JJG 850-2005 光学角规.pdf

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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 850-2005 光学角规Optical Angle Gauge 2005 -1。一09发布2006 - 04 -09实施 11111111111 1 061013000022 JJG 850-2005 光学角规检定规程Verification Regulation of Optical Angle Gauge j JJG850-2例5;t代替JJG850-1993 本规程经国家质量监督检验检疫总局2005年10月9日批准，并自2006年4月9日起施行。归口单位:全国几何量角度计量技术委员会起草单位:中国计量科学研究院北京理工大学本规程委托全国

2、几何量角度计量技术委员会负责解释JJG 850-2005 本规程起草人:张宁(中国计量科学研究院)林家明(北京理工大学)JJG 850 2005 目录1 范围(1 ) 2 引用文献(1 ) 3 概述(1 ) 4 计量性能要求(2 ) 4.1 镜座定位面表面粗糙度(2 ) 4.2 镜座相邻定位面垂直度(2 ) 4.3 镜座定位面对模形镜人射面的垂直度(2 ) 4 .4 模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度(2 ) 4.5 光学角规综合光圈数和工作面面形偏差(2 ) 4.6 偏向角(2 ) 5 通用技术要求(3 ) 5.1 外观(川5.2 各部分的相互作用(3 ) 6 计量器具控制(3 ) 6.1

3、 检定条件(3 ) 6.2 检定项目.(4) 6.3 检定方法(4 ) 6 .4 检定结果的处理(8 ) 6.5 检定周期(8 ) 附录A一等光学角规偏向角计算示例(9 ) 附录B二等光学角规偏向角计算示例(10) 附录C检定证书和检定结果通知书(内页)格式(11) JJG 850-2005 光学角规检定规程1 范围本规程适用于等、二等、三等光学角规的首次检定、后续检定和使用中检验。2 引用文献本规程引用下列文献:JJF 1001-1998 通用计量术语及定义JJF 1059一1999测量不确定度评定与表示JJF 1094-2002 测量仪器特性评定技术规范GB 2831-1981 光学零件的

4、面形偏差检验方法(光圈识别)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 概述光学角规由模形镜(包括消色差模形镜)和镜座构成，外观如图1所示。镜座模形镜图l光学角规外观图人射光线垂直于光学角规前表面经过模形镜在主截面内产生偏折后的出射光线与人射光线之间形成的夹角为偏向角。光学角规在透射光路的水平面或垂直面内产生偏向角，偏向角作为小角度发生器可用于检定高精度自准直仪的示值误差、圆分度检验仪细分误差，也可检定测角仪、光学经纬仪、分度头、分度台测微器的示值误差以及各种小角度计量器具的示值误差。根据JJG2057-1990平面角计量器具检定系统，光学角规分为三等，每套按偏向角的角值一般由2，

5、4 , 6 , 8 , 10 , 20 , 1 , 2 , 5 , 10共十块组成，可根据实际需要选择每套的块数。JJG 850-2005 4 计量性能要求4.1 镜座定位面表面粗糙度镜座定位面的表面粗糙度应不大于RaO.lIDo4.2 镜座相邻定位面垂直度镜座相邻定位面垂直度应不大于:t2。4.3 镜座定位面对模形镜人射面的垂直度镜座定位面对模形镜人射面的垂直度应不大于:t5。4.4 模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度，用模形镜前后两表面反射像在自准直仪视场中的高低错位A与偏向角的比值K来表示。其要求见表10表1棋形镜主截面对镜座水平定位面的平行度偏向角

6、高低错位与偏向角的比值K2 - 10 运1/220 - l 王三1/52 - 5 运111010 :; 1/20 4.5 光学角规综合光圈数和工作面面形偏差光学角规综合光圈数和工作面面形偏差在通光口径4/5直径范围内的要求见表20表2光学角规综合光圈数和工作面面形偏差光学角规工作面面形偏差等级综合光圈数光圈数N局部光圈数t:.N等0.1 0.1 0.1 等0.2 0.2 0.1 等0.5 0.5 0.1 4.6 偏向角光学角规的偏向角偏差及测量不确定度要求见表30表3偏向角偏差及测量不确定度等级偏向角偏向角偏差()测量不确定度(k=2)() 2 - 10 :t 1 一等20 -1 :t 2 0

