申请/专利权人：第一拖拉机股份有限公司

申请日：2018-02-24

公开（公告）日：2019-12-10

公开（公告）号：CN108413855B

主分类号：G01B7/00(20060101)

分类号：G01B7/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2019.12.10#授权;2018.09.11#实质审查的生效;2018.08.17#公开

摘要：一种电子卡规的校准及评定方法，在于针对目前装备制造业生产过程中常用的电子卡规，为确保各类电子卡规能够满足检测技术要求及使用要求，提供一种规范的检测控制方法，即利用专用标准件进行的满足产品精度及使用要求、并切实可行的电子卡规示值误差校准及评定方法。规范生产线上普遍使用的电子卡规质量控制方法，通过校准各类电子卡规的核心计量特性—示值误差以确定其本身技术状态，从而满足技术测量和使用要求；按照规定的误差允许值要求评定电子卡规的符合性，以实现测量结果准确一致，并符合国家统一的量值溯源要求，进而确保产品检测质量提高。

主权项：1.一种电子卡规的校准及评定方法，其特征在于：1）.校准用标准件设计：校准电子卡规的校准用标准件，以下简称标准件，为高精度的圆柱体，其设计参数根据被校准的电子卡规尺寸及精度来确定，标准件大径、小径尺寸与被校准卡规的上限及下限尺寸一致，即分别设计为ΦD和ΦD-T，T为电子卡规的上下限尺寸之差，标准件尺寸精度按小于或等于电子卡规分辨力的14设计，其形位误差和表面质量与尺寸精度应相匹配，表1中给出了标准件精度限值及相关技术要求：表1电子卡规标准件设计要求 标准件设计型式可分为两种：单一标准件和组合式标准件，对于标称尺寸大于或等于100mm的电子卡规，其标准件应设计为单一标准件，即一个标准件只针对一种电子卡规的校准，除设计标准件的上、下极限尺寸ΦD及ΦD-T以外，同时设计端面尺寸L与电子卡规标称尺寸相同,作为辅助校准使用，对于电感式和电容式卡规，其标准件精度分别为0.5～0.7μm及1.5～2.0μm，设计标准件均应达到校准对应电子卡规的技术要求；而对于标称尺寸小于100mm的卡规，其标准件可成组设计，即设计为二组标称尺寸不同的标准圆柱组合成一个组合式标准件，对应二种不同电子卡规或一种可调整式电子卡规校准；针对电感式或电容式电子卡规，其组合式标准件的精度分别为0.5μm及1.5μm，其单个标准件尺寸分别为ΦD、ΦD-T或Φd、Φd-T，对应于各个标准件的上限及下限尺寸；在特殊情况下，如针对尺寸小于50mm的可调式电子卡规，可以设计成二个以上不同尺寸组合的一个组合标准件，对应卡规多种不同尺寸的上下限值的校准；制造完成后的标准件，在使用前应对其各段尺寸的示值误差进行校准，以确定标准件直径的上、下限尺寸及端面尺寸，具体校准方法可在测长机上采用四等量块以比较法进行测量确定，以确保标准件精度满足技术要求；2）.电子卡规的校准：利用符合要求的标准件，采用比较测量的方法对电子卡规示值误差实施的校准；校准前被校电子卡规在室内平衡温度的时间不少于2小时，控制室内工作温度在20±2℃及相对湿度45%～75%，使卡规弹性元件及卡爪形变稳定，对卡规校准所设计的标准件完成加工后应进行校准以确定标准件的量值；两种比较测量校准卡规示值误差的方法如下：一种是先将电子卡规卡在标准件的下限尺寸使数显表置零，再将卡规卡在标准件的上限尺寸，从数显表上读数，将读数值减去标准件上限尺寸实际值即为该卡规的单次测量示值误差，用公式表示如下：ei=li-l【1】式中：ei——上限尺寸示值误差第i次测量单次示值误差；li——第i次测量卡规上限尺寸记录的示值；l——校准件上限实际尺寸，通常是标称值；另一种方法是先将电子卡规卡在标准件的标称尺寸L上对零，再将卡规分别卡在标准件的上限和下限尺寸，从数显装置上分别读数，将读数值分别减去标准件上、下限尺寸实际值即为该卡规的上、下尺寸单次测量示值误差ei；ei