV-AV-AUZAV-AUZAV-d飞.白叩咱血。川唱白;1 d91叩POI-u 白frc白一7c白13呻白FJUJ叩白GJU叫刀替归中代mdu d-9OO-OO-OG-h Standard Metallic Scale (Grade:m:) 本检定规程经国

2、家技术监督局于1991年03月04日批准，并自1991年08月15日起施行。归口单位:中国计量科学研究院起草单位:中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负责解释本规程主要起草人:王淑云参加起草人:陶香琴朱固瑞JJG 71- 1991 (中国计量科学研究院)(中国计量科学研究院)(中国计量科学研究院)JJG 71-1991 目录概述(1 ) 一检定项目和检定条件(1 ) 一技术要求和检定方法(2 ) 四用2等线纹尺检定3等线纹尺的长度(4 ) 五用绝对法检定3等线纹尺的长度(6 ) 六检定结果处理和检定周期(8 ) 附录13等标准金属线纹尺检定记录(9 ) 附录2检定证书格式(背面)(10)

3、 附录3各种温度的饱和蒸汽压表(11) JJG 71-1991 3等标准金属线纹尺检定规程本规程适用于新制的、使用中和修理后的3等标准金属线纹尺的检定。一概述3等标准金属线纹尺(以下简称3等线纹尺)用于检定水准标尺、钢直尺及其他线纹尺。3等线纹尺是用不锈钢、铸臼铜、因瓦材料等制成。3等线纹尺为一刚性直尺，其刻线面在两个与底面成450角的斜面上，两面均刻有1020 mm的刻线，其中一面的分度值为0.2mm，另一面为1mm。在尺的背部有凸缘形导轨，两个7倍放大镜可在导轨上沿测量轴线的方向移动，用来放大3等线纹尺和被测线纹尺的线纹间隔。在凸缘里镶有一个量程从(- 30-50)C的水银温度计，其分度值

4、为0.5C。3等线纹尺的外形结构如图所示。3 1 2 3等线纹尺外形结构图1一刻线面;2一导轨;3一放大镜;4一温度计二检定项目和检定条件1 3等线纹尺的检定项目、主要检定工具及检定类别如表1所示。2 检定条件2.1 3等线纹尺的检定，应在(20士1)C的恒温室内进行。2.2 室温每小时变化不大于0.5c。2.3 检定前，3等线纹尺在室内恒温的时间应不少于4h。2 .4 检定时，线纹尺应支承于白塞尔支点上，白塞尔支点之间的距离按公式(1)计算:l = 0.55938 L 式中:L一一以米为单位的尺身全长。2等线纹尺的白塞尔支点离尺端的距离为226.9mm。3等线纹尺的白塞尔支点离尺端的距离为2

5、31.3mmo (1) 1 JJG 71-1991 褒1检定类别序号检定项目主要检定工具新制的使用中修理后1 外观钢直尺、游标卡尺、读数显微镜+ + + 2 刻线宽度0.001 mm读数显微镜或激光干涉仪+ 3 尺面粗糙度轮廓仪、干涉显微镜、表面粗糙度比较样块+ 4 刻线面平面度非接触位移测量仪或50倍光学读数显微镜+ 5 尺边直线度0级平板、2级塞尺或激光干涉仪+ + + 6 尺底平面度。级平板、2级塞尺+ + + 示值误差2等标准金属线纹尺、测长机、分度值为7 + + + 0.001 mm读数显微镜、温度计、激光干涉仪注:表中+表示应检定，一表示可不检定。一技术要求和检定方法3 外观3.1

6、 要求3. 1. 1 3等线纹尺外形轮廓尺寸、刻线面的刻线长度、表示cm数值的字的大小如表2所示。表2mm 3等标准金属线纹0.2 mm刻线面刻线长度1 mm刻线面刻线长度表示cm尺外形轮廓尺寸数值的字的大长宽高0.2 0 .4 0 . 6 0.8 1 5-10 1 5 10 1050.0 38.0 19.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 2.0 3.0 5.0 3.0 :!:O .8 :!: 0.5 :!:O .4 土0.1:!: 0.1 :!: 0.1 :!: 0.1 :!: 0.1 士0.1:!: 0.1 :!: 0.1 :!: 0.1 :!: O.2 一一2 JJG

