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JJF 1063-2000 石油螺纹单项参数检查仪校准规范.pdf
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1、L中华人民共和国国家计量校准规范J J F 1 0 6 3-2 0 0 0石油螺纹单项参数检查仪I n s t r u m e n t s o f T h r e a d I n s p e c t i o n o f C a s i n g,T u b i n g,L i n e P i p e:a n d N e w R o t a r y S h o u l d e r e d C o n n e c t i o n2 0 0 0 一0 2 一1 4发布2 0 0()一 0 6 一 0,实施国 家 质 量 技 术 监 督 局发布J J F 1 0 6 3-2 0 0 0石油螺纹单项参数检
2、查仪校准规范,.,.,.,.,.,.,.月 p.,.,.马C a l i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n f o r I n s t r u m e n t sJ J F 1 0 6 3-2 0 0 0o f T h r e a d I n s p e c t i o n o f C a s i n g,T u b i n g,L i n e、.o.o.o.a.o.o.d.o.o.o.aP i p e a n d N e w R o t a r y S h o u l d e r e d C o n n e c t i o n 本规范经国家质量技
3、术监督局于 2 0 0 0 年 0 2 月 1 4日 批准,并自2 0 0 0年0 6 月 0 1日 起施行。归 口 单 位:全国 几何量长度计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院参加起草单位:天津钢管公司 鞍钢无缝钢管厂 汉中精密仪器厂本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释J J F 1 0 6 3-2 0 0 0本规范主要起草人:苏永昌 王为农 王正强 参加起草人:薛梓 赵福利 岑申 毛菊兰(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)(中国计量科学研究院)(天津钢管公司)(鞍钢无缝钢管厂)(汉中精密仪器厂)J J F 1 0 6 3-2 0 0 0目
4、录1 范围 ,.,(1)2 引用文献 ,(1)3 计量单位 。(1)4 概述 。(1)4.1 校验仪.(1)4.2 标准样板 。(1)4.3 单项参数量规 (1)5 计量性能要求 。(2)6 通用技术要求 (3)6.1 外观要求.(3)6.2 各部分相互作用 ,(3)7 校准条件 。(4)7.1 校 准 用 仪 器 设 备 。(4)7.2 校准环境 ,(4)8 校准项目和校准方法 (4)8.1 校验仪示值误差的最大差和重复性的校准 (4)8.2 标准 样板的 校 准 。,(6)8.3 单项 参 数 量 规 测 量 触头 的 校 准 。(8)8.4 单项参数量规的校准 ,。一(1 0)9 校准结
5、果的处理 。(1 1)1 0 复 校时 间 间 隔 。(1 1)附录A 校验仪千分鼓轮校准不确定度分析 (1 2)附录B 螺距样板校准不确定度分析 (1 4)附录C 螺纹牙高样板校准 不确定度分析 (1 5)附录D 单项参数量规校准不确定度分析 (1 6)附录E 校准证书内容 ,(1 8)J J F 1 0 6 3-2 0 0 0石油螺纹单项参数检查仪校准规范1 范围 本规范适用于石油螺纹单项参数检查仪(以下简称单项仪)的校准。2 引用文献 J J F 1 0 0 1-1 9 9 8 通用计量术语及定义 J J F 1 0 0 2-1 9 9 8国 家计量检定规程编写规则 J J F 1 0
