JJF 1093-2015 投影仪校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 0 9 32 0 1 5投影仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP r o j e c t o r s 2 0 1 5-1 2-0 7发布2 0 1 6-0 6-0 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局投影仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP r o j e c t o r sJ J F1 0 9 32 0 1 5代替J J F1 0 9 32 0 0
2、 2 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工业和信息化部电子第五研究所 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J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局本规范起草人:常 青(陕西省计量科学研究院)张 辉(陕西省计量科学研究院)张晓芬(工业和信息化部电子第五研究所)J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量特性(1)4.1 工作台纵、横(垂)向移动的直线度(1)4.2 工作台纵、横(垂)向移动的相互垂直度(1)4.3 光学机械式读
3、数装置的0.1mm刻线与微米刻线的相符性(2)4.4 光学机械式读数装置的物镜放大倍数误差(2)4.5 读数装置的示值误差变化范围和回程误差(2)4.6 数字显示器的漂移(2)4.7 投影仪物镜放大倍数误差(2)4.8 仪器示值误差变化范围(2)4.9 回转影屏(或回转工作台)的示值误差变化范围(3)5 校准条件(3)5.1 环境条件(3)5.2 校准项目及校准用标准器(3)6 校准方法(4)6.1 工作台纵、横(垂)向移动的直线度(4)6.2 工作台纵、横(垂)向移动的相互垂直度(4)6.3 光学机械式读数装置的0.1mm刻线与微米刻线的相符性(4)6.4 光学机械式读数装置的物镜放大倍数误
4、差(4)6.5 读数装置的示值误差变化范围和回程误差(4)6.6 数字显示器的漂移(5)6.7 投影仪物镜放大倍数误差(5)6.8 仪器示值误差变化范围(6)6.9 回转影屏(或回转工作台)的示值误差变化范围(7)7 校准结果的处理(7)8 复校时间间隔(7)附录A 投影仪示值误差变化范围的测量结果不确定度评定(8)附录B 物镜放大倍数误差的测量结果不确定度评定(1 1)附录C 校准证书信息及内页格式(1 3)J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局引 言本规范的修订以J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1
5、 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示为基础和依据,对J J F1 0 9 32 0 0 2 投影仪校准规范进行修订。与J J F1 0 9 32 0 0 2 投影仪校准规范相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:投影仪的结构图中增加数字显示装置的图示(见3);取消了按照工作台尺寸对简易型、轻型、重型的分类方式,统一为按照影屏尺寸分为小型、中型和大型(见3);光学机械式读数装置示值误差的校准方法选择标准玻璃线纹尺作为标准,替代原来的标准量块,简化了校准方法(见5.2和6.5.1);取消原规范中“影屏十字线的水平线对纵向导轨移动方向的平行度”的校准
6、项目;取消原规范中“投影物镜光轴和投射照明光轴与工作台面的垂直度”的校准项目;取消原规范中“顶尖正确性”的校准项目;回转影屏(或回转工作台)示值误差的计量特性要求简化为一个指标;简化了物镜放大倍数校准方法中校准位置的具体要求(见6.7);简化了仪器示值误差的校准点分布的说明,对数字显示的仪器示值误差校准进行了说明(见6.8)。本规范的历次版本发布情况:J J F1 0 9 32 0 0 2;J J G1 0 81 9 8 2。J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局投影仪校准规范1 范围本规范适用于测量用立式、卧式投影仪的校准。2 引用文件本规范引用下列文件:J B/T6
