JJF 1119-2004 电子水平尺校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1119-2以种

电子水平尺校准规范

CalibrationSpecificationforElectronicLevelMeter

2004一06一04发布2004一12一01实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1119-2创闷

电子水平尺校准规范夕.O.口一0.~~~钾。.~一伪~~钾、

JJF1119-2004}

CalibrationSpecificationfor4

ElectronicLevelMeter

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2004年06月04日批准，并自

20(”年12月01日起施行。

归口单位:全国几何量角度计量技术委员会

起草单位:湖南省计量检测研究院

湖南华星宇传感技术有限公司

本规范由归口单位负责解释

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JJF1119-7004

本规范主要起草人:

陈勇(湖南省计量检测研究院)

鲍唯(湖南省计量检测研究院)

周业华(湖南华星宇传感技术有限公司)

参加起草人:

高国伟(湖南华星宇传感技术有限公司)

曾淡(湖南省计量检测研究院)

刘丽娟(湖南省计量检测研究院)

焦莉(湖南华星宇传感技术有限公司)

JJF1119-2以种

目录

1范围··························································································……(1)

2引用文献··········。···········································。·····························……(1)

3概述··························································································……(1)

4计量特性····················································································……(1)

4.1工作面的表面粗糙度··································································……(1)

4.2工作面的平面度········································································……(1)

4.3零值误差········。········································································……(1)

4.4漂移··························。····························································……(2)

4.5分辨力···················································································……(2)

4.6示值误差···················。·····························································……(2)

4.7测角重复性·················，·····································。······················……(2)

4.8回程误差·····················，···························································……(2)

5校准条件、······，··、··，，·、··、·······、·····，······、·········、·······、、····，··········……(2)

5.1环境条件······················。·······。··················································……(2)

5.2校准用标准器及其他仪器设备·······················································一(2)

6校准项目及校准方法·····································································……(2)

6.1工作面表面粗糙度····························】········································……(2)

6.2工作面平面度····，·········································，····························……(2)

6.3零值误差········································。········································……(3)

6.4漂移·······································································。················。·…(3)

6.5分辨力。···················································································……(3)

6.6示值误差。················································································……(3)

6.7测角重复性··············································································……(3)

6.8回程误差················································································……(3)

7校准结果的表达···········································································……(4)

8复校时间间隔·······，················································。·····················……(4)

附录A专用夹具·········································。···········。·····················……(5)

附录B示值误差、测角重复性、回程误差计算实例······························……(6)

附录C示值误差校准结果的测量不确定度评定····································……(8)

附录D校准证书内页格式·······························································……(11)

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JJF1119-2翻W

电子水平尺校准规范

范围

本规范适用于分辨力为0.010的数字显示式电子水平尺的校准，其他分辨力的电子

水平尺可参照本规范进行校准。

2引用文献

本规范引用以下文献:

JJF1001-1998通用计量术语及定义

JJF1094-2002测量仪器特性评定

JJF1059-1999测量不确定度评定与表示

JG142-2002建筑用电子水平尺

使用本规范时，应注意引用文献的现行有效版本。

3概述

电子水平尺是由倾角传感器和数字显示器及其他辅助部分构成，是一种利用传感器

中液面电位变化进行倾角或斜度测量的角度测量仪器。它具有绝对角度测量、相对角度

测量、角度显示、角度锁定、角度存储等多项功能。电子水平尺的外形见图to

34

HXYJYC-400/1

电子水平尺Loo.d]pOCMCOOxxxpO

图1

1一厂标;z-型号;3一角度显示;4-功能键;，一工作面

4计f特性

4.1工作面的表面粗糙度

工作面表面粗糙度R。值不大于1.6}Lmo

4.2工作面的平面度

工作面的平面度不大于工作面长度的0.02%.

4.3零值误差

J1F1119-2侧月

零值误差不超过士0.0300

4.4漂移

零值示值随时间的漂移不超过0.030/ho

45分辨力

分辨力不大于0.0100

4.6示值误差

示值误差不大于0.040a

4.7测角重复性

测角重复性不大于0.0100

4.8回程误差

回程误差不大于。.0200

注:由于校准不作出合格与否的结论，上述指标仅供参考。

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1校准时，室内温度为(加士5)0C,温度变化每小时不超过19Co

5.1.2校准前，被校仪器和校准工具在室内平衡温度的时间一般不少于2h.

