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1、中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 8 5 0 - 1 9 9 3 光 学 角 规 O p t i c a l A n g l e G a u g e 1 9 9 3 一0 9 一2 2发布1 9 9 4 一0 4 一0 1实施 国 家 技 术 监 督 局发布 J JG 85 0- 1 99 3 光学角规检定规程 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f O p t i c a l A n g l e G a u g e 尹0. 0. 0. 0. 0. 0. O. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 、 己0 0仑 a仑 J J G
2、 8 5 0 - 1 9 9 3 弓0 乙0 飞. o. o. o. o. o. o. o. o. o. . o. o. o. o a 本检定规程经国家技术监督局于 1 9 9 3年0 9月2 2日批准，并自1 9 9 4 年 0 4月 0 1日起施行。 归 口单位: 中国计量科学研究院 起草单位 : 中国计量科学研究院 北京理工大学 云南国营二九八厂 本规程技术条文由起草单位负责解释 JJ G 85 0- 19 93 本规程主要起草人: 魏凤岭 张宁 参加起草人: 曹根瑞 林家明 李 协 昭 ( 中国计量科学研究 院) ( 中国计量科学研究 院) ( 北京理工大学) ( 北京理工大学) (
3、云南国营二九八厂) J J G 8 50 - 1 9 93 目录 概述 ， . . . . 检定项目和检定条件 检定要求和检定方法 检定结果处理和检定周期 ( 1 ) (1) ( 2) ( 7) 二三四 J JG 8 50- 1 99 3 光学角规检定规程 本规程适用于新制造、使用中和修理后的光学角规的检定。 一概述 光学角规由楔形镜 ( 包括消色差楔形镜)和镜座构成 ，如图 1 所示。 镜座 图1 光学角规能在透射光路的水平或垂直面内产生偏向角，用于检定高精度 自准直仪、 圆分度检验仪等的示值误差或细分误差，也可检定测角仪、光学经纬仪、分度头、分度 台，以及各种小角度工作计量器具的示值误差。
4、 根据 J J G 2 0 5 7 -1 9 9 0 平面角计量器具检定系统 ，光学角规分为 3 等，各等级每 套的 基本块数可定为1 等2 “ , 1 0 “ 两块; 2 等2 0 “ , 1 , 2 , 5 , 1 五块; 3 等为2 , 5 , 1 0 , 2 0 , 3 0 五块。其他角值根据被检仪器的要求和有关规程增减。 二检定项目和检定条件 1 检定项目及主要检定工具列于表 t o 2 检定环境及其他条件 检定室内的温度应为 ( 2 0 士3 ) IC，其温度变化每小时不超过 0 . 5 C。光学角规和 检定器具在检定室内需恒温 8h以上。 JJ G 850 - 19 93 表 1
5、 序 号 检 定 项 目主要检定工具 检定类别 新制造使用 中修理后 1外观表面粗糙度样板 + + 2镜座四定位面的垂直度定位平板，3 0 “ 自准直仪 + 3 镜座四定位面对楔形镜人 射面的垂直度 定位平板，自准直仪 + 4 楔形镜主截面对镜座定位 面的平行度 定位平板 ，1 ” 自准直仪， 激光平面干涉仪 + 5楔形镜工作面的面形误差 1 级平晶，激光平面干涉 仪 + 6 楔形镜的综合光圈泰曼干涉仪 + 7 偏 向角 激光小角度干涉仪，光电 光楔测角仪 + 注:“ +”表示应检定，“ 一”表示可不检定。 三技术要求和检定方法 3 外观 3 . 1 要求 3 . 1 . 1 光学角规应具有制
6、造厂名、厂标、产品型号、出厂编号等标志，并应标明公称 角值。 3 . 1 . 2 光学角规不应有碰伤、镜座锈蚀、楔形镜工作面镀层脱落、划痕、霉斑等缺陷， 且不应含有气泡。 3 . 1 . 3镜 座 的 定 位 面 表 面 粗 糙 度 不 应 低 于竿 使用中和修理后的光学角规不应有影响其精度的缺陷。 3 . 2 检定方法 目视观察。镜座定位面的表面粗糙度用粗糙度样板以比较法进行检定。 J JG 85 0- 1 99 3 4 镜座 4个相邻定位面的垂直度 4 . 1 要求 镜座 4 个相邻定位面的不垂直度不超过 士 2 “ 0 4 . 2 检定方法 将总不确定度小于 士 3 的方铁 ( 或 9
7、0 0 角度块)放在定位平板上，以自准直仪照准 方铁的工作面，如图2 所示。用水平转动方铁的方法调整 自 准直仪分划板横线与自准像 中心的移动轨迹重合.使 自准直仪视准轴与定位平板平行。 图2 1 一方铁;2 一定位平板;3 一自准直仪 从自 准直仪读取自 准像的高低读数 a o ， 取下方铁， 将光学角规被检面贴附一量块 后置于定位平板上，自 准直仪照准量块， 再次读取自准像的高低读数a 1 ， 两次读数之 差即为光学角规该定位面对相邻定位面的垂直度。 a ;= a 一a o( 1 ) 以同样的方法 ，分别检定各定位面对相邻定位面的垂直度。 5 镜座 4 定位面对楔形镜人射面的垂直度 5 .
