JJG 28-2000 平晶检定规程.pdf
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1、JJG 28-2000 平晶检定规程V rification Regulation of Optical Flat :JJG28-2000; !代替JJG89-1986 !JJG28-1991! !JJG29-1991; 本规程经国家质量技术监督局2000年07月09日批准,并自2000年09月15日起施行。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:湖南省计量测试技术研究所本规程委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释1 2 本规程主要起草人:郭德陈勇刘丽娟曾玻JJG 28-2000 (湖南省计量测试技术研究所)(湖南省计量测试技术研究所)(湖南省计量测试技术研究所)(湖南省
2、计量测试技术研究所)JJG 28-2000 平晶检定规程1 范围本规程适用于平面平晶、平行平晶和长平晶(以下统称平晶)的定型鉴定(或样机试验)、首次检定、后续检定和使用中检验。2 引用文献本规程引用下列文献:JB/T 7401-1994平面平晶JB/T 7402-1994平行平晶JJF 1001-1998通用计量术语及定义JJF 1059-1999测量不确定度评定与表示GB/T 15464-1995仪器仪表包装通用技术条件GB 903-1987元色光学玻璃使用本规程时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述平晶是以光波干涉法测量平面的平面度、直线度、研合性以及平行度的计量器具。平面平晶
3、分单、双工作面平晶。按用途又可分为标准平晶和工作平晶两大类。工作平晶分为1,2级,标准平晶分为1,2等(其外形见图1)。tx4S tx45 Q 双工作面平晶单工作面平晶图1平行平晶共分四个系列,每个系列中尺寸相邻的四块可组成一套(其外形见图2)。长平晶按尺寸分为210mm和310mm两种(其外形见图3)。3 JJG 28-2000 b 刻商标编号图2非工作面(可)出!7乙-/-77-/-/ / / / / L 图34 计量性能要求4.1 平行度平行平晶两工作面的平行度(见表1的规定)。表1系列两工作面的平行度(m)1 , II 0.6 E 0.8 N 1.0 4 JJG 28-2000 4.2
4、 工作面平面度4.2.1 平面平晶工作面的平面度4.2. 1. 1 工作平晶工作面的平面度在任意两个相互垂直的截面上的要求(见表2)。两个截面的平面度之差对于1级平晶不大于0.03m,对于2级平晶不大于0.05m,在有效直径外只允许塌边,但1级平晶在有效直径外0.5mm内不得有塌边。表2平面度(m)项目有效直径d 1级2级(mm) 规格(mm)d范围内(2/3) d范围d范围内(2/3) d范围内30 25 0.03 0.1 0.05 45 39 0.03 0.1 0.05 60 54 0.03 0.1 0.05 80 72 0.05 0.03 0.1 0.05 100 92 0.05 0.0
5、3 0.1 0.05 150 140 0.05 0.03 0.1 0.05 200 188 0.08 0.05 0.12 0.06 注:(2/3) d指直径为有效直径d的三分之二,且在平晶的中心部位区域。4.2. 1. 2 只有规格尺寸为150mm的1级平晶才可检定为标准平晶。1等标准平晶测量的扩展不确定度u(是=3或=0 .99)不大于0.010m,有效直径内的平面度不大于0.03m,任意两个截面平面度之差不大于0.015m,(2/3) d内的平面度不大于0.015m; 2等标准平晶测量的扩展不确定度u(走=3或=0.99)不大于0.020m,有效直径内的平面度不大于0.05m,任意两个截面
6、平面度之差不大于0.03m,(2/3) d内的平面度不大于0.03mo(2/3) d内的平面度应与总偏差方向一致,两个截面的偏差方向也应一致。4.2.2 平行平晶工作面的平面度不大于0.1m(距工作面边缘。.5mm范围内只允许塌边),中间三分之二直径范围内的平面度不大于0.05m。4.2.3 长平晶工作面的平面度(见表3的规定)。5 JJG 28-2000 表3平面度(m)规格(mm)在工作长度内(在无自重变形时)在横向40mm内210 0.30 0.1 310 0.45 - 0.15 0.1 注.表示凹4.3 非工作面的平面度4.3.1 平面平晶非工作面的平面度不应超过3m。4.3.2 长平
