刀口尺工作度测量结果棱边直线测量结果不确定度评定.doc

刀口尺工作度测量结果棱边直线度测量结果不确定度评定 A.1 概述 通过对典型刀口尺工作测量结果棱边直线测量结果的不确定度算，根据JJF1130-2005《几何量测量校准中的不确定度指南》中目标不确定度合格判断U≤UT,确认本规程提出的刀口尺直尺工作棱边直线度的技术要求，测量原理，测量条件，测量方法和测量程序的科学性，经济性及可行性。 A.2 任务和目标不确定度 A. 2.1测量任务 本规程确认的技术要求，测量原理，测量条件，测量方法和测量程序，测量 75mm,225mm和500mm刀口尺工作棱边直线度。 A. 2. 2目标不确定度UT 根据JJF1094-2002《测量仪器特性评定技术规范》中5.3.4.1的规定，评定刀口尺工作棱边直线度的扩展不确定度U（k=2）与其最大允许误差的绝对值 MPEV之比应小于或等于1/3，即 U≤1/3·MPEV （A.1） 由式（A.1）可以得到与规程技术要求相对应的目标不确定度UT（见表A.1） 表A.1 目标不确定度UT 刀口形直尺规格L/μm 直线度最大允许误差MPEs/μm 目标不确定度UT/μm 75 1.0 0.33 225 2.0 0.67 500 4.0 1.33 A.3 原理，方法，程序和条件 A. 3.1测量原理 接触式，直接测量或与已知标准间隙比较测量。 3. 2测量方法 在灯箱前，以有效长度不小于被测刀口尺工作棱边长度的研磨面平尺直线度为标准，直接测量或与标准间隙比较测量刀口尺工作棱边直线度。 A. 3.3测量程序 —用有效长度不小于刀口尺工作棱边长度的研磨面平尺直线度为标准器； —用φ80 mm二级平晶，三等量块和30mm内直线度不大于0.3μm的刀口尺组成标准间隙； —用日光灯加毛玻璃组成的灯箱做光源； —将刀口尺放置在测量装置上测量刀口尺棱边直线度； —测量时研磨面平尺用等高块支撑，支撑位置距研磨面平尺两端2/9长度处； —测量时刀口尺垂直于研磨面平尺工作面，且不施加外力，前后轻摆约15°； —对于500mm的刀口尺，测量时，其手持位置应在距两端2/9长度处； A. 3.4测量条件 —研磨面平尺经检定符合JJG740-2005《研磨面平尺》的要求； —φ80 mm平晶经检定符合JJG28-2000《平晶》中二级平晶的要求； —量块经检定符合JJG146-2003《量块》中三等量块要求； —经测量组成标准间隙的两块1mm量块的实际尺寸差小于0.1μm; —检定室温度：（20±5）℃； —研磨面平尺放置在检定室内的温度平衡时间不少于10h； —刀口形直尺在检定室内的温度平衡时间不少于2h； —平晶，量块在检定室内的温度平衡时间不少于10h； —平晶的制造材料是K9光学玻璃，研磨面平尺是钢制的； —操作人员是经过培训的，并且十分熟悉测量过程。 A.4 测量装置 测量装置示意图见图A.1。 A.5 数学模型 由测量原理得到数学模型如下： δL=D+δpc+δbz+δfb+δcd+δwb+δpb 式中： δL——直线度误差； D —直线度真值； δpc—研磨面平尺直线度； δbz—标准间隙误差； δfb—分辨误差； δcd— 表面粗糙度； δwb— 温度引起的误差； δpb— 平尺变形引起的误差。 A.6 不确定度来源及其说明 不确定度来源及其说明见表A.2。 表A.2 刀口直角尺工作棱边直线度测量不确定度分量来源及其说明 序号 符号 不确定度分量名称 说明 1 upc 研磨面平尺直线度 由于测量时刀口尺位置的不确定性，以研磨面平尺平面度作为其直线度的极限值。 研磨面平尺长度＜300mm，平面度：0.15μm 研磨面平尺长度≥500 mm，平面度：0.50μm 2 ubz ulk 标准间隙 量块 三等量块的测量不确定度U99=0.1μm+1×10-6ln upj 平晶平面度 平面度：0.50μm（局部） ujd 刀口尺直线度 直线度：30mm内0.30μm 3 ufb 分辩误差 由人眼分辨误差引起，其误差限±0.20μm 4 ucd 表面