6、5 9-1 9 9 9 测量不确定度评定与表示 G B/F 9 2 5 3.1-1 9 9 9 石油钻杆接头螺纹 G B/F 9 2 5 3.2-1 9 9 9 石油天然气工业套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 下列标准 所包含的条文,通过在本规范中引用而构成本规范的条文。本规范出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本规范的有关各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。3 计f单位 本规范采用国 家颁布的法定计量单位。对于英制单项仪,应选择近似本规范确定的量值进行校准,校准过程中应使单项仪的 刻线 对准整数位。4 概述 石油螺纹 包括石油钻杆接头、套管、油管和管线管螺纹;单项仪
7、包括校验 仪、标准样板和单项参数量规。4.1 校验仪 校验仪是用于校准单项参数量规示值误差和示值重复性的仪器,由 千分鼓轮及量规装卡机构组成。4.2 标准样板 标准样板包括螺距样板、螺纹牙高样板和 单表量规样板,用于设定螺距量规、螺纹牙高量规和单表量规的零点。4.3 单项参数量规 单项参数量规包括螺距量规、锥度量规、螺纹牙高量规、凹 坑量规、接箍同轴度量规、单表量规、中径量规等。单项参数量规由 指示表和机械机构组成,直接用于检测石油螺纹的单项参数。.1.1 F 1 0 6 3-2 0 0 05 计量性能要求 单项仪的计量性能要求见表1、表2、表3 和表4 0 表 1 校验仪千分鼓轮计量性能要求
8、校准项目最大允许值(二)示值误差的最大差0.0 0 5重复性0.0 0 2表2 标准样板计量性能要求样板名称校准项 目最大允许偏差螺距样板相邻牙之间的距离士 0.0 0 3 mm任意两牙之间的距离士0.0 0 5 mm圆螺纹牙高样板牙深士0.0 0 5 mmV形牙牙侧角士1 5 V形牙截顶量士0.0 0 5 mm偏梯形螺纹牙高样板牙深士0.0 0 5 mm直连型螺纹牙高样板牙深士0.0 0 5 mm单表量规样板中径牙厚 0一0.0 1 0 mm标准样板工作面磨损和锈蚀深度0.0 0 3 mm表 3 单项参数量规计量性能要求量规名称示值误差的最大差重复性(二)螺距量规0.0 2 0 mm/0.2
9、 mm0.0 0 5螺纹牙高量规0.0 2 0 mm/0.2 mm0.0 0 5偏梯形螺纹牙高量规0.0 1 2 mm/0.1 mm0.0 0 3锥 度量规0.0 4 mm/6 m m0.0 0 5J J F 1 0 6 3-2 0 0 0表 3(续)量规名称示值误差的最大差重复性(mm)偏梯形套管螺纹锥度量规0.0 3 mm/6 mm0.0 0 5接箍螺纹同轴度量规0.0 3 mm/0.5 m m0.0 0 5凹坑量规0.0 3 mm0.0 0 5座架规0.0 3 mm0.0 0 5单表量规0.0 2 r n m/0.2 mm0.0 0 5壁厚量规0.0 2 n mm0.0 0 5中径量规0
10、.0 2 mm/0.2 n u n0.0 0 5螺纹消失端量规0.0 3 mm0.0 0 5表4 单项参数f规触头计f性能要求触头名称校准项目最大允许值(m m)球型触头直径偏差士0.0 5 1球度0.01 0尖型触头锥尖磨损量0.01 36 通用技术要求6.1 外观要求 新制造的单项仪不应有碰伤、锈蚀、明显划痕、带磁以 及镀层脱落,刻线应清晰、均 匀。单 项仪 应 有 制 造厂名(或商 标)、型 号、出 厂编 号 及恒 标志。使用中及修理后的 单项仪,不允许有影响计量性能的 外观缺陷。6.2 各部分相互作用6.2.1 校验仪各部分相互作用 校验仪的装卡机构应能可靠的装卡被检单项参数量规。测微
11、鼓轮的锁紧应牢 固可靠,测微鼓轮的转动应平稳,无阻滞现象。6.2.2 单项参数量规各 部分相互作用 单项 参数量规的 测杆运动应平稳、指 示表指针的 运动无迟滞、卡阻或跳动;测量触头的拆卸和安装应方便可靠,拧紧后应牢固;各种机械调整和锁紧机构应能可靠工作。BF 1 0 6 3-2 0 0 0校准条件7.1 校准 用仪器设备 单 项仪校准用仪器设备 见表5,在满足计量性能要求的前提下,本规范不排斥采用其它校准仪器设备。7.2 校准环境7.2.1 校验仪、标准样板的校准环境 校 验仪、标准样板的校准环境温度:(2 0 士 1)C。被校准仪器温度平衡时间不少于2 4 h;校准环境相对湿度:5 0%一
