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[摘 要]JJG30-2002《通用卡尺》检定规程中对检定设备的规定已不符合检定要求,规程部分内容有待改进,因此对JJG30-2002《通用卡尺》检定规程(以下简称“旧规程”)重新修订,修订后的JJG 30-2012 《通用卡尺》检定规程(以下簡称“新规程”)于2012年03月20日经国家质量监督检验检疫总局发布,并自2012年09月02日开始实施,新规程由陕西省计量科学研究院,工业和信息化部电子第五研究所编制。
[关键词]卡尺;示值误差;刀口内量爪; 细分误差; 平行度。
中图分类号:TG813-65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0111-01
卡尺新规程内容分析
一、修订的主要内容
此次规程改动较大且涉及面广,通过对卡尺检定规程的修订,使检定规程内容更加合理完善,让使用人员更容易了解检定所使用的检测设备和检测方法,检定规程按照相关的规程格式要求重新编写,主要修改内容如下:
1.取消了6等量块的技术要求;
2.取消《刀口形直尺》0级和1级的要求;
3.对深度卡尺的适用范围限制为Ⅰ型深度卡尺;
4.示值最大允许误差及分档;
5.取消“刀口内量爪的基本尺寸”的要求,改用对“刀口内量爪的示值误差”进行控制;
6.增加对数显卡尺细分误差的要求;
7.增加对尺身长度裕量的要求;
8.修改各部分相对位置要求;
9.增加对外量爪合并时的要求;
10.修改了示值误差的计量性能的要求。
二、规程的重点解读
1.取消了6等量块的技术要求
为了提高计量器具的计量性能要求,依据JJG146-2011《量块》检定规程中对量块等级的划分,取消了6等量块的技术要求。
2.取消《刀口形直尺》0级和1级的要求
依据JJG63-2007《刀口形直角尺》检定规程中对刀口形直角尺的技术要求,取消了0级和1级的划分,计量性能统一用MPEV控制。
3.对深度卡尺的适用范围限制为Ⅰ型深度卡尺
根据GB/T21388-2008《游标、带表和数显深度卡尺》标准中将深度卡尺的型号分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种结构型式,而Ⅰ型深度卡尺的结构最为常用,且检定项目最为简洁。
4.示值最大允许误差及分档
在示值最大允许误差的控制方面,依据GB/T21388-2008和GB/T21389-2008的技术要求,最大允许误差按照不同分度值以公式计算后圆整的方式给出,按此公式计算,对于(0-200)mm内的分段给出了(0-70)mm和(70-200)mm两段,示值最大允许误差分别为0.02mm和0.03mm,把(70-150)mm的要求降低,且在实际使用中没有明显影响,对示值最大允许误差参考了标准中的规定,使之与标准保持一致,避免了部分卡尺在按标准生产合格后却出现检定不合格的情况,对量具制造行业的发展起了保障作用。
5.取消“刀口内量爪的基本尺寸”的要求,改用对“刀口内量爪的示值误差”进行控制
为了刀口内量爪的准确度考虑,旧规程有“刀口内量爪的基本尺寸”要求,只保证了在外量爪合并至零位时,刀口内量爪的相对位置是否在“零”位状态,以保证内尺寸测量时,不至于因为刀口内量爪的相对位置误差影响测量结果的准确度,而在实际使用过程中,刀口内量爪的测量准确度不仅受“零”位误差的影响,还受尺身形状误差及主尺刻画误差(带表卡尺体现在齿条的尺距误差,数显卡尺体现在定栅间距误差)等因素的影响,所以简单的给出其尺寸偏差,并不能对刀口内量爪测量的准确度做到完全有效控制。