7、.1 2 - 10 士32 JJG 850-2005 表3(续)等级偏向角偏向角偏差()测量不确定度(k=2)() 2 - 10 :t l. 5 二等20 - l :t 3 0.2 2 - 10 :t 4 2 - 10 :t 2 三等20 - l :t 4 0.5 2 -10 :t 5 5 通用技术要求5.1 外观5. 1. 1 光学角规应标明名称、产品型号、出厂编号、制造厂名称(或厂标)标志等标志，并应标明偏向角名义值及模形镜大端方向。模形镜大端方向剖面如图2所示。端大图2模形镜大端方向剖面示意图5. 1. 2 光学角规应无碰伤、镜座锈迹、明显划痕、模形镜工作面镀层脱落、霉斑等缺陷，且不应含

8、有气泡。后续检定和使用中检验的光学角规，允许有不影响计量性能的上述缺陷。5.2 各部分的相互作用模形镜固定压圈应旋紧无松动现象，光学角规的模形镜应不转动。6 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。6.1 检定条件6. 1. 1 检定环境6. 1.1. 1 检定实验室内的温度应控制在(20:t 3 ) c ，其温度变化应控制0.5C/h。6. 1.1.2 检定实验室内的湿度应控制在(559毛土10%)RHo 6. 1.1.3 被检光学角规和标准计量器具在检定室内平衡温度的时间不少于8h。3 JJG 850-2005 6. 1.1.4 检定实验室内不应有影响测量的气流及震动

9、等外界干扰。6. 1. 2 检定设备主要检定设备见表4。表4检定设备序号设备名称技术指标表面粗糙度比较样块R.O.lm 2 平板一级3 方铁:!: 3 4 自准直仪分度值:0.2, 1 直角尺检定仪垂直度:左右方向0.013mm/2mm5 6 激光平面干涉仪7 泰曼干涉仪8 激光小角度干涉仪6.2 检定项目各检定项目见表50表5检定项目一览表序号检定项目首次检定外观+ 2 各部分相互作用+ 3 镜座定位面表面粗糙度+ 4 镜座相邻定位面垂直度+ 镜座定位面对棋形镜人射面5 + 的垂直度模形镜主截面对镜座6 水平定位面的平行度+ 光学角规综合光圈数和7 + 工作面面形偏差8 偏向角+ 注:+表示

10、应检项目，-表示可不检项目。一6.3 检定方法6.3.1 外观4 前后方向O.1 mm/200mm 120 llO 0.03 后续检定使用中检验+ + + + + + + JJG 850-2005 目力观察。6.3.2 各部分相互作用目力观察和手动试验。6.3.3 镜座定位面表面粗糙度镜座四个定位面表面粗造度用粗糙度比较样块以比较法进行检定。6.3 .4 镜座相邻定位面垂直度在直角尺检定仪上，分别测得镜座四个相邻定位面垂直度，读数为Lii = 1, 2 , , 4。求得直角尺检定仪标准垂直度L=二LJ4，依次求得光学角规镜座四个相邻定位面垂直度6.L，= Li -L，取四个垂直度数值中绝对值最

11、大者为检定结果。也可使用符合镜座相邻定位面垂直度要求的其他计量仪器和方法进行检定。6.3.5 镜座定位面对模形镜人射面的垂直度将标准四方铁放在一级平板上，自准直仪照准四方铁的工作面。调整自准直仪视准轴垂直于四方铁的工作面，且自准直仪十字分划板竖丝对准四方铁的工作面，取自准直仪读数为。然后取下标准四方铁，将被检光学角规置于平板上，自准直仪十字分划板竖丝照准光学角规的人射面的反射像，再次读取自准直仪读数叭，两次读数之差，即为光学角规镜座该定位面对模形镜入射面的垂直度。按公式(1)计算。依次测出光学角规镜座四个定位面对模形镜人射面的垂直度，取四个垂直度数值中绝对值最大者为检定结果。Ai-i-。、，1