5.2校准用标准器及其他仪器设备

校准时所需计量标准器及其他仪器设备见表la

表1校准用标准器及其他设备

序号校准项目校准用标准器及其他设备

1工作面的表面粗糙度表面粗糙度比较样块

2工作面的平面度1级平板(或平尺)、n级塞尺

3零值误差1级平板(或平尺)、0.040mm/m水平仪

4漂移1级平板(或平尺)

5分辨力

6示值误差

光学分度头(分度值‘10")、夹具

7测角重复性

8回程误差

‘校准项目及校准方法

6.1工作面表面粗糙度

用表面粗糙度比较样块与工作面进行比较，或用粗糙度测量仪进行测量。

6.2工作面平面度

将电子水平尺放置在1级平尺(或平板)上用II级塞尺进行测量。

z

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JJF1119-2004

6.3零值误差

将电子水平尺置于已用水平仪调平的1级平尺(或平板)上，此时其示值即为零值

误差。

6.4漂移

保持上述校准条件不变，在1h内每隔10min记录一次显示值，连续测量观测7次，

取其绝对值中的最大值为零值示值的漂移。

6.5分辨力

将电子水平尺用专用夹具(见附录A)固定在光学分度头上，调整分度头，使水平

尺示值发生变化，记录此时分度头读数，然后微动分度头，使水平尺示值变化一个分辨

力，再次记录分度头读数，两次读数之差的绝对值即为水平尺的分辨力。重复上述过程

3次，取其最大值为最终结果。

6.6示值误差

将电子水平尺用专用夹具固定在分度头上，调整分度头，使水平尺示值为0.000,

此时分度头上显示的角度值即为零点读数。转动分度头的角度，转动角(相对于零点)

分别为一90，一50,00,200,400,600,800,990，记录水平尺在各校准点的读数，此为

正行程;再反向转动分度头，转动角(相对于零点)分别为990,800,600,400,200,

00，一5-，一9.，记录水平尺在各校准点的读数，此为反行程。以上为一个循环。校准

时循环3次，其示值误差按公式(1)计算:

8二x一(1)

式中:x—正行程(或反行程)校准时，第i个校准点上水平尺3次循环的读数的平

均值;

二—分度头对应于各校准点的转动角。

以正、反行程的示值误差中最大值与最小值的差值为最终结果。

S=8。。一8。。(2)

6.7测角重复性

以6.6中循环3次的校准数据按公式(3)计算正(或反)行程的重复性。

s二‘丫_13一(”“(3)

式中:，—‘电子水平尺在正行程(或反行程)校准时，第i个校准点的测角标准差;

xi—电子水平尺在正行程(或反行程)校准时，第J次显示值;

x,—电子水平尺在正行程(或反行程)校准时，第J个校准点3次显示值的平

均值。

水平尺的测角重复性。按公式(4)计算:

二丫i6(=l(4)

回程误差

以水平尺在每次正反行程校准时，显示值之差的绝对值作为回程误差。并取各校准

3

JJF1119-2仪娜

点循环3次计算的回程误差中最大值作为最终结果。

电子水平尺的示值误差、测角重复性和回程误差的计算实例见附录Bo

，校准结果的表达

校准后的电子水平尺，填发校准证书，给出校准结果及测量不确定度。测量(结果

的)不确定度评定和校准证书内页格式见附录C和附录Do

8复校时间间隔

复校时间间隔可由使用者根据实际使用情况而定，建议一般不超过1年。

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JJF1119-2侧洲

附录A

专用夹具

图A.1

要求:1)莫氏圆锥轴线与侧块内侧面的垂直度不超过0.05mm;

2)莫氏圆锥工作面表面粗糙度R。值不超过。.40pmo

JJF1119-2004

附录B

示值误差、测角重复性、回程误差计算实例

出厂编号:H0000046校准时实验室温度:24'C湿度:66%RH单位:(“)

分度头水平尺显示值平均值匆示值误差S;回程正行程反行程

标准差标准差

转动角误差

正行程反行程正行程反行程正行程反行程

s;正气反

一9.00一8.980.02

一9一8.98一8.99一8.990一8.9870.0100.0130.010.0100.0058

一8.99一8.990.00

一5.00一4.980.02

一5一4.98一4.99一4.990一4.9830.0100.0170.010.0100.0058

一4.99一4.980.01

0.000.00--二一爪一_扮-

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00.000.000《MO0.0000.000飞欢t，扣一-一让On一0.000

