JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1913—2021
激光干涉比长仪校准规范
Calibration Specification for Laser Interferometric Comparators
2021-07-28发布
2022-01-28实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1913—2021
激光干涉比长仪校准规范
JJF 1913—2021 代替JJG331—1994
Calibration Specification for
LaserInterferometricComparators
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会起草单位：中国计量科学研究院
中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
本规范由全国几何量长度计量技术委员会负责解释 JJF1913—2021
本规范起草人：
孙双花（中国计量科学研究院）赵新丽（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所）沈雪萍（中国计量科学研究院）高宏堂（中国计量科学研究院） JJF1913—2021
目 录
引言 1
(IⅡ) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (4) (5) (5) (5) (6) (8)
范围 2 引用文件.. 3 术语和定义 4 概述 5 计量特性· 5.1工作台运动直线度. 5.2 瞄准重复性· 5.3 测量重复性·· 5.4 影像测头示值误差 5.5示值误差 6 校准条件 6.1 通用校准条件： 6.2环境条件 6.3 校准用标准器 7校准项目和校准方法.. 7.1工作台运动直线度 7.2瞄准重复性…· 7.3 测量重复性· 7.4影像测头示值误差： 7.5示值误差· 8 校准结果表达·
复校时间间隔附录A激光干涉比长仪示值误差的测量不确定度评定示例附录B校准证书内容及内页格式..
9
1 JJF1913—2021
引言
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》和 JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范代替JJG331一1994《激光干涉比长仪》。与JJG331一1994相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
一用激光干涉比长仪的示值误差代替比长仪的准确度；一修改了测量重复性校准及其数据处理方法；一增加了瞄准重复性及其校准方法；
删除了激光平行光束的均匀性、干涉条纹的对比度及输出信号的质量、测量光
束与运动方向的一致性、工作台运动速度均匀性等检定项目；
增加了对影像测头瞄准系统的相关校准项目；增加了附录A激光干涉比长仪示值误差的测量不确定度评定示例
-
本规范历次版本发布情况为：
JJG331—1994。 -JJG331—1983。
II JJF1913—2021
激光干涉比长仪校准规范
1范围
本规范适用于测量范围为（0～1000）mm的激光干涉比长仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： JJG73一2005高等别线纹尺 JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1059.1测量不确定度评定与表示 JJF1094一2002测量仪器特性评定凡是注目期的引用文件，仅注目期的版本适用于本规范：凡是不注目期的引用文
件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。
3.1最小线纹测量间隔minimumlinemeasurementinterval
激光干涉比长仪能够有效测量的线纹尺最小刻线间隔。
4概述
激光于涉比长仪是以激光波长为测长基准：直接测量线纹尺、线性位移传感器、激
光干涉仪等线值类长度测量标准的仪器。激光干涉比长仪由机械主体、测长系统、瞄准系统、运动控制系统、照明系统、环境参量测量系统及数据处理系统等部分组成，典型结构如图1所示。测长系统包括稳频激光光源、干涉光路、波长修正系统等；瞄准系统采用光电显微镜或影像测头等进行刻线瞄准或读数。
显微镜桥
光电显微镜、 尺架、
被测线纹尺 干涉测量镜组
V
导轨
测量滑台，
稳频激光器
床身
支撑
图1激光干涉比长仪
1 JJF1913—2021
5计量特性
5.1工作台运动直线度 5.2瞄准重复性 5.3测量重复性 5.4影像测头示值误差 5.5示值误差 6校准条件
6.1通用校准条件
在进行仪器校准之前，首先进行外观检查，确认仪器的主体完整及配套设备齐全，仪器的输出信号满足测量要求，并确认激光干涉比长仪的稳频激光光源和环境参量测量系统各传感器现行有效溯源证书。必要时按照仪器使用说明书规定执行仪器的启动和准备程序。
确认最小线纹测量间隔，可采用如下方法：选用分度值为仪器标称最小线纹测量间隔的线纹尺（线纹尺不少于100个分度，分
度均匀性不超过分度值的5%，校准扩展不确定度U,≤0.2um，k=3），按仪器测量线纹尺的方法进行测量，将测量结果与线纹尺参考值进行比较，其差值△满足丨△1≤ /U十U时，即可确认该线纹尺的分度值为仪器的最小线纹测量间隔，其中U。为仪器的测量扩展不确定度。 6.2环境条件
校准环境条件满足被校准装置的使用要求。用于测量二等及以上高等别线纹尺的激光干涉比长仪的校准条件可参照表1。校准环境内无影响被校准装置正常工作的振动、 噪声、气流扰动等因素。
表1校准环境条件
序号 1 2 3 4 5
校准环境尺两端温度允许差尺温对20℃允许差一次测量中尺温度变化
校准环境要求优于0.02℃ 优于0.3℃ 优于±0.02℃ 优于±0.02℃ 优于士13.33Pa
一次测量中测量轴线上空气温度变化
一次测量中气压变化
6.3校准用标准器
推荐使用表2所列仪器，允许使用其他满足不确定度要求的标准器进行校准。
2 JJF1913—2021
表2# 校准项目及校准用标准器计量特性要求
序号
校准项目
标准器计量特性要求
校准用标准器激光干涉仪、 自准直仪等
工作台运动直线度
1
直线度测量最大允许误差：0.5μm/m
光电显微镜：一等或以上的标准金属线纹尺和标准玻璃线纹尺影像测头：U=0.2μm（k=3） Ugg=0.1μm+1X10-7L U不大于1/4MPE 标准金属线纹尺、标准玻璃线纹尺，至少一支覆盖激光干涉比长仪的测量范围 Ugg=0.1μm+1×10-7L
瞄准重复性
标准线纹尺
2
标准线纹尺线纹尺
3 4
测量重复性影像测头示值误差
标准线纹尺
示值误差
5
注：MPE为影像测头示值误差的最大允许误差，
7 校准项目和校准方法
7.1工作台运动直线度
将自准直仪或激光干涉仪的反射镜安装在移动工作台上，使其光轴与工作台移动方向一致，在装置工作台运动的行程内测量竖直与水平方向的直线度分别作为工作台竖直和水平方向的运动直线度校准结果。
工作台运动方向的运动直线度竖直方向一般不超过2um/m，水平方向一般不超过 10μm/m. 7.2瞄准重复性 7.2.1动态瞄准重复性
当激光干涉比长仪采用光电显微镜或影像测头进行动态瞄准时，需校准动态瞄准重复性。
将标准线纹尺安装在工作台面上的任意位置，任取线纹尺一端的5个毫米线间隔，重复测量10次，记录测量值li：按公式（1）计算样本合并标准差s，作为光电显微镜瞄准重复性的校准结果：
(1, -1.)2 m(n-1)
i-
1
(1)
Sp
式中： m
测量的线间隔数，m=5；每间隔的测量次数，n=10；
1第i间隔的平均测量值，当装置同时具有透射照明和反射照明时，应分别在不同照明条件下校准瞄准重
复性。
3