JJF 1084-2002 框式水平仪和条式水平仪校准规范-（高清正版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 0 8 42 0 0 2框式水平仪和条式水平仪校 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 rF r a m eL e v e l sa n dS h a f tL e v e l s 2 0 0 2-0 5-2 4发布2 0 0 2-0 8-2 4实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布 框式水平仪和条式水平仪校 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 rF r a m eL e v e l sa n dS h a f tL e v e l sJ J F1 0 8 42 0 0 2代替J J G3 81 9 8 4 本规范经国家质量监督检验检疫总局于2 0 0 2年5月2 4日批准,并自2 0 0 2年8月2 4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:湖北省计量测试技术研究院 本规范由归口单位负责解释J J F1 0 8 42 0 0 2 本规范主要起草人:汪丰焰(湖北省计量测试技术研究院)阎志京(湖北省计量测试技术研究院)郑 华(湖北省计量测试技术研究院)参加起草人:黄润华(湖北省计量测试技术研究院)杨 莉(湖北省计量测试技术研究院)J J F1 0 8 42 0 0 2目 录1 范围(1)2 引用文献(1)3 概述(1)4 计量特性(2)4.1 工作面的平面度(2)4.2 偏斜误差(2)4.3 零位误差(2)4.4 分度值误差(2)5 校准条件(3)5.1 环境条件(3)5.2 测量标准及其他设备(3)6 校准项目和校准方法(3)6.1 校准项目(3)6.2 校准方法(3)7 校准结果的表达(6)8 复校时间间隔(6)附录A 水平仪分度值计算实例(7)附录B 水平仪零位检定器校准方法(1 0)附录C 校准证书格式及内容(1 3)J J F1 0 8 42 0 0 2框式水平仪和条式水平仪校准规范1 范围本规范适用于分度值为(0.0 20.1 0)mm/m的框式水平仪和条式水平仪的校准。2 引用文献本规范引用下列文献:G B/T1 6 4 5 51 9 9 6 条式和框式水平仪J J F1 0 0 11 9 9 8 通用计量术语及定义J J F1 0 5 91 9 9 9 测量不确定度评定与表示使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述框式、条式水平仪是利用液面水平的原理,以水准泡直接显示角位移,测量相对于水平和铅垂位置微小倾斜角度的一种通用角度计量器具;也可用于测量各种机床导轨的直线度、平面度及平行度,校正设备安装的水平和铅直位置等。框式水平仪和条式水平仪的外形结构如图1、图2所示。图 1图 21J J F1 0 8 42 0 0 24 计量特性4.1 工作面的平面度工作面不允许呈凸形,工作面的平面度见表1。表 1分度值/(mm/m)0.0 20.0 5,0.1 0工作面平面度/mm0.0 0 30.0 0 54.2 偏斜误差水平仪工作面横向倾斜5 时,偏斜误差不大于1/4分度。4.3 零位误差水平仪零位误差见表2。表 2名 称基 准 面分度值/(mm/m)零位误差/格框式水平仪下平面及下V形工作面上平面、侧平面及侧V形工作面0.0 20.0 50.1 00.0 20.0 50.1 01/41/21/31/4条式水平仪平面及V形工作面0.0 20.0 50.1 01/44.4 分度值误差标称分度值与任意一个实测分度值之差不大于标称分度值的2 0%即实测分度值在(10.2)格内。