引言JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成制定本校準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范在制定過程中充分考慮了ISO22557-2019《色漆和清漆彈簧筆劃痕試驗(yàn)》（Paintsandvarnishes—Scratchtestusingaspring-Loadedpen）等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語、符號(hào)與定義，以及相關(guān)的技術(shù)要求、技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法。本規(guī)范給出了劃筆硬度計(jì)計(jì)量特性的具體校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法。本規(guī)范為首次發(fā)布。劃筆硬度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于以彈簧力進(jìn)行涂膜硬度測(cè)試的硬度計(jì)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：ISO22557-2019《色漆和清漆彈簧筆劃痕試驗(yàn)》（Paintsandvarnishes—Scratchtestusingaspring-Loadedpen）。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3概述劃筆硬度是在一定彈簧試驗(yàn)力的作用下將帶特殊形狀尺寸的試驗(yàn)壓頭，劃過涂層，以涂層表面殘留劃痕所需的力為硬度的實(shí)驗(yàn)方法。劃筆硬度計(jì)基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，不同型式的壓頭如圖2、圖3和圖4所示。劃筆硬度計(jì)主要參數(shù)及型式如表1所示。圖1劃筆硬度計(jì)基本結(jié)構(gòu)圖1——金屬套筒；2——插槽；3——刻度（試驗(yàn)負(fù)荷）；4——滑桿；5——定位螺絲；6——壓力彈簧；7——筆頭組件；8——帶(9)的點(diǎn)式劃針；9——球形碳化鎢針頭。表1劃筆硬度計(jì)主要參數(shù)及型式見試驗(yàn)壓頭形狀尺寸允差用途球ball球直徑0.5mm±0.01mm一般性耐磨搽性試驗(yàn)球直徑0.75mm球直徑1.0mm鏟shovei外圓弧直徑10mm、橫斷面圓弧直徑0.5mm±0.05mm對(duì)帶有突起或較寬的附著性試驗(yàn)輪wheel外圓弧直徑16mm、橫斷面圓弧直徑0.5mm具有較長(zhǎng)較深劃痕的耐磨搽性試驗(yàn)a)儀器Ab)儀器B圖2球型壓頭結(jié)構(gòu)圖1——帶滑道的頭部構(gòu)件；2——點(diǎn)式劃針；3——支撐輪；4——O型橡膠圈。圖3鏟型壓頭結(jié)構(gòu)圖1——壓力彈簧；2——筆頭組件；3——鏟形劃針，由鏟形環(huán)的固定支架和(5)組成；4——支撐輪；5——鏟形環(huán)；圖4輪型壓頭結(jié)構(gòu)圖1——金屬套筒；2——插槽；3——刻度（試驗(yàn)負(fù)荷）；4——滑桿；5——定位螺絲；6——壓力彈簧；7——筆頭組件；8——圓環(huán)形劃針，由試驗(yàn)圓環(huán)的固定支架和(9)組成；9——試驗(yàn)圓環(huán)；10——支撐輪；11——O型橡膠圈。4通用要求4.1硬度計(jì)上應(yīng)標(biāo)明型號(hào)規(guī)格、編號(hào)、品牌或制造廠商。4.2硬度計(jì)上的所有刻線應(yīng)平行、均等、清晰明確。4.3彈簧上端的滑塊壓板應(yīng)能上下移動(dòng)，并能固緊在任意位置上；彈簧下端的主軸桿應(yīng)能在無彈簧自重的狀態(tài)下，無卡、滯地滑落至最底端。5計(jì)量特性①5.1硬度計(jì)分度值硬度計(jì)每測(cè)量段的分度值不應(yīng)大于該段最大額定量的120。5.2硬度計(jì)刻線要求硬度計(jì)每測(cè)量段的刻線寬，不應(yīng)大于該段最小刻度寬度的155.3硬度計(jì)的試驗(yàn)力偏差硬度計(jì)每測(cè)量段試驗(yàn)力的偏差為該段的±1d(最小分度值)。計(jì)量特性條文中給出的技術(shù)指標(biāo)不用于合格性判定，僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件硬度計(jì)應(yīng)在(23±5)℃和濕度(30～85)%RH的環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)前應(yīng)在這一環(huán)境條件下至少調(diào)節(jié)0.5h。校準(zhǔn)時(shí)，周圍環(huán)境應(yīng)清潔，無明顯振動(dòng)，無腐蝕性氣體。6.2校準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)用設(shè)備與計(jì)量器具表2所示。表2校準(zhǔn)用設(shè)備與計(jì)量器具序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)器具名稱技術(shù)要求1試驗(yàn)壓頭幾何尺寸影像儀測(cè)量范圍(0～100)mmU=0.7μm+2.0×10-6L，k=2MPE：±0.005mm2彈簧試驗(yàn)力測(cè)力儀0.3級(jí)千分表（0～20）mm，MPE：±2μm7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)前檢查按4進(jìn)行檢查。