仍可按式【1】计算，只是在校准下限示值误差时，公式中li为第i次测量卡规下限尺寸记录的示值，而l为校准件下限实际尺寸；上述校准方法单次测量重复进行5次，得到ei，即e1、e2、e3、e4、e5中，取ei中绝对值最大的作为相应尺寸示值误差的校准结果e，表达式如下：e=Max｛ei｝=Max｛e1，e2，e3，e4，e5｝【2】下表2是根据各类电子卡规的精度及使用要求，提出的示值误差限值要求，其中T为被测工件尺寸的公差要求，一般可为所选择电子卡规的上、下限尺寸之差；通常电子卡规满足了此技术要求才能保证其检测数据的准确度，故卡规示值误差校准结果e均不应超过规定的示值误差允许值；表2电子卡规示值误差允许值 3）.卡规校对件的校准：在对电子卡规进行校准后还应对其附带的校对件实施校准，以满足卡规现场校对核查需要，确保电子卡规处于准确稳定的技术状态；校准电子卡规用校对件的校准采用规格为0-100mm、分度值为1μm及不确定度0.3μm的测长仪，同时选用规格为0.5-100mm及不确定度0.20µm＋2×10-6L的四等量块，在温度（20±2）℃、相对湿度45%～75%的室内进行；对于尺寸大于100mm的校对件用测长机加量块进行校准；对校对件进行校准时，先用四等量块组合成校对件上限尺寸的标称值，放置在符合要求的测长仪上读取组合量块标准值lb，然后取下量块将校对件上限尺寸放置在测长仪上读取上限尺寸数据即测量值l1，参照公式【1】两次读数之差即为校对件上限尺寸单次测量的示值误差e1；按同样程序进行至少三次等精度重复测量，得到的li，即l1、l2、l3，分别减去lb，得三次测量的示值误差e1、e2、e3，取三次测量结果平均值ep作为校对件上限尺寸示值误差校准结果，即：ep=Σei3=Σ（li-lb）3【3】式中lb为量块组合尺寸；i取值分别为1、2、3；用同样方法对校对件的下限尺寸进行校准，取其至少三次重复测量的平均值作为其下限尺寸示值误差校准结果，以上方法同样适用于标准件的校准；对于校准后的校对件应重新赋值，即用校准结果实际值替代原校对件的上、下限标称值，以便确保用其校对核查使用中的电子卡规时的准确度；在符合相关条件时校准后的校对件也可用于配套卡规示值误差校准；4）.电子卡规符合性判定：通常经过校准后的电子卡规给出示值误差的测得值e和其相应的测量不确定度U；需要分析电子卡规校准过程测量不确定度影响的主要来源，按照其各数值公式合成计算扩展不确定度U；根据使用需要对电子卡规的示值误差符合性进行评定，当测量不确定度U与最大允许误差M的比值UM≤14时,U可忽略不计，其示值误差小于最大允许误差值时可判定电子卡规合格；当UM＞14时，在电子卡规的符合性判定时需要考虑示值误差的测量不确定度后进行准确判定；下表3是根据各类使用中的电子卡规的精度及示值误差评定要求，提出在两种不同的范围内示值误差校准结果的判定方法，只要满足了这些技术要求才能得出电子卡规合格与否的结论，从而作为评定电子卡规能否继续使用的参考依据；当示值误差校准结果e之绝对值E≤Μ-U时电子卡规判定合格，而当E＞Μ+U时卡规为不合格；对于E处于（Μ-U）～（Μ+U）之间的待定区域时，应采用更高等级的标准件进行校准后进一步判定；对于可调式电子卡规，由于是多尺寸点的校准，在分析评定中可以给出相应各尺寸点单一值的评定结论，也可以给出电子卡规的评定结论，而只有该电子卡规各尺寸点的示值误差均符合要求，方可得出电子卡规整体合格的结论；表3电子卡规示值误差符合性判定表