2J J F1 0 8 42 0 0 25 校准条件5.1 环境条件校准时室内温度应为(2 02),每小时变化不大于1,平衡温度的时间不少于3h。5.2 测量标准及其他设备0级刀口形直尺,2级量块;分度值为0.0 0 5mm/m的水平仪检定器;水平仪零位检定器,条式水平仪。6 校准项目和校准方法6.1 校准项目6.1.1 工作面的平面度6.1.2 偏斜误差6.1.3 零位误差6.1.4 分度值误差6.2 校准方法6.2.1 为校准计量特性,应对以下技术要求进行适当检查,满足相应要求后进行校准。6.2.1.1 外观a)水平仪工作面上不应有砂眼、气孔、裂纹、划伤、碰痕、锈蚀等缺陷。b)水准泡清洁、透明,刻线清晰、均匀、无脱色现象。6.2.1.2 各部分相互作用a)水准泡安装牢固,零位调整机构可靠、有效。b)水准 泡 的 气 泡 长 度 与 其 中 央 两 长 刻 线 之 间 的 距 离,其 偏 差 对 分 度 值 为0.0 2mm/m,0.0 5mm/m的水平仪不大于1格;对分度值为0.1 0mm/m的水平仪不大于0.5格。c)气泡移动平稳,无目力可见的跳动和停滞现象。6.2.2 工作面的平面度在被测工作面3个方向上用刀口形直尺和量块进行测量,取最大值为平面度。6.2.3 偏斜误差如图4(b)所示,测量前将芯轴(能与V形工作面中间位置相切)固定在水平仪零位检定器的工作台上,再将水平仪放在芯轴上,使横向水泡居中,然后将水平仪绕芯轴前后倾斜约5,两次读数之差的一半为偏斜误差。6.2.4 零位误差6.2.4.1 下平工作面为基准的零位误差如图3所示,测量前将被校水平仪放在水平仪零位检定器的工作台上,紧靠定位块,待气泡稳定后在气泡的一端读数a1;然后将水平仪调转1 8 0,准确地放在原位置,3J J F1 0 8 42 0 0 2按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数a2,两次读数差的一半为零位误差。重新调零后的水平仪放置4h,再次进行测量。图 36.2.4.2 下V形工作面为基准的零位误差如图4(a)所示,测量前将芯轴(能与V形工作面中间位置相切)固定在水平仪零位检定器的工作台上,再将水平仪放在芯轴上,使横向水泡居中,然后按6.2.4.1的方法测量,两次读数差的一半为零位误差。图 4图 56.2.4.3 框式水平仪上工作面为基准的零位误差将被校框式水平仪放在水平仪零位检定器的工作台上,紧靠定位块,再将同规格的条式水平仪放在被校框式水平仪上,如图5所示。待气泡稳定后,在条式水平仪气泡的一端读数b1。同时在被校框式水平仪气泡的一端(与条式水平仪方向相同的一边)读4J J F1 0 8 42 0 0 2数a1。然后,将被校框式水平仪调转1 8 0,条式水平仪仍按原方向放在被校框式水平仪上,在条式水平仪同一端读数b2,在被校框式水平仪第一次读数的一边记下气泡另一端的读数a2;零位误差用下式计算:零位=(b2-b1)/2-(a2-a1)/2(1)6.2.4.4 框式水平仪侧平工作面为基准的零位误差如图6所示,将被校框式水平仪的侧平工作面靠紧平靠尺的一侧,待气泡稳定后在气泡的一端读数。然后将被校框式水平仪调转1 8 0 靠紧平靠尺的另一侧,在第一次读数的一边记下气泡另一端的读数,两次读数差的一半为零位误差。图 66.2.4.5 框式水平仪侧V形工作面为基准的零位误差如图7所示,将被校框式水平仪的侧V形工作面靠紧标准芯轴的一侧,待气泡稳定后在气泡的一端读数。然后将被校框式水平仪调转1 8 0 靠紧标准芯轴的另一侧,在第一次读数的一边记下气泡另一端的读数,两次读数差的一半为零位误差。图 76.2.5 分度值误差将被校水平仪放在水平仪检定器的工作台上,如图8所示。