《通用卡尺检定规程》征求意见

一、任务来源

依据国质检办量函（2010）193号文件《关于做好国家计量技术法规制（修）订计划的通知》下达的任务要求，由陕西省计量科学研究院负责《通用卡尺》检定规程的修订工作，修订工作于2010年8月开始，2010年12月完成征求意见稿。

二、存在问题与修订原则

该规程是在原有规程的基础上进行修订，由于原检定规程使用已近10年，期间计量器具的生产技术和使用要求都有了较大改变，需要对原检定规程中的计量性能、计量器具控制、检定方法和测量不确定度评定等进行必要的修改，以满足实际要求。

基于以上要求，规程修订小组在通用卡尺的生产和使用两方面进行了充分的调研和信息查询，从通用卡尺技术发展的角度作了必要的论证，修订后的检定规程与原规程相比有以下改进。

1、依据JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的格式进行编写，增加了规程的引言部分，并对引用文献部分进行了修改，取消了JJF1001和JJF1002，只保留引用的国家标准。同时细化了检定条件。

2、对原规程检定方法中的涉及“采用…检定”的称谓，均改为“采用…测量”。

3、JJG146-2003量块检定规程的修订，取消了6等量块的技术要求，原检定规程中示值误差的检定工具6等量块已没有了具体的量值传递规定和要求，因此再规定6等量块已不能进行量值溯源，修订后的检定规程取消了6等量块的要求，改用5等量块作为示值误差检定的标准之一。

4、刀口形直尺检定规程JJG63-2007取消了0级和1级的要求，修订后的检定规程在使用到刀口形直尺时，均用其最大允许误差给出相应的计量性能。

5、游标、带表和数显卡尺及深度卡尺国家标准GB/T21389-2008和GB/T21388-2008的颁布施行，具有了统一的国家标准，也规范了通用卡尺的制造过程，对修订规程有一定的指导意义。基于这种情况，通用卡尺的部分计量特性要求采用与标准接近或一致的情况。

6、参考GB/T21389-2008游标、带表和数显卡尺国家标准，通用卡尺的最大允许误差分档情况中，取消了0~150mm，均归为小于200mm的统一指标。

7、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致于伸出尺身之外”的规定。

8、增加“卡尺两外量爪合并时，应无目力可见的间隙”的要求，以保证规程中对量爪合并间隙的要求。

9、在示值误差的检定方法中增加“里外端两个位置的示值误差测量结果均应符合最大允许误差”的规定，以保证实际使用的卡尺量爪平行度和里外端差值偏大，而规程又没有具体规定的问题。

10、根据实验结果验证测量不确定度评定的可靠性。在示值误差的测量结果不确定度评定中对5等量块的内容进行了说明。

三、通用卡尺在使用中存在的问题

1．通用卡尺在使用中主要用于制件的尺寸内、外尺寸测量和台阶测量，对于量爪的合并间隙在上次修订中由于0.006mm的值无法准确测量，所以取消了相应要求，在实际使用中检定人员均提出该项应该加以控制
，但也不要强求在具体数值上规定，因此本次修订增加对合并间隙的感官检查。

2．在示值误差检定方面，由于卡尺的实际结构特点，其量爪的里外端示值会存在差异，原规程由于没有具体规定，实际使用时，对卡尺示值误差的判断有不同的结论。针对此现象，本规程修订时增加里外端检定的示值误差均应符合要求的规定，避免使用中的不一致。

3．在测量不确定度评定方面，卡尺读数不准引起的测量不确定度，对于游标卡尺为对线误差，其值评定结果为4.1μm（固定较大），对于数显卡尺该项引入不确定度的是数显的量化误差，其值为数显分辨力的一半，属于均匀分布，按照数显分辨力0.01mm计算，其标准不确定度为2.9μm；对于带表卡尺该项引入不确定度的是估读误差，按照分度值0.02mm和相应的表盘刻线间距计算估读误差时，该值为分度值的1/4~1/5，均匀分布，其标准不确定度为2.9μm，由此可以看出游标卡尺读数的对线误差引起的标准不确定度分量，在这三类卡尺中数值是最大的，因此分析游标卡尺示值误差检定的测量不确定度是有代表性的。

三、主要修订工作

1、按照JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求修定通用卡尺检定规程的格式，在内容编排上保持一致。检定规程的具体内容包含引言、范围、引用文献、概述、计量性能要求、通用技术要求、计量器具控制、检定结果的处理、检定周期和示值误差测量结果不确定度评定。

2、根据确定的示值误差和重复性的计量性能要求，针对相应计量器具进行检定方法的实验验证，具体内容参见实验报告。

3、查询相关资料信息，根据生产和使用中通用卡尺的具体要求和实际情况，对检定规程中的内容作出适当的修改，在各部分相对位置中增加了外量爪测量面的合并间隙的要求，并要求尺身应有足够的长度。