全文数据：一种电子卡规的校准及评定方法技术领域[0001]本发明属于机械制造中的精密计量仪器检测技术领域，涉及一种电子卡规的校准及评定方法。背景技术[0002]在我国装备制造业快速发展的今天，电子卡规在机械产品制造中，特别是大批量机械加工生产线（如汽车零件生产线）上，已经得到了非常广泛的应用。随着产品品质的不断提升，用电子卡规对产品的检测要求也越来越高。许多通用机械产品尺寸及精度是否能满足技术要求，都需要采用电子卡规进行直接测量和检验评定。电子卡规是采用比较法来实现快速测量零部件尺寸及误差的专用量具，其作用是测量厚度、直径及表面间距离等，其中轴用电子卡规以下简称电子卡规或卡规最为常见。[0003]常用的电子卡规可分为可调整式和不可调整式两种类型，不可调整式卡规只针对一种尺寸的测量，而可调整式卡规通过调整可以测量多种尺寸；电子卡规配置的传感器有电感式和容栅式两种，通常其测量精度分别为2微米和6微米，电子卡规数显装置的测量范围为图纸设计要求的理论尺寸的公差，电子卡规的主要结构外形如图1所示。电子卡规在自由状态下应为理论尺寸L，在进行测量时随被测零部件的外形尺寸产生弹性形变，触发内置传感器，通过连接的数显装置读出被测尺寸。对于相同轴径尺寸而不同公差要求的两种零件，也可以用同一种电子卡规进行测量。[0004]目前在生产过程中大量使用着各种国内外制造的电子卡规，由于国家尚未规定电子卡规的校准方法，也没有统一的检测结果评价标准，使得在用的电子卡规准确度难以保证，导致了一些长期使用的电子卡规测量精度逐步降低，使其检验机械零件的结果产生误判，直接影响了机械产品的品质提升。为确保各类电子卡规能够满足检测技术要求及使用要求，必须对其核心计量特性进行校准主要是其示值误差和校对件），并使电子卡规能够按照国家量值系统要求有效溯源，所以提出统一规范的电子卡规校准及评定方法十分必要。发明内容[0005]本发明的目的在于针对装备制造业生产过程中常用的电子卡规，提供一种规范的产品检测控制方法，即利用校准用标准件（以下简称标准件进行的满足产品精度及使用要求、并切实可行的电子卡规校准及评定方法。[0006]本发明采用如下技术方案达到上述目的：1.标准件设计:在生产中使用的国内外电子卡规产品中，大多自带有一个专用校对件，主要用于配套单一电子卡规使用前的校对和使用中的核查;这些校对件技术要求并不统一规范，只能用于相应单一电子卡规，通常不能作为电子卡规校准用的标准件;而针对缺少专用校对件的电子卡规，更需要设计统一的标准件对卡规进行定期校准；用于测量相同轴径而不同公差要求零件的一个电子卡规，应设计两种以上的一组校准件或组合件），以满足其使用要求和校准要求。标准件通常是一种高精度的圆柱体，它的设计是根据被校准的电子卡规标称尺寸及精度来确定，如尺寸为Φϋ的标准件只用于校准同规格的电子卡规如图1，标准件设计外径大小直径分别与被校准卡规的上限及下限尺寸一致，即分别设计为Φϋ和Φϋ-τ如图2，Τ为电子卡规的上下限尺寸之差），其尺寸精度通常按小于或等于电子卡规分辨力的14左右设计，即符合被校准电子卡规的校准要求:如根据容栅式卡规精度，其标准件外径公差设计为1.5wii，而电感式卡规标准件外径公差可设计为0.5μπι左右，对于测量范围大于IOOmm的电子卡规可适当放宽技术要求;标准件其他设计参数还包括圆度、圆柱度、同轴度、端面平面度或对轴线垂直度、表面粗糙度等，应与其尺寸精度相匹配；表1中给出了标准件的精度限值，应满足校准电子卡规校准的技术要求。[0007]表1电子卡规校准用标准件设计要求标准件设计型式可分为两种:单一标准件如图2和组合式标准件如图3，这主要考虑两个原因：一方面是针对电子卡规可调整式和不可调式两种类型，另一方面是实际应用的便利性。这里推荐:对于标称尺寸大于或等于IOOmm的电子卡规，其标准件应单独设计，即一个标准件只针对一种电子卡规的校准，除设计标准件的上、下极限尺寸以外，同时设计端面尺寸L与电子卡规标称尺寸相同，作为辅助校准使用，可以用L作为标准值对零进行电子卡规校准，设计标准件的上、下极限尺寸及端面尺寸均应达到校准对应电子卡规的技术要求;而对于标称尺寸小于IOOmm的卡规，其标准件可成组设计，即设计为二组标称尺寸不同的标准圆柱组合成一个标准件如图3，对应二种不同电子卡规的校准;在特殊情况下如针对尺寸小于50mm的可调式电子卡规，也可以设计成三个不同尺寸的一个组合标准件，对应三种不同尺寸卡规的上下限值的校准。