12、7 0%a7.2.2 单项参数量规的 校准环境 单 项参数量规的校准环境温度:(2 0 士 3)0 C,被校准仪器温度平衡时间不少于6 h;校准环境相对湿度:5 0%一7 0%0表 5 单项仪校准用仪器设备序号仪 器 名 称测量不确定度测 量 范 围1坐标测量机2 0 0 mm2激光干涉仪O.2 tt m3轮廓仪2 p m李1 0 0 mm4测长仪1 0 0 mm5校验仪2 5 mm6电感测微仪5 0 mm8万能 工具显微镜2 0 0 mm x 2 0 0 mm9标准样板符合表2计量性能要求8 校准项目和校准方法 单项仪的 校准项目 见表6 08.1 校验仪示值误差的最大差和重复性的校准8.1
13、.1 校准装置的 安装 J J F 1 0 6 3-2 0 0 0 裹 6 单项仪的校准项目仪器名称校准项目校验仪外观及相互作用示值误差的最大差及重复性标准样板外观尺寸及形状单项参数量规外观及相互作用示值误差的最大差及重复性 将激光干涉仪移动镜安装在万能测长仪移动轴尾部,调整光轴,使激光干涉仪能读取测长仪移动轴的位移量。在测长仪上安装砧码,使移动轴的测力为1 N。从校验仪上取下测微鼓轮部件,将其安 装在万能测长仪工作台上。测长仪安装平面测帽,与测微鼓轮测杆平面端接触,用光隙法,在水平和垂直两个方向上调整测微鼓轮,使测微鼓轮测杆平面 端与测长仪测帽平面端平行。将测长仪平面测帽换为球形测帽。旋转测
14、微鼓轮,验证测微鼓轮测杆向 前或向后运动时都能与测长仪测帽保持接触。8.1.2 校验仪测微鼓轮 示值误差的 最大差的校准 正 行程校准时,应先将鼓轮旋转至小于零位约一圈,然后沿正行程方向旋转至零位,将激光干涉仪的 示值设置为零。以测微鼓轮对准校准点,记录激光干涉仪的示值,示值误差二 校准点读值一 示值。按表7 所列受检点依次完成正行程方向的校准。表7 校验仪测微鼓轮的校准点校准项 目校 准 点(二)示值误差0;5.0 0;6.1 0;7.1 5;8.2 0;9.2 5;1 0.3 0;1 1.3 5;1 2.4 0;1 3.4 5;1 4.5 0;巧.5 2;1 6.6 7;1 7.7 4;1
15、 8.8 8;2 0;2 5重复性5;1 5;2 0 反行程校准时,应先将鼓轮旋转至大于最大受检点约一圈,然后沿反行程方向 旋转至最大 受检点,并将激光干涉仪的示值也设置为最大受检点值。以 测微鼓轮对准校准点,记录激光干涉仪的示值,按表 7 所列受检点依次完成反行程方向的校准。正 行程各校准点的示值误差中,最大值与最小值的差值称为正 行程示值误差的 最大差,同理可以求出反行程示值误差的最大差,二者中的较大值应符合表 1 的规定。在校准途中,不要改变测微鼓轮测杆的运动方向。J J F 1 0 6 3-2 0 0 08.1.3 校 验仪测微 鼓轮重复性的 校准 沿 正方向 旋转测微鼓轮(旋转量约一
16、圈)至表7 所列各受检点,每个受检点 1 0 次,记录 激光干涉仪的 示值,激光干涉仪 1 0 次示值中 最大值与最小值的 差值是该校准点的重复性,所有 校准点的重复性应符合表1 的规定。8.1.4 校验仪测微鼓轮的校准结果 当 校验仪测微鼓轮的示值误差的 最大 差和重复性符合本规范表1 的规定,外观及相互作用符合6.2 的规定时,判为符合规范要求,否则为不符 合规范要求。8.2 标准样板的 校准 在使用一段时间 后,标准样板的 工作面会发生磨损或锈蚀,可用刀口 尺光隙 法或其它方法对磨损和锈蚀深度进行校准。标准样板的磨损或锈蚀深度应符合本规范表2 的规定。标准样板尺寸和形状的名义值见表8、表
17、 9 和表1 0.表 8 螺纹牙高样板名义值J J F 1 0 6 3-2 0 0 0表 9 姐距样板的牙间距离名义值 螺纹长度(平行于螺纹轴线)平行于圆锥母线的长度(n u n)(mm)1:1 6(锥度)1:1 2(锥度)1:6(锥度)1:4(锥度)1 2.7 01 2.7 0 61 2.7 4 41 2.7 9 92 5.4 02 5.4 1 22 5.4 2 22 5.4 8 82 5.5 9 83 8.1 03 8.1 1 93 8.1 3 33 8.3 2 33 8.3 9 65 0.8 05 0.8 2 55 0.8 4 45 0.9 7 65 1.1 9 56 3.5 06 3.