7、 3 8 0 投影仪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 概述投影仪是光、机、电一体化的计量仪器,利用光学放大原理,将被测物体经过光学系统放大后成像在影屏上进行观察测量,光学原理见图1。从光源1发出的光束,通过聚光镜组2后变成平行光照亮被测物体3,在经过物镜组4将其影像5投影到影屏6上,对工件进行轮廓测量或坐标测量。其主要结构型式分为立式投影仪(物镜光轴垂直于工作台面,结构型式见图2)和卧式投影仪(物镜光轴平行于工作台面,结构型式见图3)两种。图1 投影仪光学原理示意图1光源;2聚光镜组;3被测物;4物镜组;5被
8、测物的像;6影屏投影仪一般根据影屏直径D大小分为小型(D4 0 0mm)、中型(4 0 0mmD8 0 0mm)和大型(D8 0 0mm)三类。4 计量特性4.1 工作台纵、横(垂)向移动的直线度工作台纵、横(垂)向移动的直线度误差限为1 0m。4.2 工作台纵、横(垂)向移动的相互垂直度1J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局工作台纵、横(垂)向移动的垂直度误差限见表1。表1 工作台纵、横(垂)向导轨移动的垂直度误差限类型小型投影仪中型投影仪大型投影仪垂直度误差限()3 02 01 5图2 立式投影仪 图3 卧式投影仪 4.3 光学机械式读数装置的0.1mm刻线与微米
9、刻线的相符性光学机械式读数装置的0.1mm刻线与微米刻线的相符性一般不超过1.0m。4.4 光学机械式读数装置的物镜放大倍数误差光学机械式读数装置的物镜放大倍数最大允许误差一般不超过1.0m。4.5 读数装置的示值误差变化范围和回程误差读数装置最大允许示值误差变化范围一般不超过2.0m,回程误差限一般不超过1.0m。4.6 数字显示器的漂移在1h时间内,数字显示器的示值变化一般不超过1个分辨力。4.7 投影仪物镜放大倍数误差投影仪物镜放大倍数最大允许误差一般不超过表2的规定。表2 投影仪物镜放大倍数最大允许误差类型小型和中型投影仪大型投影仪物镜放大倍数最大允许误差0.0 8%0.0 6%4.8
10、 仪器示值误差变化范围仪器最大允许示值误差变化范围应符合表3的规定。2J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局表3 仪器最大允许示值误差变化范围投影仪类型小型和中型投影仪大型投影仪最大允许示值误差变化范围4m+41 0-5L4m+21 0-5L 注:式中L为相应测量段的长度。4.9 回转影屏(或回转工作台)的示值误差变化范围回转影屏(或回转工作台)的示值最大允许误差变化范围一般不超过6。注:校准工作不判断合格与否,上述计量特性要求仅供参考。5 校准条件5.1 环境条件5.1.1 校 准 室 内 温 度:大 型(2 03),中 型、小 型(2 05),室 温 变 化:0.5
11、/h;5.1.2 校准室内湿度:相对湿度不超过7 0%;被校准仪器在室内平衡温度时间不少于2 4h,校准用标准器在室内平衡温度时间不少于3h。5.2 校准项目及校准用标准器校准项目及校准用标准器见表4。表4 校准项目及校准用标准器序号校准项目校准用标准器和要求1工作台纵、横(垂)向移动的直线度扭簧比较仪,MP E:0.5m0级检定直尺0级平面直角尺2工作台纵、横(垂)向移动的相互垂直度扭簧比较仪,MP E:0.5m0级平面直角尺0级刀口形直角尺3光学机械式读数装置的0.1mm刻线与微米刻线的相符性 4光学机械式读数装置物镜放大倍数误差 5读数装置的示值误差变化范围和回程误差2等标准玻璃线纹尺,
12、分度值:0.0 1mm6数字显示器的漂移 7投影仪物镜放大倍数误差2等标准玻璃线纹尺,分度值1mm,投影仪专用玻璃线纹尺,MP E:0.0 3mm8仪器示值误差变化范围2等标准玻璃线纹尺,分度值:0.0 1mm和1mm9回转影屏(或回转工作台)的示值误差变化范围0级刀口形直角尺 注:也可采用满足测量不确定度要求的其他测量设备进行校准。3J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局6 校准方法在透射光照明下,正确调整灯丝的位置,使投影仪能够正常工作,并确认无影响测量准确度的缺陷后,再进行校准。6.1 工作台纵、横(垂)向移动的直线度直线度用检定直尺和扭簧比较仪测量。将检定直尺放
13、置在工作台中心位置,扭簧比较仪固定在投影仪主体上,并与检定直尺垂直(或水平)工作面接触,调整检定直尺平行于工作台纵向(或横向)移动方向,移动工作台,在扭簧比较仪上读出该移动方向垂直(或水平)方向示值的最大变化量分别作为该方向的测量值。对于卧式投影仪,垂向导轨移动的直线度用平面直角尺和扭簧比较仪测量。将直角尺立放在金属工作台中心位置,使其工作面与横向(或纵向)行程大致平行,并与固定在投影仪主体上的扭簧比较仪接触,调整直角尺,使工作面平行于垂向行程,垂向移动工作台,从扭簧比较仪上读得横向(或纵向)示值的最大变化量分别作为该方向的测量值。6.2 工作台纵、横(垂)向移动的相互垂直度用平面直角尺测量。