[0008]制造完成后的标准件，在使用前应对其各段尺寸的示值误差进行校准，以确定标准件直径的上、下限尺寸，具体校准方法可在测长机上采用四等量块以比较法进行测量确定可参考卡规校对件的校准）；标准件其他技术参数可用相应的仪器进行测量控制，以确保标准件满足技术要求。[0009]电子卡规校准：电子卡规校准即是对其示值误差校准，通常是利用设计好的标准件，采用两种比较测量的方法，对卡规示值误差实施校准:一种是先将电子卡规卡在标准件的下限尺寸使数显表置零，再将卡规卡在标准件的上限尺寸，从数显表上读数，将读数值减去标准件上限尺寸即为该卡规的单次测量示值误差，计算公式如下：ei=Ii-I【1】式中：ei—一上限尺寸示值误差第i次测量单次示值误差；Ii--第i次测量卡规上限尺寸记录的不值；1一一校准件上限实际尺寸通常是标称值）；另一种方法是先将电子卡规卡在标准件的标称尺寸L上对零，再将卡规分别卡在标准件的上限和下限尺寸，从数显装置上分别读取读数，将读数值分别减去标准件上、下限尺寸实际值即为该卡规的上、下尺寸单次测量示值误差e1;仍可按式【1】计算，只是在校准下限示值误差时，公式中I1为第i次测量卡规下限尺寸记录的示值，而1为校准件下限实际尺寸。[0010]上述方法单次测量重复进行5次，得到ei即的、的、即、以、既取中绝对值最大的作为相应尺寸示值误差的校准结果e，即：Θ_MclXGiI_MX{Θ1、Θ2、Θ3、Θ4、Θ5}【2】下表2是根据各类电子卡规的精度及使用要求，提出的示值误差限值要求，即当被测件公差TSlOym时，卡规示值误差允许值为Ιμπι;当被测件公差T大于IOym而小于等于30μηι时，卡规示值误差允许值为2μπι;当被测件公差T大于30μπι时，卡规示值误差允许值应为Τ10μπι;只有满足了此表规定的技术要求，才能保证卡规检测数据的准确度，即电子卡规其校准结果e均不应超过规定的示值误差允许值要求。[0011]表2电子卡规示值误差允许值注:表中T为被测工件尺寸的公差要求，一般可为电子卡规的上、下限尺寸之差。[0012]卡规校对件的校准:为满足实际工作需要，不但要对电子卡规进行校准，还应对其附带的校对件实施校准，以使现场使用的电子卡规随时进行校对核查，确保电子卡规处于准确稳定的技术状态;通常对于校对件的校准，在测长仪或测长机上采用四等量块以比较法进行测量校准，校准时先用量块组合成校对件的标称上限尺寸，放置在测长仪上读取量块组合尺寸数据U，然后取下量块将校对件上限尺寸放置在测长仪读取上限尺寸读数I1，参考公式【1】两次读数之差即为校对件上限尺寸单次测量的示值误差e1;按同样程序进行至少三次等精度重复测量，得到三个的Iii取值1、2、3分别减去lb，得三次测量的示值误差ei、e2、e3，取三次测量结果平均值％作为校对件上限尺寸示值误差校准结果，即：ep=Σθί3=ΣQi-lb3[3]式中Ib为量块组合尺寸;i取值分别为1、2、3;对校对件的下限尺寸进行校准用同样方法，取其多次重复测量的平均值作为其下限尺寸示值误差校准结果;对校准后的校对件应按照应用要求重新赋值，即用校准结果（实际值替代原校对件上的上、下限尺寸标称值，以便确保用其校对核查使用中的电子卡规时的准确度;在符合相关条件时校准后的校对件也可用于配套卡规示值误差校准。[0013]4.卡规示值误差不确定度评估:根据电子卡规校准过程中引入的各种误差的影响，计算出其示值误差的测量不确定度的数值。通过分析测量不确定度影响主要来源于以下几方面：a.校准电子卡规上限尺寸的重复性SI1引入的影响量UI1;b.电子卡规和上限尺寸标准件的线膨胀系数差Sa1,引入不确定度影响量uδαι;c.电子卡规和上限尺寸标准件的平均温度差Stdl入的不确定度影响量uSti;d.校准电子卡规下限尺寸的重复性引入的不确定度分量uIb;e.电子卡规和下限尺寸标准件的线膨胀系数差δα6|入的不确定度分量USab;f.