基于以上说明,考虑到检定规程这种具有法律效力的技术性法规,为对计量器具符合法定要求的判定更加准确、合理,对计量器具是否符合法定要求的控制就更加可靠。
6.增加对数显卡尺细分误差的要求
对于游标卡尺和带表卡尺,其“细分误差”可以通过游标刻度和表盘刻度较为直观地体现,并且在示值误差的检定中,通过选择包含0.2mm,0.5mm和0.8mm的检定,是不能考查其细分误差的,相应的考查方式要从容栅的结构特点说起。
容栅位移传感器实际上是一种电容位移传感器,是在材料间隙和介电常数确定的情况下,利用与耦合面积的变化形成电容变化,通过电容变化量的测量,直接反映传感器的测量位移变化,最终达到长度测量的目的。
7.增加对尺身长度裕量的要求
增加对尺身长度的要求,即要求“主尺尺身应有足够的长度裕量,以保证在测量范围上限时尺框及微动装置不至于伸出尺身之外”。
8.修改各部分相对位置要求
各部分相对位置中增加“游标尺刻线与主标尺刻线应平行,无目力可见的倾斜”的要求。
9.增加对外量爪合并时的要求
在实际使用中,外量爪两测量面的平行度会影响测量结果的准确度。因此,在国家标准中有专门的要求,见GB/T21389-2008中,在实际生产中,两测量面的平行度是有保证的,同时,在考查两个外量爪的合并间隙时,也从使用角度确认了平行度的误差,在两外量爪合并间隙满足要求的前提下,真正存在平行度问题的情况主要由尺身的直线度和尺框与尺身的配合间隙造成。
10.修改了示值误差的计量性能的要求
在示值误差的计量性能要求中增加“游标、带表或数显卡尺外量爪示值误差在里外端两个位置测量时,其读数之差不大于相应测量范围内最大允许误差的绝对值”规定,以控制和保证实际使用的卡尺量爪平行度和里外端的尺寸。
三、规程执行中应注意到的问题
1.测量标准的选择 依据新规程的要求选择所使用的检定用标准设备。
2.刀口内量爪的检定
在取消了刀口内量爪的尺寸偏差后,改有示值误差对其测量准确度进行控制,从检定点的选择上,完全与外量爪的检定点一致,使用的标准除了量块以外,还需一套内测附件,以便提供准确的内尺寸标准。
3.最大允许误差的规定
新规程给出了卡尺示值最大允许误差的要求,对于“测量范围上限”的理解,是近来许多测量同行询问最多的。总体的理解有两个,其一是将“测量范围上限”理解为仪器的量程,不同型号规格的卡尺最大测量尺寸来判定示值允许最大误差,例如150mm的数显卡尺,所有点的示值最大允许误差都是±0.03mm。
其二是“测量范围上限”是卡尺在测量中的相应限制范围要求控制,例如300mm的数显卡尺,测量值在70mm以内时,其示值最大允许误差要求为±0.02mm,测量值在(70~200)mm时,其示值最大允许误差要求为±0.04mm。
上述两种理解,后一种是符合规程要求的,与旧规程要求没有区别,只是将“测量范围”改为“测量范围上限”,规程修订时简化了测量范围的表述方式,使其简单直观。
4.细分误差的检定
新规程新增的细分误差检定,是对数显卡尺的性能参数的评价。基于普遍的数显卡尺定栅栅距为5.08mm的情况,按照至少5等分的原则确定测量点,通过检定相应示值误差以发现和控制数显装置的小周期误差。
5.外量爪测量面平行度要求
外量爪测量面的平行度没有单独说明,但在示值误差检定中进行控制,即示值误差检定时,按照相应测量点选择标准量块,在外量爪的里端和外端两个位置进行测量,将两个位置的测量结果进行比较,其差值应符合要求,这就是平行度的一种数据处理方式,虽然没有说明,但结果是控制了平行度的。
由于此项要求的增加,在原始记录上就需要有相应的体现,这也是新规程在执行中对原始记录完整性的要求,需要遵循。
参考文献
