
JF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1707—2018
电解式(库仑)测厚仪校准规范
Calibration Specification for
Electrolytic (Coulometric) Coating Thickness Instruments
2018-09-25实施
2018-06-25发布
国家市场监督管理总局发布
JJF1707—2018
电解式(库仑)测厚仪
校准规范
JJF 1707—2018
Calibration Specification of Electrolytic (Coulometric)Coating Thickness Instruments
归口单位:全国新材料与纳米计量技术委员会主要起草单位:广东省计量科学研究院
重庆市计量质量检测研究院
广州计量检测技术研究院
上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院
本规范委托全国新材料与纳米计量技术委员会负责解释
JJF1707—2018
本规范主要起草人:
张欣宇(广东省计量科学研究院)蒋聪 (重庆市计量质量检测研究院)代鲲鹏 (广州计量检测技术研究院)廖 寅(上海市计量测试技术研究院)施玉书 (中国计量科学研究院)
参加起草人:
吴小丽(重庆市计量质量检测研究院)朱小平(中国计量科学研究院)
JJF1707—2018
目 录
引言范围….
(IⅡ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (4) (7) (8) (9) (10) (11)
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2引用文件. 3 概述
计量特性 4.1厚度测量示值误差 4.2厚度测量示值重复性: 5校准条件 5.1环境条件.. 5.2测量标准及其他设备 6校准项目和校准方法. 6.1 厚度测量示值误差 6.2 厚度测量示值重复性
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校准结果表达·· 复校时间间隔
L
p
附录A 电解式(库仑)测厚仪示值误差测量结果的不确定度评定示例附录B校准过程的其他要求附录C 推荐使用的标准厚度片类型和厚度范围附录D 标准厚度片的技术要求附录F 电解式(库仑)测厚仪校准记录格式附录G电解式(库仑)测厚仪校准证书(内页)格式
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JJF1707—2018
引言
JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》、 JJF1094《测量仪器特性评定》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列文件。
本规范参考了JJG818 3一2005《磁性、电涡流式覆层厚度测量仪》、JJF1306一2011 《X射线荧光镀层测厚仪校准规范》的相关内容
本规范为首次发布。
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JJF1707—2018
电解式(库仑)测厚仪校准规范
1范围
本规范适用于测量范围为(0~20)um、分辨力为0.1um和0.01um的电解式(库仑)测厚仪校准,不适用于多层镍厚度和线材镀层厚度测量的电解式(库仑)测厚仪校准。 2引用文件
本规范引用了下列文件: JJF1071一2010国家计量校准规范编写规则 GB/T4955一2005金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库仑法凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用本规范
3概述
电解式(库仑)测厚仪,又称电解式测厚仪、库仑测厚仪,是一种破坏式测量导电性金属镀层厚度的常用仪器。电解式(库仑)测厚仪依据法拉第定律设计,测量原理是基于镀层的恒电流阳极溶解(退镀)。电解式(库仑)测厚仪对被测金属镀层进行局部阳极溶解,通过计算溶解阳极镀层所需的电量来进行镀层厚度的测量。
电解式(库仑)测厚仪的结构示意图见图1。
1一基体;2一镀层;3一橡胶密封圈;4一电解槽;5一电解液;6一控制单元。
图1电解式(库仑)测厚仪的结构示意图
4计量特性 4.1厚度测量示值误差
仪器镀层厚度测量的相对示值误差应不超过士10%。
4.2厚度测量示值重复性
仪器镀层厚度测量的相对示值重复性应不超过5%。
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注: 1允许首次校准时按用户和制造商达成的技术协议进行校准,复校时按用户的要求进行校准。 2由于校准工作只给出测量结果,不判断合格与否,上述计量特性仅供参考。
5校准条件 5.1环境条件
温度:(20士5)℃。 相对湿度:≤75%。
5.2测量标准及其他设备
标准厚度片:可根据仪器测量范围和实际使用情况选用不同的标准厚度片。 校准时推荐使用的标准厚度片类型和厚度范围见附录C。标准厚度片标准厚度值的
相对扩展不确定度应不大于5%(k=2),厚度均匀性不大于2%,标准厚度片的技术要求见附录D。
6校准项目和校准方法
校准前,需确保仪器处于正常的工作状态及没有影响校准计量性能的因素后方可进
行校准。所用的标准厚度片应确保表面洁净,避免划痕、腐蚀和氧化。每次仪器测量后应及时检查标准厚度片表面电解状况,对出现不均匀溶解的情况,应重做该次测量。 6.1厚度测量示值误差
首先按使用说明书对被校仪器进行参数设置,必要时进行系统调校,再按仪器测量范围,选取1~5种不同材料的镀层/基体类型,每种类型再选择1~2个标准厚度值不同的标准厚度片。通常情况下,建议选择Cu/Fe、Ni/Cu和Cr/Ni三种类型的标准厚度片,每种厚度片选取1个厚度值进行校准。Cr/Ni类型标准厚度片标准厚度值一般为(0.51)μm,Cu/Fe和Ni/Cu类型标准厚度片的标准厚度值为(10~15)um。允许根据仪器的实际使用情况和用户要求选择其他类型的标准厚度片和标准厚度值进行校准。
分别在每个标准厚度片同一测量区域相邻位置处重复测量3次并记录仪器示值,计算算术平均值h;作为第个标准厚度片的测量结果,根据公式(1)计算仪器厚度测量示值误差:
;=h;-H
(1)
式中::—对第i个标准厚度片,仪器的示值误差,um; h:一一对第i个标准厚度片,仪器示值的平均值,um; H:第i个标准厚度片的标准厚度值,um。 根据公式(2)计算仪器厚度测量相对示值误差r(3:):
h: - H: ×100%
(2)
r(,)=
H;
6.2厚度测量示值重复性 2
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在仪器有效测量范围内,选取一个仪器常用的镀层/基体类型的标准厚度片。建议选择Cu/Fe和Ni/Cu中的一种,标准厚度片的标准厚度值为(10~15)um。仪器测量程序与所选标准厚度片的镀层/基体类型保持一致,在同一测量区域相邻位置处连续测量该标准厚度片5次,记录仪器示值h,按公式(3)计算实验标准差s:
h max h min s =
(3)
c
式中: hmax 仪器示值的最大值,um; h min 仪器示值的最小值,um C
极差系数,5次测量条件下,C取2.33。
实验标准差s除以仪器5次测量结果的算术平均值h所得到的百分数即为仪器镀层厚度测量的相对示值重复性srel,按公式(4)计算:
S rel X 100%
(4)
h
式中: s实验标准差,um; h一一仪器5次测量结果的算术平均值,um。
7校准结果表达
经校准的电解式(库仑)测厚仪出具校准证书。校准证书包括的信息应符合
JJF1071一2010中5.12的要求。
82 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由电解式(库仑)测厚仪的使用状况、使用者、设备本身质量等诸因素所决定的,因此,送校单位可根据仪器实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔一般不超过1年。
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