电子卡规和下限尺寸标准件的平均温度差Stb引入的不确定度分量uWtb;以上各分量均可引用相关公式分析计算得到，由于各分量彼此独立不相关，从而引入如下合成标准不确定度U。公式公式中C1〜C6为各分量的敏感系数）：Uc=[ci.U2Ii+C2.U2δα0+C3.U25ti+C4.U2lb+cs.u25ab+C6.U25tb]%【4】扩展测量不确定度U计算公式：U=k.u。【5】5.电子卡规符合性判定:通常经过校准后电子卡规，其示值误差校准结果表达，应该包含示值误差的测得值e和其相应的测量不确定度U。根据使用需要对电子卡规的示值误差符合性进行评定，通常当测量不确定度与最大允许误差的比值很小时，U可以忽略不计，即当UMS14时，其示值误差小于最大允许误差值时可认为电子卡规合格;否则就需要考虑示值误差的测量不确定度后进行准确判定：当电子卡规的示值误差e之绝对值E，小于等于最大允许误差绝对值M与示值误差的扩展不确定度U之差时，S卩ESM-U才能判定该电子卡规合格；同理当电子卡规示值误差绝对值E，大于最大允许误差绝对值M与示值误差的扩展不确定度U之和时，SPEM+U才能判定该卡规不合格;在特殊情况下，当电子卡规的示值误差既不能判定为合格也不能判定为不合格，即E处于（M-U〜（M+U之间时，应选择使用更高精度的校准标准件，进一步校准后才能作出符合性判定。对于可调式的电子卡规由于是多尺寸点的校准，在分析评定中可以给出相应各点单一值的评定结论，也可以给出电子卡规的评定结论，而只有该电子卡规各尺寸点的示值误差均符合要求，方可得出电子卡规整体符合要求的结论。[0014]本发明采用上述技术方案后可达到如下积极效果:规范生产线上普遍使用的电子卡规质量控制方法，通过校准各类电子卡规的核心计量特性一示值误差以确定其本身技术状态，从而满足技术测量和使用要求;按照规定的误差允许值要求评定电子卡规的符合性，以实现测量结果准确一致，并符合国家统一的量值溯源要求，进而确保产品检测质量提高。本发明已在本企业试用并取得较好的应用效果。附图说明[0015]图1为一种常用的电子卡规校准示意图；图2为本发明设计的校准用标准件示意图；图3为本发明设计的组合标准件示意图；图4为本发明示值误差符合性判定示意图。具体实施方式[0016]下面结合附图对本发明作进一步的描述。如图1〜4所示，一种电子卡规示值误差的校准及评定方法，其工作步骤为：I.电子卡规调整:电子卡规如图1包括:固定卡爪I、数显装置2、卡规把手3、传感器4、卡规弹性元件5、微动卡爪6;在实施校准时应使卡规的固定卡爪1、数显装置2、卡规把手3、传感器4、弹性元件5及微动卡爪6通过紧固螺钉连接正常，保持各按钮功能稳定，数字显示清晰、工作可靠，控制室内工作温度在20±2°C，被校电子卡规在室内平衡温度的时间不少于2小时，使卡规弹性元件5及卡爪6形变稳定，将被校准的电子卡规在自由状态下与设计配套的标准件7实现配合;对电子卡规校准所设计的标准件如图2和图3，完成加工后应进行校准以确定标准件的量值。[0017]2.电子卡规的校准：即利用符合要求的标准件采用两种比较测量的方法，对电子卡规示值误差实施校准:一种是先将电子卡规放置在标准件的下限尺寸，调整数显装置2使读数置为零，再将微动卡爪6、固定卡爪1卡在标准件7的上限尺寸，从数显装置2上读数，将读数值减去标准件7的上限尺寸实际值，即为该卡规的单次测量示值误差ei，按公式【1】计算。另一种是先将电子卡规的固定卡爪1及微动卡爪6卡在标准件的标称尺寸L上对零，再将卡规固定卡爪1及微动卡爪6分别卡在标准件7的上限和下限尺寸，从数显装置2上分别读取读数，将读数值分别减去标准件上、下限尺寸实际值，即为该卡规的上、下尺寸单次测量示值误差;此时ei仍可按公式【1】计算，只是在校准下限示值误差时，公式中h为第i次测量卡规下限尺寸记录的示值，而1为校准件下限实际尺寸。从而得到单次测量校准的示值误差61,其值均不应超过表2规定的最大允许误差;将电子卡规重复测量进行5次，读取5个显示值分别减去校准件上限标称值，得到相应的示值误差61、62、的、64、65,按照公式【2】计算取其绝对值最大的作为示值误差校准结果e。