8、 1 要求 镜座 4 个定位面对楔形镜入射面的不垂直度不超过士3 “ 0 5 . 2 检定方法 按 4 . 2 方法调整自 准直仪。从自 准直仪读取自准像的高低读数a o ， 取下方铁， 将 被检光学角规置于定位平板上，自准直仪照准楔形镜的人射面，再次读取自准像的高低 读数 a 1 ， 两次读数之差即为光学角规该定位面对楔形镜人射面的垂直度。计算方法同 公式 ( 1 ) 0 以同样的方法，分别检定各定位面对楔形镜人射面的垂直度。 6 主截面对镜座定位面的平行度 6 . 1 要求 楔形镜主截面对镜座定位面的平行度用楔形镜前后两表面反射像在 自准直仪视场中 的高低差与偏向角的比值来衡量。其要求见表
9、 2 0 JJ G 850 - 1 9 93 表 2 偏向角 高低差与偏向角的比值 H( 2 “ 一1 0 0 2 0 “ 一1 “ ; 2 一5 _11 0 1 0 一3 0 _12 0 6 . 2 检定方法 按 4 . 2方法调整 自准直仪。测量时 ，将光学角规前表面反射像调至自准直仪垂直分 划线一侧 ，转动鼓轮，使读数瞄准线与反射像的水平线重合 ，观察光学角规后表面反射 像与前表面反射像的高低差 ，如图 3 所示。主截面对镜座定位面的平行度 H用高低 差与偏向角的比值来确定。见公式 ( 2 ) 0 ( 2 ) 图3 偏向角较大的光学角规，后表面反射像可能在视场以外，可转动光学角规，将像调
10、 整到视场以内。 一等光学角规也可用激光平面干涉仪检定 ，要求被检楔形镜前后两表面表形成的干 涉条纹与光学角规镜座底面垂直，不得有 目 轻可见的明显倾斜。 7 楔形镜工作面的面形误差 7 . 1 要求 楔形镜工作面的面形误差在通光口径 4 巧 直径范围内的要求见表3 0 7 . 2 检定方法 7 . 2 . 1 激光平面干涉仪测量法 4 J JG 85 0- 1 99 3 表 3 等级 楔形镜工作面面形误差 ( 光圈数 N) 局部光圈数 N 1等 2等 3等 0. 1 0. 2 0. 3 0. 0 5 0. 0 5 0. 1 适用于检定 1 , 2 , 3 等光学角规的楔形镜工作面的面形误差。
11、 7 . 2 . 2 平晶测量法 用 1 级平晶以等原干涉法检定 ，适用于 2 , 3等光学角规，检定应在任意直径方向 上进行。 以上两种方法均需调整干涉条纹的间隔，使之出现3或5 条干涉条纹。面形误差 N 的大小，由通过直径条纹的最大弯曲量 b与条纹间隔a的比值来确定，即 N_互( 3 ) 按 G B 2 3 8 1 -1 9 8 1 判定局部光圈 No 8 楔形镜的综合光圈 8 . 1 要求 用于检定一等光学角规的 面形误差， 综合光圈数 N为0 . 1 , A N为0 . 0 5 0 8 . 2 检定方法 使用泰曼千涉仪。将光学角规置于泰曼干涉仪的测试光路中，调整干涉条纹至 3 条 或
12、5 条 ，按公式 ( 3 )判定综合光圈数 N 的大小。按 G B 2 3 8 1 -1 9 8 1判定局部光圈 N 。 9 偏向角 9 . 1 要求 光学角规偏向角的测量不确定度要求见表 4 0 表 4 等级 测量不确定度3 0 1等 2等 3等 O . 0 5 “ O. 2 “ O. 5 9 . 2 检定方法 J JG 55 0- 1 99 3 9 . 2 . 1 激光小角度测量仪测量法 光电自准直仪置于激光小角度测量仪转台一侧，用总不确定度小于 + 3的方铁 ( 或 9 0 。 角度块)调整光电自准直仪，使光电自准直仪的视准轴垂直于转 台回转中心 ， 并使其分划板竖丝平行于转台回转中心。