12、1 /，t、式中:6.z一一光学角规镜座定位面对模形镜人射面的垂直度，(仆，i = 1, 4; 。一一自准直仪照准标准方铁的读数，(); z一一一自准直仪照准光学角规人射面的读数，()。6.3.6 模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度调整自准直仪视准轴使其垂直对准模形镜的人射面。观察两表面反射像的高低错位，调整完成时错位量应小到分辨不出来，模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度如图3所示。叮图3模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度示意图测量时，首先瞄准模形镜前表面反射像，读取自准直仪读数1，然后自准直仪瞄准模形镜后表面反射像，读取自准直仪读数吨，两次读数之差，即为模形镜两表面反JJG 850-2

13、005 射像的高低错位，按公式(2)计算。模形镜主截面对镜座定位面的平行度用两表面反射像的高低错位4与偏向角S的比值K来确定，按公式(3)计算。分别测出模形镜主截面对镜座两个水平定位面的平行度，取其中绝对值最大者为检定结果。=1-2 K = / 式中:一一模形镜两表面反射像的高低错位，(); l一一-自准直仪对模形镜前表面的读数，(); 2一一自准直仪对模形镜后表面的读数，(); K一一模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度;一一光学角规偏向角，()。6.3.7 综合光圈和工作面面形偏差|6.3.7.1 综合光圈(2) (3) 使用泰曼干涉仪，将光学角规置于泰曼干涉仪的测试光路中，调整干涉条纹至

14、三条或五条，综合光圈数通过干涉条纹的最大弯曲量与相邻条纹间隔的比值来确定。按公式(4)计算。N = b/a 式中:N一一综合光圈数;b一一干普条纹的最大弯曲量，mm; a一一相邻干涉条纹间隔，mm。6.3.7. 2 工作面面形偏差用激光平面干涉仪测量，适用于检定光学角规工作面的面形偏差。(4) 光学角规工作面的局部光圈数!:.N依照GB2831一1981的方法进行检定，以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹的偏移量与两相邻条纹间距的比值来度量。6 .3 .8 偏向角6.3 . 8 . 1 一等光学角规偏向角的检定一等光学角规的偏向角使用激光小角度测量仪进行检定。将自准直仪置于激光小角度测量仪转

15、台一侧，用方铁调整自准直仪视准轴通过并垂直激光小角度测量仪转台的回转轴线，使其分划板竖丝平行于转台回转轴线。调整激光小角度测量仪于起始位置，将平面反射镜置于激光小角度测量仪的正弦臂的转台上，使其反射面与自准直仪视准轴垂直，反射像与自准直仪十字线分划板相重合。计算机清零计数。将被检光学角规置于转台与自准直仪之间的可调工作台上，调整光学角规的主截面与自准直仪水平分划线重合，前表面与人射光垂直，使出射光束产生一偏向角。一等光学角规偏向角检定原理如图4所示。转动激光小角度测量仪微动装置，使自准直仪再一次对准经光学角规偏折后在平面反射镜表面反射回来又透过光学角规出射的自准像，计算机计数，三次读数取一平均

16、值1 ，然后将光学角规水平转动180。重复以上调整测量读数町，双位置的测量数据再次取平均值。取下光学角规，激光小角度测量仪转到零起位置瞄准平面反射镜，回零误差6 JJG 850-2005 。应小于0.03，平均值与回零误差。之差，即为一次测量结果。重复以上过程十次，数据为1，句，取其十次测量数据的平均值为被检光学角规偏向角8的检定结果。计算实例见附录A。6 5 4 3 2 :-l 图4一等光学角规偏向角检定原理图l一自准直仪;2一被检光学角规;3一可调工作台;4 平面反射镜;5一激光小角度测量仪;6一计算机6.3.8.2 二等光学角规偏向角的检定二等光学角规偏向角用分度值为0.2的自准直仪和一