7、晶非工作面的平面度在任意100mm内不应超过1.0m。4 .4 稳定性1等标准平晶和210mm长平晶两次周期检定的平面度之差应不大于0.010m,:2 等标准平晶和310mm长平晶两次周期检定的平面度之差应不大于0.020mo5 通用技术要求5.1 外观及表面质量平晶非工作面上应标有制造厂厂名(或厂标)、出厂编号、:标志,长平晶非工作面上还应刻有受检点位置的十字刻线。刻字、刻线应清晰。平晶表面应无破损,玻璃材质应透明,无明显的气泡和条纹,对于新制造的和修理后的平晶表面疵病的尺寸和数量见附录A。使用中的平晶工作面允许有不影响准确度和不损伤被测量具工作面的划痕和破损。5.2 外形尺寸5.2.1 平
8、面平晶的外形尺寸(见表4的规定)。修理后的平晶厚度尺寸H允许对基本尺寸减少3mmo 表4mm 主芝工D H t b 30 30士0.810 :1:1. 35 1+00 .4 68 45 45 :1: 0.8 15士1.351+0 0.4 10 60 60 :1: 0.95 20 :1: 1. 65 1+00 .4 10 6 JJG 28-2000 表4(续)手工D H t b 80 80士0.9520士1.65 1. 5+g.4 10 100 100 :t 1. 1 25 :t 1. 65 1.5+g.4 10 150 150 :t 1.25 30 :t 1. 65 2+00 4 10 200
9、 200 :t 1. 45 40 :t 1. 95 3+00 .4 10 5.2.2 平行平晶的外形尺寸(见表5的规定)。对于修理后的平晶,其规格尺寸不应小表5口1日1规格尺寸系列尺寸极限偏差I H 回凹15.00 40.00 65.00 90.00 15.12 40.12 65.12 90.12 15.25 40.25 65.25 90.25 15.37 40.37 65.37 90.37 H :t 0.01 15.50 40.50 65.50 90.50 15.62 40.62 65.62 90.62 15.75 40.75 65.75 90.75 15.87 40.87 65.87 90
10、.87 16.00 41.00 66.00 91. 00 D :t 0.8 30 30 40 50 b 68 68 8 8 H1 9 34 59 84 t 1+00 .4 7 JJG 28-2000 于Hl但四块平晶尺寸H的递差必须在o. 11 0 . 14 mm之间。5.2.3 长平晶的外形尺寸(见表6的规定)。两面角倒角为(0 . 5 :t 0 . 1) mm,三面角倒角为(1士0.15)mm。表6m口1厚度长平晶长度宽度新制的彦理后210 :t 1 40 :t 1 25 :t 0.5 二三23310 :t 1 40 :t 1 30士0.5二三275.3 长平晶十字刻线位置长平晶的非工作面
11、上有表示受检点位置的十字刻线,对于210mm长平晶有7个十字刻线,刻线间隔为30mm,两端十字刻线距端面为15mm;对于310mm长平晶两端十字刻线距端面为20mm刻线间隔为30mm,共有9个间隔,另外在对称中点位置增加1个十字刻线,共11个十字刻线。以非工作面向上,厂标刻字顺序为准,左边第1个十字刻线为零位十字刻线,从零位十字刻线至其他各十字刻线的距离对标称尺寸的偏差应不大于0.1mm,两端十字刻线距端面的距离对标称尺寸的偏差应不大于0.2mm,十字刻线在平晶上的位置应对称。5.4 两端面夹角平面平晶工作面与非工作面的夹角对于D30mm D100 mm平晶为1020之间,对于D150mm D
12、200 mm平晶为12之间。长平晶工作面与非工作面的夹角,在纵向两端厚度差应不大于0.1mm,在横向两端厚度差应在0.10.2mm之间。5.5 工作面与圆柱母线的垂直度平行平晶工作面与圆柱母线的垂直度不大于1006 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定、使用中的检验、定型鉴定或样机试验。6.1 检定项目及主要检定设备检定项目和主要检定设备见表706.2 检定条件6.2.1 平面平晶、长平晶检定前必须放置在(20士们和湿度不大于80%RH的检定室内进行等温,等温时间不少于表8的规定。6.2.2 平行平晶检定前必须放置在(20士3)C和湿度不大于80%RH的检定室内进行等温,等温时间不少