4、增加对量爪测量面平行度的具体要求，该项要求在示值误差检定的数据处理中体现，并对此进行相应的实验。

建议：最好增加测量面对主尺基面的垂直度一项，以便控制卡尺的准确度，刀口内量爪厚度作一个统一

回复 1# 上帝


    我也来提提：千分尺的测力现在已改为(5-10)N了，我看规程里还是写(6-7)N,另外在不确定度评定的时候对于3级量块引入的标准不确定度搞的有点复杂，我如果是用5等量块呢；还有就是最后扩展不确定度没有跟测量结果末位对齐吧，如分辨力为0.01mm的数显卡尺，最后测量结果有出现微米的情况？哈哈，不知我提的对不对，请上帝还有量友们给评评。

再加一句，现在量块的检定证书都是等啊，干嘛非要用级来评不确定度呢？

回复 1# 上帝


   

"''   3．在测量不确定度评定方面，卡尺读数不准引起的测量不确定度，对于游标卡尺为对线误差，其值评定结果为4.1μm（固定较大），对于数显卡尺该项引入不确定度的是数显的量化误差，其值为数显分辨力的一半，属于均匀分布，按照数显分辨力0.01mm计算，其标准不确定度为2.9μm；对于带表卡尺该项引入不确定度的是估读误差，按照分度值0.02mm和相应的表盘刻线间距计算估读误差时，该值为分度值的1/4~1/5，均匀分布，其标准不确定度为2.9μm，由此可以看出游标卡尺读数的对线误差引起的标准不确定度分量，在这三类卡尺中数值是最大的，因此分析游标卡尺示值误差检定的测量不确定度是有代表性的。""""
  这段话跟规程后面所评定的不确定度有矛盾之处。

　　第１条“范围”就犯了概念性错误。“本规程适用于……，测量范围（0~2000）mm各种规格”的卡尺，应该修改为“本规程适用于……，测量上限≤2000mm各种规格”的卡尺。测量范围（0~2000）mm的卡尺只有一个规格，没有各种规格，就是平时说的2米大卡尺。
　　如果非要说测量范围（0~2000）mm各种规格卡尺，也只能是指分度值0.02mm、0.05mm、0.10mm的三种规格的测量范围（0~2000）mm卡尺。不包括测量范围（0~150）mm、（0~200）mm、（0~300）mm、……、（0~1500）mm的卡尺。这样的检定规程覆盖面太窄。

　　“5.3.3 卡尺两外量爪合并时，应无目力可见的间隙。”两外量爪合并时的间隙实际上就是为了控制卡尺两外量爪工作面的平行度误差，直接影响卡尺使用不同部位测量时测量结果的准确性。用目力观看间隙的方法可以在日常检定中使用，但是极有可能会引起供需双方纠纷，应给出出现纠纷时的仲裁检定方法。

回复 3# aux8180


    我觉得千分尺（6~7）N没问题，它是指检定刀口内量爪的千分尺测力（6~7）N

回复 8# jsyzwgh


    也许你说的也有道理。我原只是认为用一般的千分尺来测就行了，因为现在千分尺规程对千分尺的测力装置要求就是(5~10)N.

回复  jsyzwgh


    也许你说的也有道理。我原只是认为用一般的千分尺来测就行了，因为现在千分尺规程对 ...
aux8180 发表于 2012-2-27 08:03

    尽管规程要求测力（5~10）N，我认为在检定卡尺刀口内量爪时的测力偏小一点较好，可以保证准确度。测力过大是容易引起变形的。你试试看

　　对于检定卡尺内量爪用的千分尺，其测量力的控制范围一直以来都是比千分尺检定规程规定的测量力控制范围小。是否有这个必要，建议检定规程修订小组做个对比试验。现在提供的两个实验报告没有有关压缩千分尺检定规程规定的测量力（5～10）N的必要性依据。建议分别以测力5N、6N、7N、10N进行重复性试验，看看各自试验的算术平均值之差到底有多大。如果5N和10N时的试验结果之差小于0.01mm，卡尺检定规程就可以取消对所使用的千分尺测力的要求，只要是合格的千分尺就行。如果大于或接近于0.01mm，则应对所使用的千分尺测量力采用特殊控制，在卡尺检定规程中写明控制在（6~7）N之内。总之在卡尺检定规程中提出对千分尺测量力控制在（6~7）N之内的，比千分尺检定规程要求更为严格的特殊要求，应该有实验数据做支持。

回复 2# jsyzwgh

　　赞成2楼关于“增加测量面对主尺基面的垂直度”的检定项目和要求，因为垂直度不好虽然对两点之间的距离测量影响不大，但将影响对两平面之间距离测量的准确性，此时两个平面间的距离是垂直于被测平面方向的距离，而卡尺读数是平行于主尺基面刻线距离方向的长度。
　　至于2楼提出的“刀口内量爪厚度”的检定可以不加规定。因为“刀口内量爪的基本尺寸和平行度”已经规定“在平行于尺身方向”和“在其它任意方向”测量，如果刀口内量爪厚度过大，在其它任意方向测量时，测得值与量块尺寸之差将超过表5规定的上偏差。通过“在其它任意方向测量”刀口内量爪的基本尺寸，已经控制了刀口内量爪厚度。但是两个刀口内量爪侧面间隙可能对小尺寸的内孔直径测量准确性有影响，是否需要增加“刀口形内量爪侧面间隙”的检定要求，也请修订小组通过试验来说明。