18、5 3 16 3.5 5 56 3.7 2 06 3.9 9 47 6.2 07 6.2 3 77 6.2 6 67 6.4 6 47 6.7 9 38 8.9 08 8.9 4 38 8.9 7 78 9.2 0 88 9.5 9 21 0 1.6 01 0 1.6 5 01 0 1.6 8 81 0 1.9 5 31 0 2.3 9 0表 1 0 单表f规样板尺寸序号校准内容名义值1外螺纹中径牙厚2.5 4 mm2内螺纹中径牙厚2.5 1 mm8.2.1 螺纹牙高样板尺寸和 形状校准8.2.1.1 螺纹牙高样板U形牙和V形牙牙深的校准 将激光干涉仪移动镜安装在测长仪移动轴尾部,调整光轴,使
19、激光干涉仪能读取测长仪移动轴的位移量。如图1 所示,将小方体装卡 在万能测长仪带紧固 的工作台 上,调整其中 一个工作面A与测长仪移动轴平行,将螺纹牙高样板紧贴在小方体的B 面上,将R 0.3 l n m的专用触头装在测长仪移动轴端部,分别测得 a,a 2,a 3,牙深 H按公式 1 计算:H=a。一(a l+a 2)/2 (1)牙深H的计算结果与表8 中的 牙深名义值之差,不得超出 表2 的 规定。8.2.1.2 V形牙牙侧角的 校准 被测样板放在万能工具显微镜工作台上,用反射光源照明。将测角目镜中角度值对准零度。调整被测样板,使测角目 镜米字线中的 横向中心 线与样板的基面重合,然后 调
20、7沃 任,1 0 6 3-2 0 0 0整测 角目 镜中的米字线,使其纵向中 心线与 样板的 牙侧面重合。从测角目 镜中读出牙侧角示值。每 牙侧角测量不应少于3 次,其平均值作为牙侧角测量结果。V形牙牙侧角测量结果与表 8 所列牙侧角名义值之差不得超出表 2的规定。图1 牙深测量示意图8.2.1.3 V形牙截顶量的 校准方法 使用轮廓仪对 V形牙底进行扫描,数据处理后得到 V形牙截顶量的测量结果。V形牙截顶量的测量结果与表 8 列出的名义值之差不得超出表 2 规定的最大允许偏差值。8.2.2 螺距样板的校准 螺距样板包括圆螺纹螺距样板和 偏梯形螺纹螺距样板。螺距样板的 校准 项目 是样板的牙间
21、距离,其名义值见表9。圆螺纹螺距样板的工作面是牙槽的两个对称斜面;偏梯形螺纹螺距样板的工作面是牙槽的3“斜面。8.2.2.1 圆 螺纹螺距样板牙间 距离的校准 在具有探针对中功能的坐 标测量机上,选用球形测量触头,在样板宽度范围内分3条线对样板的 牙间 距离进行测量。坐 标机所得到的 测量结 果与表9 中 对应的 牙间 距离名义值之差,不得超出表2 的 规定。8.2.2.2 偏梯形螺纹螺距样板的 校准 偏梯形螺纹螺距样板的牙间距离是指样板 3 0 斜面之间的距离。在具有探针对中功能的坐标测量机上,选用 0 1.5 m m球形测头对样板 3 0 斜面之间的距离进行测量。测量时球形测头应同时与3
22、0 斜面和 底面接触,测量位置如图2 所示。测量应在螺距样板宽度范围内分3 条线进行。坐标机所得到的测量结果与 表9 中 对应的名义值之差,不得超出表 2的规定。8.2.3 单表量规样板的校准 单表量规样板的校准内容是中径牙厚,其名义值见表 1 0。校准时,将样板固定在万工 显的工作台 上,以样板顶部找正,用分划板米字线瞄 准样板顶部下 0.7 8 7 m m处牙侧,测量牙厚,测量结果与表 1 0 所列名义值之差不得超出表2 的规定。8.3 单项参数量规测量触头的校准 单项参数量规的 测量触头分锥形触头和球形触头。锥形触头的校准内 容是触头锥尖的磨损量;球形触头的校准内容是触头的名义尺寸和球度
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