7、71-1991 3.1.2 3等线纹尺在尺背凸缘上应刻有厂名、出厂编号、制造材料。3.1.3 尺的附件:温度计、7倍放大镜应齐全，放大镜在导轨上滑动应灵活。3. 1.4 刻线面不得有划痕、碰伤、锈蚀等现象。使用中的3等线纹尺允许有不影响对线的划伤和斑点。3.2 检定方法尺的外形轮廓尺寸、刻线长度及刻字大小可用钢直尺、游标卡尺及读数显微镜进行检定;其余项目，用目力观察。4 刻线宽度4.1 要求刻线宽度应为(0.05:t0.01) mm，刻线应均匀、清晰、垂直到尺边，不得有断线、重线的现象。4.2 检定方法用分度值为0.001mm的光学读数显微镜或激光干涉仪在尺的两端及中间三处抽检。5 尺面粗糙度

8、5.1 要求刻线面应Ra0.2m，非刻线面应Ra1.6m。5.2 检定方法用轮廓仪、干涉显微镜、表面粗糙度比较样块检定。6 刻线面平面度6.1 要求刻线面沿测量轴线方向的平面度应不超过0.1mm。6.2 检定方法刻线面平面度可用非接触位移测量仪检定，也可用50倍读数显微镜检定。6.2.1 将3等线纹尺和非接触位移测量仪的测头置于0级平板上，调整刻线面水平、两端等高。用非接触位移测量仪的测头靠近尺的刻线面，沿平行于刻线面测量轴线的方向，将测头从尺的左端拖移到尺的右端。测得的最大值与最小值之差，即为尺刻线面平面度，应符合要求。6.2.2 将3等线纹尺和景深为0.1mm的50倍光学读数显微镜置于O级

9、平板上，调整3等线纹尺，使刻线面水平，两端刻线在显微镜中成像清晰，显微镜沿平行于测量轴线的方向从尺的左端拖移到右端，刻线面各处的线纹在显微镜中均应成像清晰。7 尺边直线度7.1 要求尺边直线度应不超过0.1mmo 7.2 检定方法尺边直线度可用。级平板和2级塞尺检定，也可在激光干涉仪上用读数显微镜沿导轨方向检定。3 J.JG 71 - 1991 7 . 2 . 1 将尺边切在0级平板上，刻线面垂直于平板表面，在尺边与平板表面的最大间隙处用0.1mm 2级塞尺检定，以不能塞进为合格。7.2.2 在激光干涉仪上，调整3等线纹尺的首、末端，使尺边与读数显微镜分划板十字线的交点相切，移动工作台并在显微

10、镜视场内观察尺边偏离十字丝交点的数值，以不超过0.1mm为合格。8 尺底平面度8.1 要求新制的3等线纹尺的尺底平面度应不超过0.1mm。使用中的应不超过0.2mm。8.2 检定方法将被检尺放在O级平板上，在尺底面与平板表面的最大间隙处用0.1mm (或0.2 mm) 2级塞尺检定，以不能塞进为合格。9 示值误差9.1 要求9. 1.1 全长的允许误差为:!:O.05mm。100 mm和10mm间隔长度的允许误差为:t0.02 mm。1 mm和0.2mm间隔长度的允许误差为:t0.01mm。9. 1.2 新制的3等线纹尺，对9.1.1项中的要求必须全部检定，其中10mm、1mm和0.2 mm间

11、隔的长度可各在尺的首、末端和中间三处抽检。9. 1. 3 对使用中和修理后的3等线纹尺只检定全长和100mm间隔的长度。9.2 检定方法3等线纹尺的示值误差检定，可在测长机或其他检定装置上与2等标准金属线纹尺进行相对法比较检定，也可在激光干涉仪上用绝对法检定。四用2等线纹尺检定3等线纹尺的长度10 3等线纹尺与2等线纹尺的比较测量可在1m、2m、3m测长机或其他检定装置上，采用并联纵动或串联纵动的方式进行。10.1 3等线纹尺在2m测长机上的检定在2m测长机上，3等线纹尺与2等线纹尺采用串联纵动的方式进行比较测量，该方式符合阿贝原则。10.1.1 仪器安装与调整将工作台调整水平。将两个显微镜沿