“6.3.12 示值误差”提出了“对于测量范围大于1000mm的卡尺，检定时卡尺支放状态分为量爪平检和立检两种”，但是并没有规定“平检”和“立检”的应用场合，是两种任选其一？还是两种方法必须同时使用，缺一不可？抑或是两种方法优先选用哪一种？没有具体规定。

附录A给出的不确定度评定报告（以下简称案例）完全背离了数学模型，思路比较乱。
　　①假设其最终的数学模型是公式（A.3），从数学模型可以看出影响示值误差e的因素（变量）有Lc、Lb、L、Δt、δα、α、δt等七个，即应该有七个标准不确定度分量，而案例只分析了四个标准不确定度分量。另外案例也没有说清楚所分析的这四个分量分别是来自于Lc、Lb、L、Δt、δα、α、δt中的哪四个。
　　②就案例给出的表2来看，u2似乎来自于Lb，u3似乎来自于δα，u4似乎来自于δt，u1来自于哪里似乎是没有根据，我猜测好像应该来自于Lc和L中的一个，来自于L的可能性最大。且不说数学模型是否正确以及评定方法是否正确，那么来自于Lc、Δt、α的标准不确定度分量哪里去了呢，这就违反了“既不重复也不遗漏”的原则，遗漏了三个标准不确定度分量的评估。
　　③另外，不确定度评定报告前面做了灵敏系数的大量工作，没有给出灵敏系数的具体计算结果，一直到后面计算合成标准不确定度时都没有提及灵敏系数到底干什么用了，既然后面计算不使用灵敏系数，前面分析和计算灵敏系数的工作也就失去了意义，变成了无用功。
　　④使用中的量块的确是按等使用为主，级主要是为量块制造厂所用的，因此不确定度评定报告还是以量块的等来评估为好。
　　建议修订小组对这个案例再慎重斟酌一下。

回复 14# 规矩湾锦苑


    哎，我最近搞的卡尺CMC评估数学模型就是按上面照抄的，我估计弄来弄去就是想搞成不相关，所以没有仔细去研究，这下惨了。 通用卡尺CMC评估.pdf (282.51 KB, 下载次数: 15)

2012-2-27 15:46 上传

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　　通用卡尺的最大允许误差分档情况中，取消了0~150mm，均归为小于200mm的统一指标。意味着卡尺的精度降低，原来150mm以下卡尺的最大允许示值误差≤0.02mm统一调整为≤0.03mm，可能会使有些尺寸小于150mm的用卡尺能够检测的项目无法满足测量要求，而不得不改用千分尺，严重影响卡尺适用范围，请修订小组慎重考虑。

　　A.6条“扩展不确定度”说：“根据相同的评定方法，可知L=491.9mm和L=991.9mm时的扩展不确定度分别为0.012mm和0.02mm。”这违反了测量结果和不确定度“末位数对齐”的原则。如果评定结果是正确的，那就是无缘无故把测量结果后面的一个“0”删减了，违反了测量结果和不确定度后面的0不能随意增加和减少的规定。应该更改为“根据相同的评定方法，可知L=491.90mm和L=991.90mm时的扩展不确定度分别为0.01mm和0.02mm。”

回复 16# 规矩湾锦苑


    有道理，上帝这段时间可能出远门了，都没一点反应的。规矩兄，今天我从网上下载了求导公式，对螺纹塞规的数学模式的α求偏导又做了一遍，应该是 导数公式.zip (8.52 KB, 下载次数: 4)

2012-2-27 16:47 上传

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回复 15# aux8180

　　是的，卡尺检定规程附录A给出的不确定度评定报告案例的确是问题较多，需要修改。首先看这个报告给人最直接的感觉是，后面进行不确定度评定时完全没有使用数学模型，也没有使用灵敏系数，那么我们不禁要问，推导了半天数学模型和计算了半天（其实还没有计算出最后结果）灵敏系数完全成了无用功，浪费精力。其实数学模型和灵敏系数是不确定度评定的出发点和计量单位统一所必须的条件，否则分析标准不确定度分量就会是无头苍蝇乱撞，想到哪说到哪，标准不确定度各分量的大小就不在同一个起跑线，它们的计量单位也不能统一，合成标准不确定度分量时就会把风马牛不相及的量稀里糊涂进行合成。
　　另外，你楼上（现在是18楼）的帖子发错地方了，呵呵，删除吧，发到螺纹检测不确定度评定的帖子里去吧。

回复 18# aux8180


    他只是负责发征求意见稿，他做温度和力学的。

还没见到规程呢

都是大同小异。只是其他规程更新后，它也跟着更新。

我是新手，谁能指导指导我？

谢谢楼主分享，有正版吗？

还没见到规程，只是征求意见。