詹華挺

（寧德市計量所，福建 寧德 352100）

塞尺片厚度測量方法的選擇

詹華挺

（寧德市計量所，福建 寧德 352100）

JJG62-2007《塞尺》檢定規(guī)程在測量塞尺片厚度時介紹了用測長機直接測量的方法，雖然也說明了在保證測量結果不確定度滿足1/3塞尺厚度極限偏差的情況下，可用其他的方法測量，但并未明確可采用的方法，文中通過分析對比臥式測長機和數顯壁厚千分尺兩種測量方法的測量結果不確定度來建議測量方法的選擇。

塞尺厚度；不確定度；測量方法

1 概述

根據JJG62-2007《塞尺》檢定規(guī)程的要求，在檢定方法中闡述了用臥式測長機來測量塞尺片厚度的方法，同時也說明了保證測量結果不確定度滿足1/3塞尺厚度極限偏差的情況下，可用其他的方法測量[1]，這就為檢定方法的選擇預留了空間，文中將分別對臥式測長機（實驗時所用為貴陽新天光電科技有限公司生產，型號為JDS1000）和數顯壁厚式千分尺（實驗時所用為日本三豐牌，型號規(guī)格：0mm～25mm）測量塞尺片厚度的測量結果不確定度進行評定，進而對兩種測量方法進行分析比較，以便選擇適合的方法進行檢定或校準。

2 不確定度評定比較

不論是采用臥式測長機還是數顯壁厚式千分尺來測量塞尺片厚度，都是直接測量法，其數學模型均為：H=L。

式中：

H：塞尺片厚度測量結果；

L：臥式測長機或電子數顯壁厚式千分尺的讀數。

2.1 兩種測量方法引入不確定度的分量

（1）標準器示值誤差引入的不確定度分量；

（2）測量重復性引入的不確定度分量；

（3）球形測頭造成的壓陷變形引入的不確定度分量；（4）塞尺片厚度不均勻性引入的不確定度分量；（5）塞尺片與平面測頭不完全接觸引入的不確定度分量；

2.2 兩種方法標準不確定度評定

（1）臥式測長機在使用范圍內的最大允許誤差為±0.5μm，以均勻分布估計，則包含因子為，故引入的標準不確定度為：；

（2）數顯壁厚式千分尺在使用范圍內的最大允許誤差為±1μm[2]，按均勻分布估計，故引入的標準不確定度為：。

分別用臥式測長機和數顯壁厚千分尺對1mm塞尺片同一位置重復測量10次，得到測量結果如下表1：

表1 1 0次重復性試驗數據 單位：mm

臥式測長機或壁厚千分尺測量時，接觸面情況相同：一面與側頭為平面接觸，變形量可忽略，另一面為球型測頭與塞尺片平面接觸，變形量不可忽略。兩種方法不同之處為接觸測力不同。接觸測力引發(fā)變形量可根據公式計算得到。

臥式測長機的測力一般為3N,球形測帽直徑為40mm，故可得

數顯壁厚千分尺的測力最小為5N,球形測帽直徑為40mm，故可得

2.2.4 塞尺片厚度不均勻性引入的不確定度

該分量與塞尺本身加工質量有關，與采用的測量方法無關，故兩種測量方法此分量一樣。

當塞尺片厚度H≤0.10mm時，該值一般不大于1μm，以均勻分布估計，則：

當塞尺片厚度H≥0.15mm時，該值一般不大于2μm，以均勻分布估計，則：

2.2.5 塞尺片與平面測頭不完全接觸引入的不確定度分量

塞尺面與平面測帽的接觸是面面接觸，由于塞尺本身的原因造成了面面之間接觸并不完全，估計該間隙不超過0.5μm，兩種方法均會產生面面接觸，故該分量一樣，以均勻分布估計，則

綜上，可得兩種不同的測量方法引入的不確定度表一覽表（見表2）。

3 結束語

綜上可知，采用臥式測長機和數顯壁厚千分尺測量結果不確定度均能滿足JJG62-2007《塞尺》檢定規(guī)程中塞尺厚度極限偏差Fm的檢定要求，雖然用數顯壁厚千分尺測量塞尺厚度的測量結果不確定度略大，但數顯壁厚千分尺的成本投入遠遠要小于臥式測長機，且操作簡便，適用于大多數經費有限的計量檢測校準機構。但如果想要獲得更準確的測量結果，建議采用臥式測量機來完成塞尺厚度的測量。

表2 不確定度分量一覽表

[1] JJG 62-2007 塞尺檢定規(guī)程[S].

[2]寧靜,黃立華.塞尺厚度測量結果的不確定度評定[J] .品牌與標準化, 2011,06.

Choice of Method for Measuring Thickness of Feeler

ZHAN Hua-Ting
(Ningde Institute of Metrology, Ningde 352100, Fujian, China)

In the JJG62-2007 "feeler" veri fi cation regulation, the measuring machine are introduced for the direct measuring thickness of feeler, Although it shows the uncertainty of measurement results that meet a third feeler thickness under the condition of limit deviation that can use other methods to measure, but the method is not explicitly available.In this article, the selection of measuring methods is recommended by comparing the uncertainty of the measurement results of two measuring methods of horizontal measuring machine and digital wall thickness micrometer.

Feeler thickness; Uncertainty; Method of measurement.

2017-04-18

詹華挺，男，寧德市計量所長度醫(yī)學室主任，工程師