12、与导轨平行的方向串联，调整两显微镜垂直，其视准面等高，视准轴间距离为1100mm。在工作台上，标准尺与被检尺各支承于自塞尔支点上，沿与导轨平行的方向串联，其刻线面水平。两尺零端距离为1100 mm，并调整两尺高低，使尺面的刻线在显微镜视场中成像清晰。最后调整被检尺，使尺边与2等线纹尺刻线面的测量轴线中央串联成一直线，向时位于显微镜视场中央。10 . 1.2 尺子调整好后进行恒温约30min，标准尺与被检尺温度差值不大于0.3c方可JJG 71-1991 开始检定。10. 1.3 0.2mm刻线面检定程序测量标准尺和被检尺的测前温度。微动工作台，使第一显微镜瞄准标准尺的零刻线，转动第二显微镜的测

13、微轮，使其分划板上的双线夹准被检尺的零刻线，并在该显微镜的测微器上读数。移动工作台，使第一卑微镜瞄准标准尺的100mm刻线，转动第二显微镜的测微轮，使其分划板上的双线夹准被检尺的100mm刻线，并在该显微镜的测微器上读数。在测量过程中不得转动第一显微镜的测微轮。以此类推，移动工作台，使第一显微镜瞄准标准尺的200，300, 900 , 1 000 mm刻线;同时转动第二显微镜的测微轮，使其分划板上的双线依次夹准被检尺的200，300 , 900 , 1 000 mm刻线并读数，此为往测;紧接着进行由1000 , 900 , , 200 , 100 mm及零刻线的返测。最后再测一次标准尺和被检尺

14、的温度。将两次温度测量值取平均值即为此测回两尺的温度。上述往返测量组成第一个测囚，由同一名检定员完成。第一名检定员完成第一测固的检定后，第二名检定员重新调整尺子，并关闭照明电源，尺子及仪器恒温约30mino 第二名检定员按第一测回的检定程序完成第二测囚的检定。两测回的平均值即为检定结果。10.1.4 1 mm刻线面检定程序与0.2mm刻线面一样，只是检定全长，即只对零刻线和1000mm刻线进行瞄准和读数;两个测回可连续进行，中间不必停下恒温;两支尺的测前温度由第一名检定员读取，测后温度由第二名检定员读取。两次温度测量值取平均值即为两尺的温度。10 . 1. 5 限差在同一测回中，对同一分划间隔

15、的往测与返测值之差不得大于5m。两个测回对同一分划间隔的测量结果之差不得大于5m。当超差的分划间隔不多于3个时，可进行补测，多于3个应从头重测。10. 1. 6 记录格式及数据处理3等线纹尺经过检定后，可求得在20c时的尺长修正量.6.L20C，其数学表达式为公式(2):.6.L20C = .6.l20C + (bo - b;) + 1 ( t 1一20)一2( t 2 - 20) ) L ( 2 ) 式中:.6.L20C一-2等线纹尺20c时的尺长修正量(m); (bo -bJ一-3等线纹尺零分划线和被检分划线在显微镜中读数之差，即3等线纹尺相对于2等线纹尺的尺长之差(m);1及2一一-2等

16、线纹尺及3等线纹尺的温度线膨胀系数(C- 1); t1及t2一-2等线纹尺及3等线纹尺的温度(C); 5 JJG 71- 1991 L一-3等线纹尺被检间隔的标称长度(m)。当显微镜测微轮分度值在0.99m至1.01m之间时，在数据处理中，以标称分度值1m计算，可不考虑分度值修正。3等线纹尺经比较法检定后，其检定结果的不确定度不得超过15m(置信度99.7% )。3等线纹尺的记录格式及计算均在附录1中进行，两个测回各用一张记录表。其中，长度测量值读至1m，温度测量值读至0.1C，温度线膨胀系数取至0.1x 10-6-1，标准尺修正量及中间计算过程均取至0.1m，检定结果化整到1m。10.2 3

