关于塞尺厚度偏差测量不确定度评定的探讨及保养方法

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年10月30期   作者:叶晓辉
[导读] 塞尺是检查间隙的细规,也叫间隙规或厚薄规等

        叶晓辉
        温州市计量科学研究院 浙江省温州市 325000
         摘要:塞尺是检查间隙的细规,也叫间隙规或厚薄规等。其主要技术指标是塞尺的厚度偏差和弯曲度。目前国内计量人员主要是按照《塞尺检定规程》JJG62-2017对塞尺进行计量检定。由于塞尺精度低,测量相对简单,在实际测量过程中,不同人的测量结果会不一致。通过这段时间对塞尺检定工作,对塞尺的粗略了解,对塞尺厚度测量不确定度评定的探讨以及塞尺的检定方法、注意事项、平日对塞尺的保养,以供大家共同学习和思考。
关键词:塞尺;测量不确定度评定;日常保养;
前沿
         塞尺是一种常用的检验间隙的薄片式量具,厚度偏差是其主要技术指标。塞尺检定过程中,应严格按照《塞尺检定规程》JJG62-2017规范塞尺检定的工作,本规程操作塞尺的测量精度处于受控状态,检验结果真实、可靠,能确保产品品质。分析了塞尺检定规程中利用测长仪直接测量塞尺厚度的方法的测量不确定度评定问题,并总结了日常工作中对塞尺的保养方法。
        一、塞尺的检定方法和注意事项
         1、检定方法
   (1)用干净的布将塞尺测量表面擦拭干净,不能在塞尺沾有油污或金属屑末的情况下进行测量,否则将影响测量结果的准确性。(2)将测长仪的球形测帽与φ12mm的平面测帽接触,归零。 (3)移动测长仪的测量轴使两测量帽分开,将擦拭干净的塞尺片放入两测量帽之间,使球形测帽与塞尺这封面接触,平面测帽与塞尺反面接触,测得该片塞尺的厚度值Li
         厚度偏差ei得计算公式:
         ei=Li-L0
         式中:
         Li:第i点厚度值,mm
         L0:塞尺标称尺寸,mm
         2、注意事项
   (1)测量塞尺前一定要用干净的布将塞尺测量表面擦拭干净,不能在塞尺沾有油污或金属屑末的情况下进行测量,否则将影响测量结果的准确性;(2)不允许在测量过程中弯折塞尺片,否则将损坏塞尺的测量面;(3)检定室内温度为(20±8)℃;
二、塞尺厚度偏差测量不确定度评定的探讨
         采用测长仪来测量塞尺片厚度是直接测量法,其测量模型为:
         塞尺的厚度偏差ei:
         ei=Li-L0+δ1+δ2+δ3
         式中:
         Li:第i点厚度值,mm
         L0:塞尺标称尺寸,mm
         δ1:测力造成的压陷变形对测量结果的影响,mm
         δ2:测长仪测帽的平面度对测量结果的影响,mm
         δ3:测量位置偏移对测量结果的影响,mm
1、用测长仪测量方法引入不确定度的分量。(1)测量重复性引入的不确定度分量;(2)标准器示值误差引入的不确定度分量;(3)测力造成的压陷变形引入的不确定度分量;(4)测长仪测帽的平面度引入的不确定度分量;(5)测量位置偏离影响引入的不确定度分量;(6)塞尺片厚度不均匀性引入的不确定度分量;(7)塞尺片与平面测头不完全接触引入的不确定度分量。
2、标准不确定度评定
(1)测量重复性引入的标准不确定度
         对0.10mm塞尺进行了10次重复性测量,得到测量列0.1024mm,0.1022mm,0.1020mm,0.1024mm,0.1026mm,0.1022mm,0.1024mm,0.1020mm,0.1024mm,0.1024mm,则得到标准偏差σ=0.19μm(0.10mm厚度塞尺)。
         对3.00mm塞尺进行了10次重复性测量,得到测量列3.0032mm,3.0028mm,3.0020mm,3.0028mm,3.0026mm,3.0024mm,3.0020mm,3.0018mm,3.0024mm,3.0026mm,则得到标准偏差σ=0.43μm(3.00mm厚度塞尺)。


4、扩展不确定度
                     
当塞尺厚度尺寸d =0.10mm 时:(μm)        
当塞尺厚度尺寸d =3.00mm 时:(μm)
        标称值0.10mm塞尺的极限偏差为±0.005mm,满足U0.10 ≤0.005mm/3;标称值3.00mm塞尺的极限偏差为±0.048mm,满足U3.00 ≤0.048mm/3,故用测长仪测量塞尺的方法可行。
三、塞尺保养
        关于日常定时保养,总结了以下几点:
   (1)使用完后,应将塞尺擦拭干净,并涂上一薄层工业凡士林,然后将塞尺折回夹框内,以防锈蚀、弯曲、变形而损坏。(2)如果发现有塞尺片工作面轻微生锈可用机油轻擦去除生锈;如果有塞尺片生锈,磨损严重而不能使用,可剔除该塞尺片,此塞尺仍可继续使用;(3)塞尺不用时必须放入盒子保护以防生锈变色而影响使用;(4)存放时,不能将塞尺放在重物下,以免损坏塞尺。
         总之:虽然塞尺检定规程对塞尺测量介绍得比较简单,测量方法也比较容易,但是在实际工作中由于每个人的理解或操作问题,还是可能存在容易出错的地方,应该加以明确和统一,《塞尺检定规程》JJG62-2017重新进行塞尺厚度偏差测量结果不确定度评定。经过分析,提出的方法符合检定规程的技术要求,是检定规程方法论述的有力补充,为塞尺厚度测量结果的准确统一提供了保证。平时也要注意对塞尺的保养,有异常及时发现并汇报,延长塞尺使用年限。
         参考文献:
         [1]李建国.塞尺测量规程的探讨.2019.
         [2]袁同刚.关于塞尺保养方法的研究.2019.
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