[0018]在现场实验中选用的二个电子卡规（1#、2#，其上限尺寸分别对应0125.988及045.017的标准件，在对电子卡规进行校准时，分别以标准件下限尺寸0125.948及045.001作为基准对中，使卡规数显装置的读数与标准件下限尺寸一致，然后对其上限尺寸进行读数校准，将校准读数值减去对应标准件上限尺寸的实际值，即为卡规上限尺寸示值误差。本实验对两卡规的上限尺寸分别进行校准，每尺寸值分别进行等精度测量5次得到5个示值误差校准值，根据公式【1】、【2】分别计算校准值与对应标准件上限尺寸实际值的差值，取其最大差值作为该电子卡规示值误差的最终校准结果如表3。[0019]表3电子卡规校准数据汇总单位:mm对于可调式的电子卡规，可根据需要利用不同形式的标准件，对其相应尺寸点进行校准，从而按上述方法得出各点的示值误差。如:校准可调式的电子卡规LA、LB两个尺寸的示值误差，可以选用相应尺寸的两个单一标准件如图2，也可选用具有相应两种尺寸的一个组合标准件如图3，分别校准两个尺寸得出示值误差eAl、eBl，还要分别进行5次重复测量取其最大值作为相应尺寸示值误差的测得值eA、eB，其值均不应超过表2规定的最大允许误差即可。对用于单一尺寸测量的不可调式的电子卡规，作为示值误差测量结果e后就可直接进行后续的符合性判定工作；而对用于多尺寸测量的可调式的电子卡规，可根据需要利用不同形式的标准件，对其相应尺寸点进行校准，从而按上述方法得出各点的示值误差，只有各点的示值误差均满足要求，才能作出电子卡规合格判定。[0020]3.卡规校对件的校准:对于电子卡规附带的校对件，可在测长仪器上采用四等量块以比较法进行测量校准，具体校准技术要求见表4,校准时采用规格为0-100mm、分度值为Iym及不确定度0.3μπι的测长仪，同时选用规格为0.5-100mm及不确定度0.20pn+2XKT6L的四等量块，在温度20±2°C、相对湿度45%〜75%的室内进行。对于尺寸大于IOOmm的校对件用测长机加量块进行校准。[0021]表4校准电子卡规校对件技术要求对校对件进行校准时，先用四等标准量块组合成校对件的标称上限尺寸，放置在符合要求的测长仪上两测头之间读取量块组合尺寸数据4,然后取下量块将校对件上限尺寸放置在测长仪两测头之间，读取上限尺寸读数cU，两次读数之差即为校对件上限尺寸单次测量的示值误差e1;按同样程序进行至少三次等精度重复测量，得到的Cl1i取值1、2、3分别减去4，得三次测量的示值误差ei、e2、e3，按照公式【3】取三次测量结果平均值％作为校对件上限尺寸示值误差校准结果；用同样方法对校对件的下限尺寸山进行校准，取其多次重复测量的平均值作为其下限尺寸示值误差校准结果。在下列实验中选取现场使用的一个卡规校对件，分别对其上限尺寸045.017和下限尺寸045.001进行校准，每个项目进行至少3次等精度测量，取其平均值％作为校对件示值误差校准结果详见下表5，由此可见校对件示值误差满足技术要求。[0022]表5校对件的校准实验数据汇总单位:mm4.校准方法不确定度评估:根据前面分析可知电子卡规校准过程中引入的测量不确定度影响主要来源于六个方面，其各分量为:uli、ιιδα〇、u5ti、ulb、u5ab、u5tb;从而根据公式【4】得出合成标准不确定度u。，根据公式【5】得出扩展测量不确定度U;通常取影响系数k=2,按照U=k.Uc公式，得出电子卡规示值误差值;通过对上述表3的1#电子卡规校准实验分析得出各种不确定度分量，计算得出11。=1.3μηι，从而U=2.6ym。[0023]5.电子卡规符合性判定:根据使用实际需要对电子卡规的符合性进行判定，下表6是根据各类使用中的电子卡规的精度及示值误差评定要求，提出的在两种不同的范围内示值误差校准结果的判定依据，作为判定电子卡规能否继续使用的参考，只要满足了相应的技术要求才能得出电子卡规合格与否的结论。