17、等线纹尺在1m测长机上的检定在1m测长机上，3等线纹尺与2等线纹尺采用并联纵动的方式进行比较测量。3等线纹尺与2等线纹尺并排平行于导轨放置，两尺应尽量靠近，以减小阿贝误差的影响。这种检定方法的仪器安装、调整、测量步骤、记录格式及数据处理方法均与在2m测长机上的检定一样。10.3若用其他装置检定时，其检定结果的不确定度间样不得超过15m(置信度99.7% )。五用绝对法检定3等线纹尺的长度11 3等线纹尺可在激光干涉仪上，通过光波干涉原理，将激光波长值作为测量标准复现到3等线纹尺上。实现绝对法测量。11.1 仪器调整将激光干涉仪的导轨调整成一水平直线;测量光路与导轨平行，并将分度值为0.001

18、mm的显微镜调整垂直。在工作台上，3等线纹尺沿与导轨平行的方向支承在自塞尔支点上，其刻线面水平。调整工作台，使尺的刻线在显微镜视场中成像清晰，首、末端的尺边位于显微镜视场中央。11.2 3等线纹尺在20C时的长度可由公式(3)求得:L 20t = L + L ( 92 . 9 ( T - 20) - O. 269 (-101 325) + 0.042(F - 1 333) X 10-8 -( T 1 - 20) L (3 ) 式中:L一一3等线纹尺在检定环境条件下的长度(m); T一一光路的平均温度(C); 一一光路的气压(Pa); F一一光路的绝对湿度(Pa); 一-3等线纹尺的温度线膨胀系

19、数(C-1);TJ一-3等线纹尺的温度(C)。11. 3 光路空气温度的测量，取至0.1c。6 JJG 71-1991 11.4 光路气压的测量当用水银气压计测定光路的气压时，由公式(4)求标准气压值:=叫出) l: 十件。式中:一一水银气压计读数值(Pa); = 18.4 X 10-6(;-1一一水银气压计标尺的温度线膨胀系数;= 181.8 x 10 -6(;l一一水银的温度线膨胀系数;t一一水银气压计附属温度计读数(;) ; g1一一检定室所在地区的重力加速度(ms2); gs=9.806 65 ms-2一一标准重力加速度;/).p。一一水银气压计订正值(Pa)。11.5 光路空气湿度的

20、测量11.5.1 当用通风干湿球湿度计测量空气湿度时，由公式(5)求空气的绝对湿度:F = f - 68 (t - t) 式中:f一一湿球温度的饱和蒸汽压(Pa).见附录3;t一一干球温度(;) ; t一一湿球温度(;)。(4) (5) 11.5.2 当用相对湿度测量仪器测得空气的相对湿度时，则由公式(6)求空气的绝对湿度:F = Uf 式中:U一一空气相对湿度;f一一空气温度所对应的饱和蒸汽压(Pa).见附录3011.6 测量三等线纹尺的温度T13等线纹尺温度测量结果的不确定度不得超过0.2(;。11.7 测量程序将T、F、T1及3等线纹尺的温度线膨胀系数值置人数据处理装置。(6) 第一名检

21、定员用显微镜瞄准3等线纹尺的零刻线，干涉仪清零，接着依次对100，200 , 900 , 1 000 mm各条分划线进行瞄准并打印检定数据，此为往测。紧接着瞄准1000 , 900, 200 , 100 mm及零刻线，进行返测。当显微镜瞄准零刻线时，干涉仪的记数不得大于5m。以上为第一测回。第一名检定员完成第一测回的检定后，第二名检定员重新调整尺子，关闭照明电源，尺子及仪器恒温30min左右。第二名检定员测量时，重新测量并输入T、户、F、T1及值进行第二测回的独立测量。11.8 限差7 JJG 71-1991 测量值的限差与10.1.5项相同。两个测回的平均值即为检定结果，其不确定度为10m(

22、置信度99.7%)。六检定结果处理和检定周期12 3等线纹尺按本规程检定合格的，发给检定证书。在检定证书上给出被检间隔在20C时的实际长度和尺长方程式。该实际长度用标称长度加修正值表示，其值取至0.001 mm。13 3等线纹尺的检定周期为1年。8 附录13等标准金属钱纹尺栓定记录送检单位尺号。J二-32口1口1分划间隔被检尺读数(m)温度修正第一测回第二测回平均值标准尺士4 果化成(mm) 往测返测平均值(m) (m) (m) (m) 修正(m)(m) (m) 。100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 。1000 刻线面标准尺温度t，(t) 被检尺温