5J J F1 0 8 42 0 0 2图 8 调整水平仪检定器,使被校水平仪的气泡对准水准泡左边(或右边)的起始线,同时使水平仪检定器的示值位于某一整数值。然后依次改变水平仪检定器的示值,每次改变量为被校水平仪的标称分度值,待气泡稳定后,在气泡的一端进行读数,取其两次读数的平均值a0,a1,a2,an。以同样的方法校准水准泡另一边。为了消除检定器螺杆空程影响,微动手轮应按同一方向旋转。水平仪的实测平均分度值/(mm/m)可根据水平仪检定器的示值变化量与水平仪气泡的实测位移量按下式计算:=bn-b0左+bn-b0()右/(an-a0)左+(an-a0)右(2)式中:bn-b0 水平仪检定器的示值变化量,格;(an-a0)水平仪气泡的实测位移量,格;水平仪检定器的分度值,mm/m。水平仪如果标称分度值与实测平均分度值之差的绝对值超过标称分度值的1 0%,而气泡的位移量呈线性变化时,可重新确定它的分度值,并按新的分度值计算分度值误差。分度值误差按下式计算:分度值=ai-ai-1-1(3)水平仪分度值计算实例见附录A。7 校准结果的表达校准后的水平仪,出具校准证书;给出校准结果及分度值误差测量的不确定度;对重新标定分度值的水平仪,同时给出实测分度值和分度值误差及分度值误差测量结果的不确定度。8 复校时间间隔复校时间间隔根据水平仪的使用情况,建议一般不超过1年。6J J F1 0 8 42 0 0 2附录A水平仪分度值计算实例A.1 用分度值为0.0 0 5mm/m的水平仪检定器校准一台分度值为0.0 2mm/m的水平仪,校准结果为表A.1。表 A.1格校准序号左 边右 边检定器的示值bi水平仪的读数ai实测分度值ai-ai-1检定器的示值bi水平仪的读数ai实测分度值ai-ai-101 00.04 00.011 40.90.93 61.01.021 81.70.83 22.11.132 22.81.12 83.11.042 63.70.92 44.11.053 04.71.02 05.11.063 45.60.91 65.90.873 86.50.91 26.91.084 27.51.087.91.0 =(|4 2-1 0|左+|8-4 0|右)0.0 0 5/(7.5-0)左+(7.9-0)右=0.0 2 08(mm/m)标-=0.0 2-0.0 2 08=-0.0 0 08(mm/m)|-0.0 0 08|0.0 0 2(mm/m)被校水平仪的标称分度值与实测平均分度值之差的绝对值超过标称分度值的1 0%;实测分度值误差超过标称分度值的2 0%;但气泡的位移量呈线性变化,可重新确定它的分度值;按新的分度值0.0 3mm/m进行校准,校准结果见表A.3。8J J F1 0 8 42 0 0 2表 A.3格校准序号左 边右 边检定器的示值bi水平仪的读数ai实测分度值ai-ai-1检定器的示值bi水平仪的读数ai实测分度值ai-ai-101 00.05 60.011 60.90.95 01.01.022 21.91.04 41.90.932 83.01.13 83.01.143 44.01.03 24.01.054 04.90.92 65.01.064 65.91.02 05.90.975 27.01.11 47.01.185 88.01.088.01.0 =(|5 8-1 0|左+|8-5 6|右)0.0 0 5/(8.0-0)左+(8.0-0)右=0.0 3(mm/m)标-=0.0 3-0.0 3=0(mm/m)00.0 0 3mm/m按分度值0.0 3mm/m进行校准,被校水平仪的标称分度值与实测平均分度值之差的绝对值未超过标称分度值的1 0%;任意一个实测分度值误差均在标称分度值的2 0%范围内。9J J F1 0 8 42 0 0 2附录B水平仪零位检定器校准方法B.1 范围本方法适用于水平仪零位检定器的校准。