13、于10h。JJG 28-2000 表7检定类别序后续检定使新检定项目主要检定工具用平平长周中行面修号制期的平平平理晶检检晶晶后的定验1 外观及表面质量放大镜+ + + 十 i二总A 游标卡尺、立式2 外形尺寸光学计、6等或+ + A A A 3级量块、测长仪两端面夹角百分表、专用I 3 + + 正二台架、表式卡规4 十字刻线位置万能工具显微镜+ + i二总工作面与游标角度规A 5 + + 母线垂直度6 非工作面平面度平面平晶+ + i二i二队两工作面的平行度光学计或激光7 + 平面等厚干涉仪+ + + 三江标准平晶、8 工作面平面度平面等厚干涉仪、+ 十+ + A A A 平面等倾干涉仪长平晶
14、自重变形量平面等倾干涉仪、9 + + A 长平晶及专用硅码注:表中+表示应检定,表示可不检定,6,表示该类平晶有此项目9 JJG 28-2000 表8平晶类别平晶规格(mm)等温时间(h)30 , 45 10 60 16 平80 18 面平100 20 晶150 30 200 35 210 10 长平晶310 16 6.2.3 检定平面度前,平晶在仪器内等温的时间和室温变化见表9的规定。表9平晶类别平晶规格(mm)等温时间(h)24 h室温变化(t)1 h室温变化(t)30 , 45 , 60 0.5 2.5 0.5 平面平晶80 , 100 1 1.5 0.2 150 , 200 2 1.0
15、 0.1 1 , II系列0.5 2.5 0.5 平行平晶IIL N系列1 2.5 0.5 210 1 1. 0 0.1 长平晶310 1. 5 1.0 0.1 10 JJG 28-2000 6.3 检定方法6.3.1 外观及表面质量以黑色屏幕为背景,在815W日光灯照射下,借助46倍放大镜,目力观察。6.3.2 外形尺寸平行平晶中心长度尺寸H用6等或3级量块在光学计上进行比较检定,也可以用测长仪直接检定或用测量的扩展不确定度U(k =2或=0.95)不大于2.5m的其他方法进行。其他外形尺寸用游标卡尺进行检定。6.3.3 长平晶十字刻线位置在万能工具显微镜上检定。6.3.4 两端面夹角平面平
16、晶两端面夹角用1级百分表和专用台架或表式卡规检定。检定时,在任意直径方向两端的读数差(见表10的规定)。长平晶两端面的夹角用分度值为0.02mm的游标卡尺检定。表10口1口1平晶规格百分表i卖数差30 0.09-0.17 45 0.13-0.26 60 0.17-0.35 80 0.23-0.47 100 0.29-0.58 150 0.31-0.65 200 0.41-0.87 6.3.5 工作面与圆柱母线的垂直度用分度值不大于5的游标角度规进行检定。6.3.6 非工作面的平面度平面平晶采用不小于被检平面平晶直径的2级平晶检定,长平晶用D100mm2级平晶检定。11 JJG 28-2000
17、6.3.7 两工作面的平行度用光学计或测量的扩展不确定度U(是=3或=0.99)不大于0.2m的其他方法进行检定。检定时,在4个均匀的直径方向距边缘1mm的8个点上进行测量,每点测量两次取平均值,在8个测得值中,取其最大差值作为平行度。平行度也可以在激光平面等厚干涉仪上检定。检定时,将平行平晶放人干涉仪工作台上,调整工作台,使视场中出现平行平晶上下两工作面产生的干涉条纹,测量条纹的间隔和视场中平行平晶工作面直径D,则平行度为:式中:一一激光波长,nm; t1 =Dx -: a 2n n-平行平晶玻璃材质的折射率。6.3.8 工作面的平面度6.3.8.1 与标准平晶比较法(1) 平行平晶及D30
18、mm D100 mm的工作平晶用平面等厚干涉仪与2等标准平晶比较检定;D150 mm的1级平晶用平面等倾干涉仪与1等标准平晶比较检定,D150 mm 的2级平晶用平面等倾干涉仪与2等标准平晶比较检定;D30 mm D150 mm的1级、2级平晶也可在带标准平晶的平面等厚干涉仪上检定。平面度的检定应在任意相互垂直的截面上进行。6.3.8.2 多面互检法参加互检的平晶其外形尺寸、材料应一致。平面平晶被检两个截面应与刻字成450(见图的,长平晶只检一个截面。3 2 4 图4a)三面互检法D150 mm以上的1级、2级平面平晶及长平晶可采用三面互检法在等倾干涉仪上12 JJG 28-2000 进行检定