7.2校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見表2要求。7.3壓頭幾何尺寸的校準(zhǔn)幾何尺寸由影像儀或等同精度同等功能的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。7.3.1球型壓頭的測(cè)量將帶有球型壓頭的硬度計(jì)或主軸桿置于影像儀下放大50～100倍，在軸向轉(zhuǎn)動(dòng)約0°、120°、240°的三個(gè)位置上，測(cè)量球體凸出前端13處的弧面直徑。測(cè)量結(jié)果均應(yīng)符合表7.3.2鏟型壓頭的測(cè)量將帶有鏟型壓頭的硬度計(jì)或主軸，鏟體平面水平狀地置于影像儀下，在鏟體凸出前端約110處的位置上，測(cè)量鏟體的外圓弧軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，將鏟體側(cè)向垂直狀地置于影像儀下，測(cè)量鏟體橫斷面的外圓弧直徑。測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合表1的相關(guān)要求。7.3.3輪型壓頭的測(cè)量將帶有輪型壓頭的硬度計(jì)或主軸，輪體平面水平狀地置于影像儀下，測(cè)量輪體凸出前端約110處的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，將輪體側(cè)向垂直狀地置于影像儀下，測(cè)量輪體橫斷面的外圓弧直徑。測(cè)量時(shí)，應(yīng)在輪體平面轉(zhuǎn)動(dòng)約0°、120°、240°的三個(gè)位置上進(jìn)行。測(cè)量結(jié)果均應(yīng)符合表1的相關(guān)要求。以公式（1）計(jì)算壓頭幾何尺寸測(cè)量結(jié)果的偏差。Δl=l-l0（式中：Δl—幾何尺寸偏差，mm；l—單次測(cè)量值中的最大偏差絕對(duì)值，mm；l0—標(biāo)稱值，mm7.4試驗(yàn)力的校準(zhǔn)7.4.1壓頭伸出量硬度計(jì)的壓頭伸出量，是指硬度試驗(yàn)的基面或基線與各型體壓頭最高凸出位置的距離。伸出量應(yīng)在試驗(yàn)力校準(zhǔn)前進(jìn)行確定。硬度計(jì)裝好壓頭，彈簧壓塊下壓略施力固緊，使主軸貼近下端，硬度計(jì)整體軸向置于影像儀下，測(cè)量基線到壓頭最高凸出位置的距離。7.4.2按如圖5所示安裝基本裝配圖。圖5基本裝配圖1——支架立柱；2——千分表；3——升降工作臺(tái)；4——支架臺(tái)；5——?jiǎng)澒P；6——支架梁；7——測(cè)力儀；8——升降手輪。通過鉸鏈方式，將千分表的觸頭置于測(cè)力儀移動(dòng)的工作臺(tái)上或下端，千分表移動(dòng)測(cè)桿垂直于移動(dòng)工作臺(tái)，并壓縮約5mm。7.4.3將帶有壓頭的硬度計(jì)，壓頭向下穩(wěn)固地安裝在專用支架上，壓頭對(duì)準(zhǔn)帶上端有緩沖銅墊的測(cè)力儀測(cè)量軸線，將彈簧壓塊調(diào)整至該段最大測(cè)量額度下進(jìn)行三次預(yù)壓。在測(cè)量段上均勻間隔地選取3～6個(gè)測(cè)量點(diǎn)，下壓彈簧壓塊，調(diào)至所需測(cè)量點(diǎn)的刻線位置上固緊。緩慢移動(dòng)工作臺(tái)使測(cè)力儀有變化后，停止并反轉(zhuǎn)至測(cè)力儀剛好為零點(diǎn)，同時(shí)將百分表置零，測(cè)量準(zhǔn)備就緒。緩慢移動(dòng)工作臺(tái)，監(jiān)測(cè)千分表，在千分表壓縮量比壓頭伸出量少0.005mm時(shí)，讀取測(cè)力儀的數(shù)值，該數(shù)值為此點(diǎn)的測(cè)量值。在不移動(dòng)彈簧壓塊的情況下，每測(cè)量點(diǎn)重復(fù)三次，每次測(cè)量結(jié)果均應(yīng)符合表1的相關(guān)要求。以公式（2）計(jì)算試驗(yàn)力測(cè)量結(jié)果的偏差。Δf=f-f0（2式中：Δf—試驗(yàn)力偏差，N；f—三次測(cè)量中與標(biāo)稱值相差最大的測(cè)量結(jié)果，N；f0—標(biāo)稱值，N8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)過校準(zhǔn)的硬度計(jì)發(fā)給校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)至少給出硬度計(jì)彈簧試驗(yàn)力測(cè)量結(jié)果的不確定度，校準(zhǔn)證書的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄B。9復(fù)校時(shí)間間隔硬度計(jì)建議復(fù)校時(shí)間間隔為12個(gè)月。使用單位也可根據(jù)實(shí)際使用情況自主確定復(fù)校時(shí)間間隔。