14、测量时,将直角尺放置在工作台上,扭簧比较仪固定在投影仪主体上,并与直角尺长边工作面接触,调整该面与工作台纵向移动方向平行,然后将扭簧比较仪与平面直角尺短边相接触,横(垂)向移动工作台,在扭簧比较仪上读得工作台行程首尾两点之差,按照公式(1)计算垂直度。=2 0 6.2 6 5L(1)式中:纵、横(垂)向移动的相互垂直度,();横(垂)向移动工作台时扭簧比较仪的读数差值,m;L 横(垂)向移动工作台的行程,mm。小型投影仪也可用刀口形直角尺以影像法进行测量。6.3 光学机械式读数装置的0.1mm刻线与微米刻线的相符性将微米分划板(或读数鼓轮)对零,读数装置中玻璃线纹尺上任一毫米刻线对在0.1mm
15、分划板的一条双刻线中间,转动微米分划板(或读数鼓轮)使玻璃线纹尺毫米刻线对在相邻的另一条0.1mm分划板的双刻线中间,从微米分划板(或读数鼓轮)上读出相对1 0 0m的偏差,该项测量应在0.1mm分划板均匀分布的3个位置进行,取3个位置中绝对值最大的作为测量值。6.4 光学机械式读数装置的物镜放大倍数误差将微米分划板(或读数鼓轮)对在零位,读数装置中玻璃线纹尺上任一毫米刻线对在0.1mm分划板的“0”双刻线中间,由微米分划板(或读数鼓轮)读出相邻的另一毫米刻线与0.1mm分划板的“1 0”双刻线的偏差值,以3次读数的平均值作为测得值。该项测量应在读数装置中玻璃线纹尺均匀分布的3个位置进行,以3
16、个位置测得值中绝对值最大的作为测量值。6.5 读数装置的示值误差变化范围和回程误差6.5.1 读数装置的示值误差变化范围4J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局用分度值为0.0 1mm的标准玻璃线纹尺以5 0倍物镜和透射光照明测量。将标准玻璃线纹尺安置在工作台的中间位置,读数装置置于零位,调整标准玻璃线纹尺与工作台移动方向平行,在影屏中心的邻近位置上安置双刻线分划板与mm刻线平行,微调工作台使双刻线对准标准玻璃线纹尺的零位,在读数装置上读得a0,并依次将标准玻璃线纹尺的0.0 3mm,0.0 6mm,0.0 9mm,0.2mm,0.4mm,0.6mm,0.8mm和1mm
17、刻线分别与双刻线分划板的双线对准,在读数装置上读得ai,各校准点处的示值误差i按公式(2)计算求得:i=(ai-a0)-li(2)式中:ai,a0 校准点和对零位时读数装置的读数,mm或m;li 相应标准玻璃线纹尺刻线间的实际值,mm或m。读数装置的示值误差变化范围以各点示值误差中的最大值与最小值的差值确定,作为最终测量值。6.5.2 读数装置的回程误差按照6.5.1规定的校准点,分别以正、反行程方向瞄准标准玻璃线纹尺的相应刻线,在读数装置上分别读得各校准点的读数值ai正和ai反,读数装置的回程误差,以各校准点正、反行程读数值之差的最大值作为测量值。6.6 数字显示器的漂移开机1 5m i n
18、待数字显示装置稳定后,以起始读数值为准,1h内每隔1 5m i n观察记录1次,以4次观测值与起始读数值差值中绝对值最大的作为测量值。6.7 投影仪物镜放大倍数误差用标准玻璃线纹尺和投影仪专用玻璃线纹尺测量。该项测量应在分别安装各倍物镜和透射光照明的条件下,在影屏相互垂直的两直径方向的半屏和全屏位置上进行,见图4。图4 投影仪放大倍数误差校准位置示意图 校准时,将标准玻璃线纹尺放在工作台的中间位置。调整工作台使标准玻璃线纹尺刻线影像清晰,根据物镜的放大倍数用投影仪专用玻璃线纹尺进行比较,借助仪器附带5J J F1 0 9 32 0 1 5市场监管总局市场监管总局的放大镜观察标准玻璃线纹尺两刻线
19、影像间距离是否与投影仪专用玻璃线纹尺的相应刻线相重合,不重合时借助工作台的读数装置读出其差值(3次测量的平均值)L(分别为半屏左、半屏右、全屏3个位置各测量3次)。投影仪的放大倍数误差按公式(3)计算求得:=LL1 0 0%(3)式中:物镜放大倍数误差;L 在影屏上两玻璃尺刻线的不重合值,mm或m;L 标准玻璃线纹尺所用两刻线的实际尺寸,mm或m。投影仪物镜放大倍数误差以各倍数物镜在3个位置放大倍数误差中绝对值的最大值作为该倍数物镜放大倍数误差的测量值。物镜放大倍数误差的校准结果应给出已校准各倍数物镜放大倍数误差的测量值。6.8 仪器示值误差变化范围用标准玻璃线纹尺以5 0倍物镜和透射光照明测
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