[0024]表6电子卡规示值误差符合性判定表通常当测量不确定度与最大允许误差的比值很小即当UM彡14时，U可忽略不计，电子卡规示值误差小于最大允许误差值时判定合格。从上述的举例分析，1#电子卡规名义上、下限尺寸分别为125.988mm和125.948mm，其二者之差为T=O.04mm，示值误差最大允许值设定T10即为:Μ=4μηι，而U=2.6μηι，因此，不能满足UM彡14要求，故在电子卡规的符合性判定时，必须考虑测量不确定度的影响；在实际工作中往往需要进一步考虑示值误差的测量不确定度后进行准确判定，当电子卡规的示值误差e绝对值E，小于或等于最大允许误差绝对值M与示值误差的扩展不确定度U之差时，即用公式表示为ESM-U，才能判定该卡规合格如图4的下半区域）；从表3的分析计算可知，经校准后的电子卡规示值误差E=1.0μπιAPEM+U，才能判定该卡规不合格如图4的上半区域）；从上述测量不确定度的举例分析计算，若经过校准后的电子卡规的示值误差Ε6.6μπι，就能判定该电子卡规不合格;在特殊情况下，当电子卡规的示值误差既不能按照ESM-U判定为合格，也不能按照EM+U判定为不合格时，此时不能做出合格与否的判定如图4的中间区域），应选择更高精度的标准件进一步校准;从上述例子分析可以得知，若经校准后的电子卡规示值误差E值在1.4〜6.6μπι之间，S卩1.4μπιΕ6.6μπι时，就要进行更高等级的校准后才能对电子卡规做出合格与否的判定。

权利要求：I.一种电子卡规的校准及评定方法，其特征在于：1.校准用标准件设计:校准电子卡规的校准用标准件，以下简称标准件，为高精度的圆柱体，其设计参数根据被校准的电子卡规尺寸及精度来确定，标准件大径、小径尺寸与被校准卡规的上限及下限尺寸一致，即分别设计为OD和Φϋ-τ，τ为电子卡规的上下限尺寸之差，标准件尺寸精度按小于或等于电子卡规分辨力的14设计，其形位误差和表面质量与尺寸精度应相匹配，表1中给出了标准件精度限值及相关技术要求：表1电子卡规标准件设计要求标准件设计型式可分为两种：单一标准件和组合式标准件，对于标称尺寸大于或等于IOOmm的电子卡规，其标准件应设计为单一标准件，即一个标准件只针对一种电子卡规的校准，除设计标准件的上、下极限尺寸Φϋ及Φϋ-Τ以外，同时设计端面尺寸L与电子卡规标称尺寸相同，作为辅助校准使用，对于电感式和电容式卡规，其标准件精度分别为〇.5〜0.7μπι及1.5〜2.Ομπι，设计标准件均应达到校准对应电子卡规的技术要求;而对于标称尺寸小于IOOmm的卡规，其标准件可成组设计，即设计为二组标称尺寸不同的标准圆柱组合成一个组合式标准件，对应二种不同电子卡规或一种可调整式电子卡规校准;针对电感式或电容式电子卡规，其组合式标准件的精度分别为〇.5μπι及1.5μπι，其单个标准件尺寸分别为Φϋ、ΦD-T或Φ1、Φ1-Τ，对应于各个标准件的上限及下限尺寸;在特殊情况下，如针对尺寸小于50mm的可调式电子卡规，可以设计成二个以上不同尺寸组合的一个组合标准件，对应卡规多种不同尺寸的上下限值的校准；制造完成后的标准件，在使用前应对其各段尺寸的示值误差进行校准，以确定标准件直径的上、下限尺寸及端面尺寸，具体校准方法可在测长机上采用四等量块以比较法进行测量确定，以确保标准件精度满足技术要求；2.电子卡规的校准：利用符合要求的标准件，采用比较测量的方法对电子卡规示值误差实施的校准;校准前被校电子卡规在室内平衡温度的时间不少于2小时，控制室内工作温度在20±2°C及相对湿度45%〜75%，使卡规弹性元件及卡爪形变稳定，对卡规校准所设计的标准件完成加工后应进行校准以确定标准件的量值;两种比较测量校准卡规示值误差的方法如下：一种是先将电子卡规卡在标准件的下限尺寸使数显表置零，再将卡规卡在标准件的上限尺寸，从数显表上读数，将读数值减去标准件上限尺寸实际值即为该卡规的单次测量示值误差，用公式表示如下：ei=Ii-I【1】式中：