0.000.000.叩一0.000

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20.0020.000{旧万_-

2019.9920.0019.99720.000二0.0030.000仓0

20.0020.00。.田’0.000

一扮

40.0040.000.000.0058

4039.9939.9939.99339.993一0.007一0.0070.000.00580.0058

39.9939.990.00

59.9960.000.01

6060.0060.0059.99759.997一0.003一0.0030.010.00580.0058

60.0059.990.01

80.0080.000.00

8080.0080.0080.00080.0030.000+0.0030.000.0000.0058

80.0080.010.01{

99.0099.000.00

9999.0199.0199.00799.007+0.007+0.0070.000.00580.0058

99.0199.010.00

示值误差:S=+0.0170一(一0.007')=0.0240

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刀F1119-2侧月

测角重复性:￡二0.016

二丫御61(-81S?Ei·_8lSi$

回程误差:0.020

JJF1119-2侧月

附录C

示值误差校准结果的测t不确定度评定

C.1校准方法

按本规范第6.6条对水平尺示值误差进行校准。

C.2数学模型

(1)

式中:d:-—正行程(和反行程)校准时，水平尺示值的平均值对相应分度头转角的

偏差值中的最大值;

民m‘n—正行程(和反行程)校准时，水平尺示值的平均值对相应分度头转角的

偏差值中的最小值。

C.3方差及灵敏系数

输出量的合成方差为

u}(d)=。:UZ(d‘二(2)

其中:

d(8)

c,=取否点万=

。_二d(8)二_1

d(dam,.)

即u}(d)=u2(dam..)+u2(dam,")

C.4标准不确定度一览表

表C.1标准不确定度一览表

标准不确定度分量来源不确定度值灵敏系数c;xu;自由度

u(8;,)正行程偏差值0.0047010.004733

u,分度头示值0.0016050

毯2测量重复性0.003309

“3水平尺分辨力0.团29050

u(S‘二.)反行程偏差值0.0047010.004733

u.(6)=0.00660，‘=66

C.5输人量的标准不确定度的评定

C.5.1正行程校准时，水平尺示值(平均值)对相应分度头转角的偏差绝对值引人的

标准不确定度“(8i-)

C.5.1.1由光学分度头示值不准引人的标准不确定度“】

若光学分度头的分度值为10"，则示值允差为20"，取均匀分布，则

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JJF1119-2以月

0.0056

=0.00160

2万

估计该项标准不确定度的可靠性为00%，其自由度:

，，=50

C.5.1.2由测量的重复性引入的标准不确定度u2

按本规范中规定的校准方法，对一水平尺500点，在重复性条件下进行10次测量，

数据见下表。

表C.2，复性测且数据单位:(。)

测量值测量值平均值单次实验标准差

50.0250.01

50.0250.02

50.0350.0350.021,.V1}Ex(n-;-x1,")2

二0.0057

50.0250.02

50.0250.02

因在实际校准中为3次测量的平均值，则标准不确定度为

一六=0.00330

其自由度:

V2二9

C.5.1.3由水平尺的分辨力引人的标准不确定度u,

水平尺的分辨力为0.010时，其引人的标准不确定度为

0.01

二0.00290

U3二万

估计该项标准不确定度的可靠性为90%，其自由度:

V3=50

C.5.1.4由u,，a2,u。合成为uJS-;)，则

u}(8.;Q)

其自由度依据W-B公式有:

u4(x;

V(S;-)==33

444

U1u2u3

—+—十—

V,V2V,

C.5.2反行程校准时，水平尺示值(平均值)对相应分度头转角的偏差绝对值引人的

标准不确定度u(8,m,)

JJF1119-2州月

根据C.5.1，有:

u(S;.,)二0.00470

v(8;m,)二33

C.6合成标准不确定度

根据式(2)，有:

u,(8)二丫clu2(S;m..)+。:u2(aim;.)

二初.0047，十。00472

二0.该1066

C.7有效自由度

依据W一B公式有:

u亡(S)

u(8‘二)au(S“二)4

v(S;m)v(S,mm)

0.00664

(0.0047

(0.0047)0.(0.0047)4

十二

jj

=66

C.8扩展不确定度

当置信概率P=95%，根据有效自由度，'(S)查t分布表可得

k,=to(，二)二to.,(66)=2.00

则扩展不确定度:

U(8)二2.00x0.0066二0.0130

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工1F1119-2侧月

附录D

校准证书内页格式

校准依据(名称或代号):

校准用标准器名称:有效期:

校准地点:

证书编号:温度:℃湿度:%RH

校准项目名称校准结果

1外观

2工作面的粗糙度

3工作面的平面度

4零值误差

5漂移

6分辨力

7示值误差

8测角重复性

9回程误差

注:1.示值误差测量不确定度为

U二k二

2.校准用标准器的溯源性:

3.证书只对被校仪器有效。未经校准单位批准，不得部分复印。

校准单位:电话:

地址:传真: