JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1318-2011
影像测量仪校准规范
Calibration Specification for Imaging Probe Measuring Machines
2011-11-14发布
2012-02-14实施
国家质量监督检验检疫总局发布
数码防伪 JJF1318—2011
影像测量仪校准规范 Calibration Specificationfor ImagingProbe Measuring Machines
JJF 1318—2011
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2011年11月14日批准，并自
2012年2月14日起施行。
归口单位：全国几何量长度计量技术委员会
主要起草单位：深圳市计量质量检测研究院
中国计量科学研究院浙江省计量科学研究院
参加起草单位：广东省计量科学研究院
深圳赛克数码科技发展有限公司
本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释 JJF1318—2011
本规范主要起草人：
于冀平（深圳市计量质量检测研究院）薛梓 （中国计量科学研究院）缪华清（深圳市计量质量检测研究院）方南家（深圳市计量质量检测研究院）茅振华（浙江省计量科学研究院）
参加起草人：
梁小什（广东省计量科学研究院）汤 宁（深圳赛克数码科技发展有限公司） JJF1318—2011
目 录
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1 范围· 2 引用文件 3术语… 4 概述· 5计量特性· 5.1尺寸测量误差 5.24 各截面测量结果一致性（Ec） 5.3# 探测误差· 5.4变倍探测误差（Pz） 6校准条件. 6.13 环境条件. 6.2操作条件. 6.3 测量系统配置 6.4 标准器及其他设备· 6.5 其他条件 7校准项目和校准方法. 7.1 校准尺寸测量误差Ez、Exx和Ev的通用要求 7. 2 二维探测误差P2D： 7. 3 （测量平面内的）尺寸测量误差ExX 7. 4 垂直尺寸测量误差Ez 7. 5 各截面测量结果一致性Ec 7.6 影像测头探测误差Pv 7.7 影像测头尺寸测量误差Ev 7.8变倍探测误差Pz 8 校准结果表达 9复校时间间隔. 附录A专用台阶规规格附录B单、双向逼近和单、双向及对中测量附录C 用二维尺寸掩模板校准Ex的方法附录D测量尺寸示值误差的不确定度评定示例
-
(3) (3) (3) .(3) (4) (4) (5) (5) .(6) (6) .(6) .(6) (6) (7) (7) .(8) (10) (11) (12)
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影像测量仪校准规范
1范围
本规范适用于平面直角坐标系的影像测量仪，包括在垂直于平面直角坐标系方向上具有定位或测量功能的影像测量仪。
2引用文件
本规范引用了下列文件： JJF1001通用计量术语及定义 JJF1094一2002测量仪器特性评定 JJF1130一2005几何量测量设备校准中的不确定度评定指南 GB/T24762一2009产品几何技术规范（GPS） 影像测量仪的验收检测和复检
检测
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）适用于本规范。
3术语
JJF1001界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1影像探测系统imagingprobingsystem
通过影像系统获取测量点的探测系统。 3.2（影像探测系统的）测量平面measuringplane（oftheimagingprobingsystem）
由影像探测系统决定的二维平面。
3.3（测量平面内的）尺寸测量误差（Exr）lengthmeasurementerror(inmeasuringplane）
与探测系统光轴方向垂直的测量平面上尺寸测量的示值误差。 注： 1.在本规范中，XY平面默认为平行于测量平面，若不然，则须作相应标注（例如Exz或Eyz） 2.若仅沿平行于X轴方向或仅沿平行于Y轴方向得到的示值误差，可表示为Ex或Ey。
3.4垂直尺寸测量误差（Ez）perpendicularlengthmeasurementerror
在垂直于测量平面方向上尺寸测量的示值误差。 注：在本规范中，Z轴默认为平行于影像系统光轴且垂直于测量平面，若不然，则须作相应标注
（例如Ex或E）。 3.5影像测头尺寸测量误差（Ev）imagingprobelengthmeasurementerror
在影像测量仪运动平台和影像探测系统均不做任何移动的情况下，影像测头视场范围内任意位置尺寸测量的示值误差。 3.6各截面测量结果一致性（Ec） consistency of measurement result in different measuringplane
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影像测量仪在沿光轴方向的不同截面上测量时，各截面坐标原点投影于XY平面的一致程度。 3.7二维探测误差（P2p）probingerror
用影像测量仪测定平面圆形实物标准器的半径变化范围。
3.8影像测头探测误差（Pv）probingerroroftheimagingprobe
用影像测量仪测定影像探测系统视场范围内平面圆形实物标准器的半径变化范围。 3.9变倍探测误差（Pz）probingerrorofthezoomimagingprobe
采用变倍影像探测系统的影像测量仪，测量同一个圆形目标，不同倍率下目标圆心坐标的示值变化范围。
4概述
影像测量仪是由机械主机、位移传感器、影像探测系统、控制部分和测量软件等组成的测量仪器， 可以对各种复杂形状零件的表面坐标点进行测量。影像探测系统示意图
L O
见图1。
S
S
W R P S C
图1影像探测系统示意图
1一照相机或其他捕提被测物表面影像的系统；2光学镜头：3—被测物；
4一视场（物方）；5一视场（像方）；6—测量窗：1一测量点
5计量特性
5.1尺寸测量误差 5.1.1对沿光轴方向上具有测量功能的影像测量仪，应校准下列尺寸测量误差：
Exy ; Ez; Ev。
注： 1Ev只适用于在影像探测系统视场范围内具备测量功能的影像测量仪。 2对于工作台不可移动的影像测量仪，只需校准Ev。
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5.1.2对沿光轴方向上具有定位功能的影像测量仪和只能在任何二维平面内作测量的影像测量仪，应校准下列尺寸测量误差：
-ExY; -Ev。 注： 1Ev只适用于在影像探测系统视场范围内具备测量功能的影像测量仪。 2对于工作台不可移动的影像测量仪，只需校准Ev。
5.2各截面测量结果一致性（Ec）
注：对只能在任何二维平面内作测量的影像测量仪不校准此项。 5.3探测误差 5.3.1二维探测误差（P2D）
注：对于工作台不可移动的影像测量仪无此要求。 5.3.2影像测头探测误差（Pv） 5.4变倍探测误差（Pz）
6 校准条件 6.1环境条件 6.1.1校准时至少应对下列影响影像测量仪准确度的环境条件参数加以控制：
仪器测量室的温度、单位时间内的温度变化；仪器在测量室平衡温度的时间；仪器与标准器具的温度差等。
一
上述条件的允许极限，在校准时由用户规定。环境条件在允许极限内，测量结果均
有效。 6.1.2仪器测量室内应无影响测量的灰尘、噪音、振动、腐蚀性气体和磁场干扰。 6.2操作条件
当进行本规范第7章规定的校准时，应严格按照制造商所提供的仪器使用说明书操作，以下方面应特别注意：
a）仪器启动/预热程序： b）影像探测系统标定； c）影像系统放大倍数； d）照明条件。
6.3测量系统配置
校准时应考虑，对于给定的最大允许误差，影像系统配置（放大倍数、照明、物镜等）的限制条件。 6.4标准器及其他设备
推荐使用表1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。 6.5其他条件
校准前应确认仪器的外观及相互作用无影响校准正确实施及校准结果的缺陷。
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表1标准器及其他设备
序号
校准项目
标准器及其他设备
标称直径（20～50）mm，圆度不超过 MPEP2D的圆形靶标
探测误差（P2n）
1
不确定度不大于一MPEExy的线纹尺或二维掩模板不确定度不大于一MPEEz的量块或台阶规专用台阶规（技术规格见附录A) 标称直径（0.1~1）mm，圆度0.5μm的圆形靶标不确定度不大于 MPEEv的微刻线尺或掩模板圆度0.5μm且标称直径在视场范围内的圆形靶标
（测量平面内的）尺寸测量误差 (Ex)
2
3
垂直尺寸测量误差（Ez）各截面测量结果一致性（Ec）
4
5
影像测头探测误差（Pv）
影像测头尺寸测量误差（Ev）
变倍探测误差（Pz）
1
校准项目和校准方法
7. 1 校准尺寸测量误差Ez、Ex和Ev的通用要求 7.1.1校准前应按第6章的要求做好校准准备。 7.1.2测量位置
a）测量Ez的位置一一在垂直于影像测量仪光轴的工作台面上的任意位置。 b）测量Ex的位置一 一当使用线纹尺作标准器时，在垂直于影像测量仪光轴的工
作台面上沿测量范围内两条对角线方向和另两个分别平行于X轴和Y轴的方向，共 4个位置。
注：可根据用户需要选择任意位置作为测量位置。 c）测量Ev的位置 在影像测量仪视场范围内的任意一个位置。
7.1.3测量间隔
每个位置测量5个间隔，最小间隔不大于平面对角线的10%，最大间隔不小于平
面对角线的66%，其他间隔大致相等。 7.1.4瞄准方式
采用单点测量，通过测量点到点的距离然后投影到找正方向得到测量值。不允许应用整个窗口的点或用大量的点的平均值的方法。测量窗不得大于视场的10%。 7.1.5逼近方向
测量时，如说明书未特别说明影像探测系统瞄准点的逼近方向，则默认为双向逼
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