17、等光学角规以比较法进行检定。a.分别将分度值为0.2和1的自准直仪对径180。置于工作平台上，调整两台自准直仪光轴平行，用方铁调整自准直仪视准轴，使其水平分划线平行于工作台。0.2自准直仪作测量读数仪器，1自准直仪作为测量目标仪器。读数自准直仪瞄准目标自准直仪十字分划线时即对零瞄准读数，取三次读数的平均值记数为l。h.将一等光学角规置于平板台上。放置时，以光学角规模形镜大端对准目标自准直仪左边，使其前表面与目标自准直仪人射光垂直，调整其主截面与自准直仪水平分划线重合，且前表面像与目标自准直仪分划板十字线相重合。c.将被检光学角规以与一等光学角规偏向角方向反向180。放置在一等光学角规和读数自准

18、直仪之间，使其前表面与经一等光学角规偏折后的目标自准直仪人射光垂直。二等光学角规偏向角检定原理想图5所示。d.转动读数自准直仪测微鼓轮，瞄准经两块光学角规偏折后的目标自准直仪分划板十字线，取三次读数的平均值记数为的。调整中，一等光学角规模形镜大端对准目标自准直仪左边时，令4为:2 (2 -1) ;标准光学角规模形镜大端对准目标自准直仪右边时，令4为:2 (1-2 )。检定时只取其中一种调整方法即可。7 JJG 850-2005 /平被检角规(二等角规)标准角规(一等角规)读数自准直仪目标臼准直仪平板台图5二等光学角规偏向角检定原理图重复以上过程十次，得到测量数据.11, .110为.1;，计算

19、其平均值为.10被检光学角规偏向角实际值按公式(5)计算。被检=标准+.1式中:马一-.1i的平均值;被检一一被检光学角规偏向角实际值;标准一一标准光学角规偏向角实际值。计算实例见附录Bo6.3.8.3 三等光学角规偏向角的检定(5) 三等光学角规的偏向角用自准直仪和二等光学角规以比较法进行检定。操作方法同6.3.8.20 仲裁检定时，采用激光小角度测量仪的方法进行检定。6 .4 检定结果的处理经检定符合本规程要求的光学角规，填发检定证书，并注明按规定的等级使用;不符合本规程要求的填发检定结果通知书，并注明不合格的项目。6.5 检定周期检定周期应根据实际使用情况确定，一般不超过2年。8 JJG

20、 850-2例5附录A一等光学角规偏向角计算示例序号双位置测量读数平均值()回零误差()读数平均值对零之差()1 20.43 0.00 20 .43 2 20 .46 0.03 20 .43 3 20 .40 0.00 20.40 4 20.35 - 0.03 20.38 5 20.38 0.00 20.38 6 20.43 0.00 20.43 7 20 .43 0.00 20 .43 8 20.40 0.00 20 .40 9 20.38 0.00 20.38 10 20.46 0.00 20.46 光学角规偏向角= 20 .41 9 JJG 850-2005 附录B二等光学角规偏向角计算

21、示例序号对零瞄准读数l平均值()光学角规偏转瞄准读数2 (2 -1) () 2平均值()2.55 1. 14 - 2.82 2 2.56 1. 16 - 2.80 3 2.56 1. 15 - 2.82 4 2.45 1. 12 - 2.66 5 2 .48 1. 12 - 2.72 6 2.40 1. 05 -2.70 7 2.56 1. 25 - 2.62 8 2.52 1. 22 - 2.60 9 2.46 1. 06 - 2.80 10 2.58 1. 27 - 2.62 .1 = - 2.72 , 标准=63.12 , 世桂=标准+.1= 60 .40 。Ul JJG 850-200

22、5 附录C检定证书和检定结果通知书(内页)格式C.l 检定证书内页格式序号检定项目检定结果外观2 镜座相邻定位面垂直度3 镜座定位面对模形镜入射面的垂直度4 模形镜主截面对镜座水平定位面的平行度5 偏向角C.2 检定结果通知书内页格式序号检定不合格项目检定结果2 3 4 11 mSN|eaoR 中华人民共和国国家计量检定规程光学角规JJG 850-2005 国家质量监督检验检瘟总局发布中国计量出版社出版北京和平里回街甲2号邮政编码1栅13电话(010)642753 http:/ 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880 mm x 1230 mm 16开本印张1字数16千字则6年3月第1版2刷6年3月第1次印刷印数1-15例统书号155026- 2124 定价:18.元