23、度t2(t ) 的名称平均值平均值0.2 mm面:llL;= (1 X (tl一20)一的x(t2一20).L t始t终t始t终一0.2 mm面1 mm面:llL;= (1 X (t, - 20) - a2 X (t2 - 20) . L 1 mm面尺底面平面度日月年检定日期:校对员:记录员:检定员:、。JJG 71-1991 附录2检定证书格式(背面)检定结果0.2 mm刻线面:被测间隔(mm)实际长度L20C(mm) 。-100100 。一200200 。-300300 。-400400 。-500500 1 mm刻线面:0-1000 mm的实际长度L20C= 1 000 注:1.在tL使

24、用时的尺长方程式为:10 L, = L20C +(t - 20) L L20C为20L时的实际长度L为标称长度= X lQ - 6 /t 2.检定结果的不确定度为3.尺底平面度为被测间隔(mm)。-600。一700。-800。-900。一1000 实际长度L20C(mm) 600 700 800 900 1 000 口1mm (置信度99.7%) 口1mJJG 71-1991 附录3各种温度的饱和蒸汽压表 0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 8 8.0 8.1 8.2 8.2 8.3 8.3 8.4 8.4 8.5 8.6 9 8 . 6 8.7

25、 8.7 8.8 8.8 8.9 9.0 9.0 9.1 9.1 10 9.2 9.3 9.3 9.4 9.5 9.5 9.6 9.6 9.7 9.8 11 9.8 9.9 10.0 10.0 10.1 10.2 10.2 i 10.3 10.4 10.4 12 10.5 10.6 10.7 10.7 10.8 10.9 10.9 11.0 11. 1 11.2 13 11.2 11.3 11.4 11.5 11.5 11. 6 11.7 11.8 11. 8 11.9 14 12.0 12.1 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.5 12.6 12.7 15 12.8 1

26、2.9 13.0 3.0 13 .1 13.2 13.3 13 .4 l3.5 13.5 16 13.6 13.7 13.8 13.9 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.4 17 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 I 15.0 15.1 15.2 15 .3 15.4 18 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 19 16.5 16.6 16.7 16 .8 16.9 17.0 17.1 17.2 17.3 17.4 20 17.5 17.6 17.8 17.9 18.0 18.1 18.2 1

27、8.3 18.4 18.5 21 18.7 18.8 18.9 19.0 19.1 19.2 19.3 19.5 19.6 19.7 22 19.8 19.9 20.1 20.2 20.3 20.4 20.6 20.7 20.8 20.9 23 21.1 21.2 21.3 21.5 21.6 21.7 2 1.8 22.0 22.1 22.2 24 22.4 22.5 22.6 22.8 22.9 23.1 23.2 23.3 23.5 23.6 25 23.8 23.9 24.0 24.2 24.3 24.5 24.9 25.1 26 25.2 25.4 25.5 25.7 25.8 26

28、 .0 26 . 1 26.3 26 .4 26.6 27 26.7 26.9 27.1 27.2 27.4 27.5 27.7 27.9 28.0 28.2 28 28.3 28.5 28.7 28.8 29.0 29.2 29 .4 29.5 29.7 29.9 29 30.1 30 .2 30.4 30.6 30.7 30.9 31. 1 31. 3 31. 5 31.6 30 31.8 32 .0 32.2 32.4 32.6 :,2.7 32.9 33.1 33.3 33.5 注:表中各种温度的饱和蒸汽压值应乘以133.3Pa。11 中华人民共和国国家计量检定规程3等标准金属线纹尺JJG 71-1991 国家技术监督局颁布 中国计量出版社出版北京和平墨西街甲2号邮段编码100013 电话(俐的64275360北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印峙880 mm X 1230 mm 16开本印张1字数16千字1991年8月第1版2000年11月第2次印刷印数5001-6500统-书号155026- 1215 定价:14.00元