1.陈学仁、赵伟荣、姜志刚、杨东顺、周国明、張伟、于晓霞、李隆勇 2008年07月01日 成都工具研究所和桂林量具刃具厂、靖江量具有限公司、上海量具刃具厂、哈尔滨量具刃具集团有限责任公司、成都成量工具有限公司 GB/T21388-2008《游标、带表和数显深度卡尺》
[关键词]卡尺;示值误差;刀口内量爪; 细分误差; 平行度。
中图分类号:TG813-65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0111-01
卡尺新规程内容分析
一、修订的主要内容
此次规程改动较大且涉及面广,通过对卡尺检定规程的修订,使检定规程内容更加合理完善,让使用人员更容易了解检定所使用的检测设备和检测方法,检定规程按照相关的规程格式要求重新编写,主要修改内容如下:
1.取消了6等量块的技术要求;
2.取消《刀口形直尺》0级和1级的要求;
3.对深度卡尺的适用范围限制为Ⅰ型深度卡尺;
4.示值最大允许误差及分档;
5.取消“刀口内量爪的基本尺寸”的要求,改用对“刀口内量爪的示值误差”进行控制;
6.增加对数显卡尺细分误差的要求;
7.增加对尺身长度裕量的要求;
8.修改各部分相对位置要求;
9.增加对外量爪合并时的要求;
10.修改了示值误差的计量性能的要求。
二、规程的重点解读
1.取消了6等量块的技术要求
为了提高计量器具的计量性能要求,依据JJG146-2011《量块》检定规程中对量块等级的划分,取消了6等量块的技术要求。
2.取消《刀口形直尺》0级和1级的要求
依据JJG63-2007《刀口形直角尺》检定规程中对刀口形直角尺的技术要求,取消了0级和1级的划分,计量性能统一用MPEV控制。
3.对深度卡尺的适用范围限制为Ⅰ型深度卡尺
根据GB/T21388-2008《游标、带表和数显深度卡尺》标准中将深度卡尺的型号分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种结构型式,而Ⅰ型深度卡尺的结构最为常用,且检定项目最为简洁。
4.示值最大允许误差及分档
在示值最大允许误差的控制方面,依据GB/T21388-2008和GB/T21389-2008的技术要求,最大允许误差按照不同分度值以公式计算后圆整的方式给出,按此公式计算,对于(0-200)mm内的分段给出了(0-70)mm和(70-200)mm两段,示值最大允许误差分别为0.02mm和0.03mm,把(70-150)mm的要求降低,且在实际使用中没有明显影响,对示值最大允许误差参考了标准中的规定,使之与标准保持一致,避免了部分卡尺在按标准生产合格后却出现检定不合格的情况,对量具制造行业的发展起了保障作用。
5.取消“刀口内量爪的基本尺寸”的要求,改用对“刀口内量爪的示值误差”进行控制
为了刀口内量爪的准确度考虑,旧规程有“刀口内量爪的基本尺寸”要求,只保证了在外量爪合并至零位时,刀口内量爪的相对位置是否在“零”位状态,以保证内尺寸测量时,不至于因为刀口内量爪的相对位置误差影响测量结果的准确度,而在实际使用过程中,刀口内量爪的测量准确度不仅受“零”位误差的影响,还受尺身形状误差及主尺刻画误差(带表卡尺体现在齿条的尺距误差,数显卡尺体现在定栅间距误差)等因素的影响,所以简单的给出其尺寸偏差,并不能对刀口内量爪测量的准确度做到完全有效控制。
基于以上说明,考虑到检定规程这种具有法律效力的技术性法规,为对计量器具符合法定要求的判定更加准确、合理,对计量器具是否符合法定要求的控制就更加可靠。
6.增加对数显卡尺细分误差的要求