13、 调整激光小角度测量仪于起始位置，将平面反射镜置于转台上，使其反射面与 光电自 准直仪视准轴垂直。 将被检光学角规置于转台与光电自准直仪之间的可调工作台上，用可调工作台 调整光学角规的主截面与光电自准直仪水平分划线重合 ，并使其前表面与人射光垂直 ， 如图4 所示。 图4 1 一光电自准直仪;2 一被检光学角规;3 一可调工作台;4 一平面反射镜; 5 一激光小角度测量仪转台;6 一记数器 记数器清零。检定时，转动激光小角度测量仪微动装置，使光电自准直仪照准 经光学角规偏转且经反射镜反射回来的自 准像， 记数器记数为 N S 。将N 。 换算成角度 值可得到被检光学角规的偏向角S o 被检光学
14、角规的偏向角 S可由式 ( 4 )确定: HS J = ar c si n = x ( 4 ) 式 中 :R 二1左 s i n 召 坑 二 K“ 蛛 ， 玛 = K 蚝 ; R 定度常数 ( 正弦臂半径) ; a 定度时标准角度块角值; J JG 8 50 - 1 99 3 H p 定度时， 转过标准角月 时的对边长度; N p 定度时， 转过标准角Q 时的记数器的记数值; Ha测量时，偏向角转过 S时的对边长度 ; N a - 测量时， 偏向 角转过S 时的记数器的 记数值; K 一 W 9 R H O f A % A A 枷矗( * 一 。 . 6 3 2 8 1 9 7 6 x 1 0
15、 一 ， m m ) . 一般采用双位置测量，即第一次调整测量后，将光学角规在保证人射面不变的情况 下转动 1 8 0 0 进行第二位置测量。 双位置测量次数一般不少于 1 0次，取其平均值作为测量结果。 9 . 2 . 2 光电光楔测角仪测量法 利用光波干涉原理直接测量光线通过光学角规时产生的偏向角 S o ( 1 )按公式 ( 5 )求得被测楔形镜对测量波长 J的偏向角8 . s i ns = ma 2n 声 ( 5 ) 式中:L 被测楔形镜沿主截面方向的移动量; m被测楔形镜移过距离 L时对应干涉场中某参考点的干涉级次变化数; 久 主干涉系统所用单色光源在真空中的波长; n e - 测量
16、环境中 空气的折射率。 ( 2 )测量方法 将被检光学角规装人光电光楔测角仪的移动工作台上 ，按仪器操作步骤装校后 进行测量，取正向和反向测量的平均值作为一次测量值。 通过光电光楔测角仪计算机控制指令输人各种参数后 ，自动完成光学角规偏向 角的测量，并打印测量值、环境条件修正、测量误差及修正后的测量结果。 9 . 2 . 3 允许用其他等精度的标准器具进行检定。 四检定结果处理和检定周期 1 0 经检定合格符合本规程要求的光学角规，填发合格证书，标注被检光学角规偏向角 的实测值 ;不符合本规程要求的光学角规，应发给检定结果通知书，并进行修理或作其 他处理。 1 1 检定周期应根据使用情况确定，一般不超过 2 年。