19、。三面互检组合时必须选用一块已知平面度(平面平晶应为1级)的平晶参加互检,该平晶此次的检定结果与原己知的平面度之差应不大于0.015m,否则应重新检定。平面平晶互检时应注意直径截面方向要一一对应。用三面互检法检定,每块平晶每点的平面度偏差值由(2)式求出:A二(Ta创+Ta口-T bci ) 2 R = iTabi + T bci - T aci ) 2 C一(Ta口十Tbci- T abi ) ! 2 式中:人,鸟,C;一-A,B , C三块平晶在i点的平面度偏差值;(2) Tabi, Ta口,Tb口一-A,B , C三块平晶互检时,在i点的平面度偏差值之和。b)四面互检法1等、2等标准平面
20、平晶及长平晶在等倾干涉仪上用四面法检定,4块平晶依次组合6次互检,每块平晶的平面度偏差值按(3)式计算:A; = 2 (Tabi + Ta口+Tadi)一(Tbci+ T cdi + T bdi ) -6 R = 2(T,础+T bci + Tbdi)一(Ta口+T cdi + T,础)-6 c二2(Taci+ T bci + Tcdi)一(Tabi+ T,+ T bdi ) 6 D二2(T,+ T bdi + T,呻)一(T础+T bci + Ta口)6 并由公式(4)计算检定结果的残差:/).jki - i + Ki - Tjki 式中:/).jki一一平晶J和K互检时,在i点的残差;,
21、K一一分别为A,B , C , D四块平晶中的某两块;Tjki一一互检的某两块平晶在i点的平面度偏差值之和;儿,Ki一一一分别为平晶,K在i点的平面度偏差值。测量两平晶平面度之和时的标准不确定度Ul由下式计算:Ul-厚式中:2: /).主i一-6n个残差平方之和;(3) (4) (5) n一一截面被测点数。对于D150mm平面平晶,n = 5;对于210mm长平晶,n =7;对于310mm长平晶,n = 10。测量每块平晶的平面度的标准不确定度均可由公式(6)求出:13 JJG 28-2000 U2 =而L(6) 对于1等平面平晶、210mm长平晶,其平面度测量的扩展不确定度u(是=3或= 0
22、.99)应不超过0.010m;对于2等平面平晶、310mm长平晶,其平面度测量的扩展不确定度u(是=3或=0.99)应不超过0.020m。否则应重新检定。6.3.8.3 如果三种方法检定结果出现争议时,应以四面法互检的结果为准。四面法检定平晶数据处理见附录C。6.3.8.4 等厚干涉法和等倾干涉法见附录D和附录Eo6.3.9 长平晶横向40mm内平面度用D60mm1级平晶检定。6.3.10 新制造的和修理后的长平晶需检定其自重变形量,检定方法见附录F。6.4 定型鉴定或样机试验6 .4 .1 总则6.4. 1. 1 平晶制造厂对新研制的各型式的平晶都要申请办理定型鉴定或样机试验。6 .4.1.
23、2 未经许可,不得对己批准的型式作修改和补充。6.4.2 定型鉴定的技术文件根据JF1015-1990计量器具定型鉴定通用规范的要求,提供相应的技术文件。6 .4.3 定型鉴定项目和样品的抽样方法6.4.3.1 定型鉴定时,除包括本规程中的全部检定项目(见表7)外,还应对平晶材料的应力双折射、条纹度、气泡度进行试验,其试验方法和步骤应按附录B进行。必要时,还可对平晶的包装及储运基本环境条件进行试验,其试验可参照GB/T15464-1995 仪器仪表包装通用技术条件进行。6.4.3.2 定型鉴定的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取,抽样采用GB2829中一次抽样检查。6 .4 .3.3 定型鉴
24、定的项目分组,判别水平(DL),不合格质量水平(RQL)和抽样方案见表11的规定。表11不合格类别技术条款RQL 抽样方案DL A 计量性能要求30 Ac= 0; Re= 1 B 附录B65 Ac= 1; Re=2 I C 通用技术要求100 Ac= 2; Re= 3 6.4.3.4 申请系列新产品的定型鉴定,每系列产品中选取二分之一有代表性的规格进14 JJG 28-2000 行试验。系列新产品的试验规格的选择,应由定型鉴定的技术机构根据申请单位提供的技术文件确定。6 .4 .4 样机试验的申请与新产品定型鉴定的申请一样。样机试验的试验项目和试验方法,应与已定型的试验项目和试验方法一致,其技
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