对于游标卡尺和带表卡尺,其“细分误差”可以通过游标刻度和表盘刻度较为直观地体现,并且在示值误差的检定中,通过选择包含0.2mm,0.5mm和0.8mm的检定,是不能考查其细分误差的,相应的考查方式要从容栅的结构特点说起。
容栅位移传感器实际上是一种电容位移传感器,是在材料间隙和介电常数确定的情况下,利用与耦合面积的变化形成电容变化,通过电容变化量的测量,直接反映传感器的测量位移变化,最终达到长度测量的目的。
7.增加对尺身长度裕量的要求
增加对尺身长度的要求,即要求“主尺尺身应有足够的长度裕量,以保证在测量范围上限时尺框及微动装置不至于伸出尺身之外”。
8.修改各部分相对位置要求
各部分相对位置中增加“游标尺刻线与主标尺刻线应平行,无目力可见的倾斜”的要求。
9.增加对外量爪合并时的要求
在实际使用中,外量爪两测量面的平行度会影响测量结果的准确度。因此,在国家标准中有专门的要求,见GB/T21389-2008中,在实际生产中,两测量面的平行度是有保证的,同时,在考查两个外量爪的合并间隙时,也从使用角度确认了平行度的误差,在两外量爪合并间隙满足要求的前提下,真正存在平行度问题的情况主要由尺身的直线度和尺框与尺身的配合间隙造成。
10.修改了示值误差的计量性能的要求
在示值误差的计量性能要求中增加“游标、带表或数显卡尺外量爪示值误差在里外端两个位置测量时,其读数之差不大于相应测量范围内最大允许误差的绝对值”规定,以控制和保证实际使用的卡尺量爪平行度和里外端的尺寸。
三、规程执行中应注意到的问题
1.测量标准的选择 依据新规程的要求选择所使用的检定用标准设备。
2.刀口内量爪的检定
在取消了刀口内量爪的尺寸偏差后,改有示值误差对其测量准确度进行控制,从检定点的选择上,完全与外量爪的检定点一致,使用的标准除了量块以外,还需一套内测附件,以便提供准确的内尺寸标准。
3.最大允许误差的规定
新规程给出了卡尺示值最大允许误差的要求,对于“测量范围上限”的理解,是近来许多测量同行询问最多的。总体的理解有两个,其一是将“测量范围上限”理解为仪器的量程,不同型号规格的卡尺最大测量尺寸来判定示值允许最大误差,例如150mm的数显卡尺,所有点的示值最大允许误差都是±0.03mm。
其二是“测量范围上限”是卡尺在测量中的相应限制范围要求控制,例如300mm的数显卡尺,测量值在70mm以内时,其示值最大允许误差要求为±0.02mm,测量值在(70~200)mm时,其示值最大允许误差要求为±0.04mm。
上述两种理解,后一种是符合规程要求的,与旧规程要求没有区别,只是将“测量范围”改为“测量范围上限”,规程修订时简化了测量范围的表述方式,使其简单直观。
4.细分误差的检定
新规程新增的细分误差检定,是对数显卡尺的性能参数的评价。基于普遍的数显卡尺定栅栅距为5.08mm的情况,按照至少5等分的原则确定测量点,通过检定相应示值误差以发现和控制数显装置的小周期误差。
5.外量爪测量面平行度要求
外量爪测量面的平行度没有单独说明,但在示值误差检定中进行控制,即示值误差检定时,按照相应测量点选择标准量块,在外量爪的里端和外端两个位置进行测量,将两个位置的测量结果进行比较,其差值应符合要求,这就是平行度的一种数据处理方式,虽然没有说明,但结果是控制了平行度的。
由于此项要求的增加,在原始记录上就需要有相应的体现,这也是新规程在执行中对原始记录完整性的要求,需要遵循。
参考文献
1.陈学仁、赵伟荣、姜志刚、杨东顺、周国明、張伟、于晓霞、李隆勇 2008年07月01日 成都工具研究所和桂林量具刃具厂、靖江量具有限公司、上海量具刃具厂、哈尔滨量具刃具集团有限责任公司、成都成量工具有限公司 GB/T21388-2008《游标、带表和数显深度卡尺》