B.2 概述水平仪零位检定器可用来校准条式水平仪、框式水平仪和合像水平仪的零位误差,以及水平仪零位的调整。其结构如图B.1所示。图 B.1B.3 计量特性B.3.1 工作台面平面度工作台的平面度不大于0.0 0 8mm。B.3.2 标准芯轴素线直线度和两端直径差B.3.2.1 直线度不大于0.0 0 15mm。B.3.2.2 两端直径差不大于0.0 0 15mm/3 0 0mm。B.3.3 平靠尺的平面度、平行度01J J F1 0 8 42 0 0 2B.3.3.1 平面度不大于0.0 0 1mm。B.3.3.2 平行度不大于0.0 0 15mm/3 0 0mm。B.3.4 标准芯轴安装在水平仪零位检定器上的垂直度垂直度不大于2。B.3.5 平靠尺安装在水平仪零位检定器上的垂直度垂直度不大于2。B.4 校准条件和校准项目B.4.1 环境条件校准时室内温度应为(2 02),其变化每小时不大于1;被校准水平仪零位检定器在校准室内恒温时间不少于4h。B.4.2 校准项目和校准工具水平仪零位检定器的校准项目及校准工具见表B.1。表 B.1序号校 准 项 目校 准 工 具1外观目力观察2工作台平面度0级刀口形直尺、2级量块3标准芯轴素线直线度研磨面平尺4标准芯轴两端直径差卡规5平靠尺平面度3 1 0mm长平晶6平靠尺平行度立式光学计7标准芯轴安装在零位检定器上的垂直度框式水平仪(分度值0.0 2mm/m)8平靠尺安装在零位检定器上的垂直度框式水平仪(分度值0.0 2mm/m)B.4.3 校准方法B.4.3.1 工作台面平面度在工作台面3个方向上用刀口形直尺和量块进行测量,取最大值为平面度。B.4.3.2 标准芯轴素线直线度和两端直径差B.4.3.2.1 标准芯轴素线直线度用研磨面平尺以光隙法测量。B.4.3.2.2 标准芯轴两端直径差用卡规测量。11J J F1 0 8 42 0 0 2B.4.3.3 平靠尺的平面度和平行度B.4.3.3.1 平面度用3 1 0mm长平晶测量。B.4.3.3.2 平行度用立式光学计测量。B.4.3.4 标准芯轴安装在水平仪零位检定器上的垂直度将框式水平仪的侧V形面紧靠芯轴的一侧,待气泡稳定后在气泡的一端读数;然后将框式水平仪调转1 8 0,紧靠芯轴的另一侧,按照第一次读数的一边记下另一端的读数,两次读数和的一半为垂直度。B.4.3.5 平靠尺安装在水平仪零位检定器上的垂直度将框式水平仪的侧平面紧靠平靠尺的一侧,待气泡稳定后在气泡的一端读数;然后将框式水平仪调转1 8 0,紧靠平靠尺的另一侧,按照第一次读数的一边记下另一端的读数,两次读数和的一半为垂直度。21J J F1 0 8 42 0 0 2附录C校准证书格式及内容C.1 校准证书封面格式(实验室名称)校 准 证 书(校准证书编号)被校准设备型号规格出厂编号生产厂家委托方名称及地址校准地点校准日期(实验室签章)主 管核验人员校准人员本校准证书无校准人员签名及实验室签章无效。复制本校准证书必须保持其完整性,否则须经签发实验室的书面许可。J J F1 0 8 42 0 0 2J J F1 0 8 42 0 0 2C.2 校准证书内容校准证书的内容应排列有序、清晰,并包括下列内容:1.标题:校准证书;2.实验室名称和地址;3.证书编号,页码及总数;4.送校单位的名称和地址;5.被校准设备:框式水平仪或条式水平仪;6.被校准框式水平仪或条式水平仪的生产厂、型号规格和编号;7.校准日期;8.校准人员姓名:签名,核验人员姓名:签名,主管人员姓名及签名;9.采用本校准规范的说明及对本规范的任何偏离、增加或减少的说明;1 0.环境温度情况;1 1.校准结果:校准条件下的分度值误差;1 2.校准条件下的测量不确定度;1 3.复校时间间隔的建议;1 4.未经实验室许可,不得局部复制校准证书的声明。