ei—一上限尺寸示值误差第i次测量单次示值误差；Ii--第i次测量卡规上限尺寸记录的不值；1一一校准件上限实际尺寸，通常是标称值；另一种方法是先将电子卡规卡在标准件的标称尺寸L上对零，再将卡规分别卡在标准件的上限和下限尺寸，从数显装置上分别读数，将读数值分别减去标准件上、下限尺寸实际值即为该卡规的上、下尺寸单次测量示值误差e1;仍可按式【1】计算，只是在校准下限示值误差时，公式中h为第i次测量卡规下限尺寸记录的示值，而1为校准件下限实际尺寸；上述校准方法单次测量重复进行5次，得到ei,S卩ei、e2、e3、e4、e5中，取ei中绝对值最大的作为相应尺寸示值误差的校准结果e，表达式如下：Θ_MclXGiI_MX{Θ1，Θ2，Θ3，Θ4，Θ5}【2】下表2是根据各类电子卡规的精度及使用要求，提出的示值误差限值要求，其中T为被测工件尺寸的公差要求，一般可为所选择电子卡规的上、下限尺寸之差;通常电子卡规满足了此技术要求才能保证其检测数据的准确度，故卡规示值误差校准结果e均不应超过规定的示值误差允许值；表2电子卡规示值误差允许值3.卡规校对件的校准:在对电子卡规进行校准后还应对其附带的校对件实施校准，以满足卡规现场校对核查需要，确保电子卡规处于准确稳定的技术状态;校准电子卡规用校对件的校准采用规格为〇-l〇〇mm、分度值为Ιμπι及不确定度0.3μηι的测长仪，同时选用规格为0.5-100mm及不确定度0.20卵+2XKT6L的四等量块，在温度20±2°C、相对湿度45%〜75%的室内进行;对于尺寸大于IOOmm的校对件用测长机加量块进行校准;对校对件进行校准时，先用四等量块组合成校对件的标称上限尺寸，放置在符合要求的测长仪上读取组合量块实际值U，然后取下量块将校对件上限尺寸放置在测长仪上读取上限尺寸数据I1，参照公式【1】两次读数之差即为校对件上限尺寸单次测量的示值误差e1;按同样程序进行至少三次等精度重复测量，得到的I1,即11、12、13，分别减去1^得三次测量的示值误差〇1、62、63，取三次测量结果平均值eP作为校对件上限尺寸示值误差校准结果，即：ep=2ei3=SIi-Ib3【3】式中Ib为量块组合尺寸;i取值分别为1、2、3;用同样方法对校对件的下限尺寸进行校准，取其至少三次重复测量的平均值作为其下限尺寸示值误差校准结果，以上方法同样适用于标准件的校准;对于校准后的校对件应重新赋值，即用校准结果实际值替代原校对件的上、下限标称值，以便确保用其校对核查使用中的电子卡规时的准确度;在符合相关条件时校准后的校对件也可用于配套卡规示值误差校准；4.电子卡规符合性判定:通常经过校准后的电子卡规给出示值误差的测得值e和其相应的测量不确定度U;需要分析电子卡规校准过程测量不确定度影响的主要来源，按照其各数值公式合成计算扩展不确定度U;根据使用需要对电子卡规的示值误差符合性进行评定，当测量不确定度U与最大允许误差M的比值UMS14时，U可忽略不计，其示值误差小于最大允许误差值时可判定电子卡规合格；当UM14时，在电子卡规的符合性判定时需要考虑示值误差的测量不确定度后进行准确判定；下表3是根据各类使用中的电子卡规的精度及示值误差评定要求，提出在两种不同的范围内示值误差校准结果的判定方法，只要满足了这些技术要求才能得出电子卡规合格与否的结论，从而作为评定电子卡规能否继续使用的参考依据；当示值误差校准结果e之绝对值ESM-U时电子卡规判定合格，而当EM+U时卡规为不合格;对于E处于（M-U〜（M+U之间的待定区域时，应采用更高等级的标准件进行校准后进一步判定;对于可调式电子卡规，由于是多尺寸点的校准，在分析评定中可以给出相应各尺寸点单一值的评定结论，也可以给出电子卡规的评定结论，而只有该电子卡规各尺寸点的示值误差均符合要求，方可得出电子卡规整体合格的结论；表3电子卡规示值误差符合性判定表

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