附錄A劃筆硬度計(jì)校準(zhǔn)記錄格式用戶單位：校準(zhǔn)環(huán)境條件：室溫℃、濕度%RH儀器型號(hào)規(guī)格：編號(hào)：（）制造廠商：校準(zhǔn)依據(jù)的技術(shù)文件：JJF202*-****使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：設(shè)備器具名稱型號(hào)規(guī)格測(cè)量范圍不確定度（或精度）壓頭幾何尺寸校準(zhǔn)：壓頭型式標(biāo)稱值實(shí)測(cè)值最大偏差數(shù)值mm最大偏差mm允差校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量結(jié)果不確定度123球Φ0.5mm±0.01mmΦ0.75mmΦ1.0mm鏟外圓弧Φ10mm±0.05mm橫斷面圓弧Φ0.5mm輪外圓弧Φ16mm橫斷面圓弧Φ0.5mm彈簧試驗(yàn)力校準(zhǔn)測(cè)量段測(cè)量點(diǎn)實(shí)測(cè)值最大偏差數(shù)值N最大偏差N允差校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量結(jié)果不確定度1233N（d=0.1N）0.5±0.1N1.01.52.02.53.010N（d=0.5N）2±0.5N4681020N（d=1.0N）4±1.0N812162040N（d=2.0N）10±2.0N203040壓頭伸出量設(shè)置mm實(shí)測(cè)伸出量mm試驗(yàn)力測(cè)量時(shí)移動(dòng)長(zhǎng)度mm校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)日期：年月日

附錄B劃筆硬度計(jì)校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱：標(biāo)準(zhǔn)器具證書編號(hào)：依據(jù)的技術(shù)文件：JJF202*-****校準(zhǔn)環(huán)境條件：溫度：℃濕度：%RH壓頭幾何尺寸校準(zhǔn)壓頭型式標(biāo)稱值mm允差mm實(shí)測(cè)值mm測(cè)量結(jié)果不確定度mm試驗(yàn)力校準(zhǔn)測(cè)量段N測(cè)量點(diǎn)N允差N實(shí)測(cè)值N測(cè)量結(jié)果不確定度N校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：校準(zhǔn)日期：年月日附錄C劃筆硬度計(jì)壓頭幾何尺寸校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定方法及示例C.1不確定度評(píng)定概述C.1.1校準(zhǔn)對(duì)象：劃筆硬度計(jì)壓頭幾何尺寸C.1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器具：影像儀C.1.3環(huán)境條件：室溫(23±5)℃；濕度(30～85)%RH。C.1.4校準(zhǔn)方法：用影像儀在放大50～100倍，對(duì)劃痕硬度計(jì)壓頭幾何尺寸三個(gè)方向的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量（一般取7次～15次），取其任意位置上最大偏離數(shù)值為該幾何尺寸實(shí)測(cè)值。C.2測(cè)量模型Δl=l-式中：Δl—幾何尺寸偏差，mm；l—單次測(cè)量值中的最大偏差絕對(duì)值，mm；l0—標(biāo)稱值，mmC.3不確定度分量C.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量以HPb0.5硬度計(jì)為例，對(duì)壓頭頂端球面連續(xù)測(cè)量10次，測(cè)量數(shù)據(jù)如下序號(hào)12345678910平均值()壓頭球面直徑mm0.4980.4970.5010.4980.4970.5010.502′0.4980.4980.4990.4989本次測(cè)量的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差=0.00179mm 測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量=0.00103mmC.3.2影像儀引入的不確定度分量u以影像儀不確定度為：U=0.7μm+2.0×10-6L，k=2計(jì)算，u2=0.00036C.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc各不確定度分量彼此互不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc=u=0.00103=0.0011mmC.5擴(kuò)展不確定度U取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為U=2×uc=0.003mm附錄D劃筆硬度計(jì)試驗(yàn)力校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定方法及示例D.1不確定度評(píng)定概述D.1.1校準(zhǔn)對(duì)象：劃筆硬度計(jì)試驗(yàn)力D.1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器具：測(cè)力儀D.1.3環(huán)境條件：室溫(23±5)℃；濕度(30～85)%RH。D.1.4校準(zhǔn)方法：以0.3級(jí)測(cè)力儀，在用千分尺監(jiān)測(cè)壓縮一定行程時(shí)對(duì)劃痕硬度計(jì)彈簧試驗(yàn)力進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量，取其最大偏離數(shù)值為該點(diǎn)測(cè)量值。D.2測(cè)量模型Δf=f-f0式中：Δf—試驗(yàn)力偏差，N；f—單次測(cè)量值中的最大偏差絕對(duì)值，N；f0—標(biāo)稱值，ND.3不確定度分量D.3.1硬度計(jì)分辨力引入的不確定度以HPb0.75硬度計(jì)的10N測(cè)量段為例，分度值為0.5N，取分辨力為分度值的十分之一，即0.05N，服從均勻分布，，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.0289ND.3