貴州省地方計量技術規范

JJF（黔）XX-XXXX

電子厚度儀校準規范

CalibrationSpecificationforElectronicThicknessGauge

（報批稿）

20XX-XX-XX發布20XX-XX-XX

實施

貴州省市場監督管理局發布

JJF(黔)XX—XXXX

電子厚度儀校準規范

1范圍

本規范適用于用電驅動測頭運動以接觸式測量物體厚度的電子厚度儀的校準。

2引用文件

本規范引用了下列文件：

GB/T451.3-2002紙和紙板厚度的測定

GB/T6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測定機械測量法

凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規范。

3概述

電子厚度儀是用于接觸式測量物體厚度的計量器具，具有測量精度高、自動測量等特

點，廣泛應用于紙張、紙板、塑料薄膜、無紡布、紡織品等厚度測量領域。

電子厚度儀主要是通過測桿位移，接觸被測物表面，根據測量被測物時測桿位移量轉

換成電信號，通過顯示裝置將被測厚度顯示出來，主要組成部分包括基座、光柵尺（或電

感傳感器）、測桿、測頭、電機、顯示和控制裝置等。其典型結構如圖1所示。

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1、基座；2、測桿；3、測頭；4、顯示和控制裝置。

圖1電子厚度儀典型結構

4計量特性

4.1測量面的幾何尺寸

4.1.1用于塑料薄膜和薄片厚度測定的，測量面的幾何尺寸應不超過表1的規定。

表1用于塑料薄膜和薄片厚度測定的測量面幾何尺寸

測頭形式測量面直徑測量面曲率半徑兩測量面的平行度

平面/平面2.5mm～10mm/≤5μm

凸面/平面≥5mm15mm～50mm/

4.1.2用于紙和紙板厚度測定，其中一個測量面的直徑應為16.0mm±0.5mm，另一個測

量面的直徑應大于16.0mm，兩測量面的平行度應不超過表2的規定。

表2用于紙和紙板厚度測定的測量面平行度

測量范圍兩測量面的平行度

L≤0.5mm≤5μm

L＞0.5mm≤1%

4.2測量面的表面粗糙度

電子厚度儀測量面的表面粗糙度應不超過表3的規定。

表3測量面的表面粗糙度

分辨力

測量面的表面粗糙度Ra

0.1mm0.4μm

0.01mm、0.002mm、0.001mm0.2μm

4.3測量力

用于塑料薄膜和薄片厚度測定的測量力應不超過表4的規定，用于紙和紙板厚度測定

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的測量力應不超過20N±2N。

表4用于塑料薄膜和薄片厚度測定的測量力

測頭形式測量力

平面/平面0.5N～1.0N

凸面/平面0.1N～0.5N

4.4示值誤差和示值重復性

用于塑料薄膜和薄片厚度測定的示值誤差和示值重復性應不超過表4的規定；用于紙

和紙板厚度測定的示值誤差和示值重復性應不超過表5的規定。

表5用于塑料薄膜和薄片厚度測定的示值誤差和示值重復性

測量范圍L示值誤差示值重復性

L≤100μm±1μm1μm

100μm＜L≤250μm±2μm2μm

L＞250μm±3μm3μm

表6用于紙和紙板厚度測定的示值誤差和示值重復性

測量范圍L兩測量面的平行度示值誤差示值重復性

L≤0.5mm≤5μm±2.5μm±2.5μm

L＞0.5mm≤1%±0.5%±0.5%

注：以上技術指標要求不用于合格性判定，僅供參考。

5校準條件

5.1環境條件

校準環境溫度（20±5）℃，相對濕度≤80%。

5.2校準用計量器具

校準用計量器具見表7，也可以采用滿足測量不確定要求的其他測量標準及設備。

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表7校準用計量器具

序號計量器具名稱計量性能

1卡尺MPE：±0.03mm

2半徑樣板MPE：±0.020mm～±0.1mm

3表面粗糙度樣塊MPE：＋12%～－17%

4測力儀MPE：不低于±1%

5標準厚度片、量塊不確定度不大于被校電子厚度儀最大允許誤差的1/3

6校準項目和校準方法

6.1校準項目

校準項目見表8。

表8校準項目

序號校準項目

1平面測頭測量面的直徑

2凸面測量面的曲率半徑

3測頭測量面的表面粗糙度

4測量力

5上、下測頭測量面平行度

6示值誤差

7示值重復性

注：測量面為凸面的電子厚度儀，不進行測量面的直徑和兩測量面平行度的校準。

6.2校準方法

6.2.1校準前準備

6.2.1.1校準前應先檢查電子厚度儀，確定無影響計量特性因素后再進行校準。

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6.2.1.2校準前應將標準厚度片或量塊與電子厚度儀在室內平衡溫度，平衡溫度時間不低

于3h。

6.2.1.3校準前根據說明書規定的時間對電子厚度儀開機預熱。沒有規定的，預熱時間不

低于1h。

6.2.2平面測頭測量面的直徑

用卡尺直接測量電子厚度儀平面測頭的測量面直徑，測量時應在如圖2所示的相互垂

直的兩個方向上進行，取兩個方向直徑測量結果的平均值作為該測量面的直徑校準結果。

圖2測量面直徑測量位置示意圖

6.2.3凸面測量面的曲率半徑

用半徑樣板以光隙法測量凸面測頭測量面的曲率半徑。

6.2.4上、下測頭測量面的平行度

選擇電子厚度儀測量范圍內任意尺寸單個的標準厚度片或量塊，以其同一部位放入圖

3所示測量面間的4個位置上，啟動電子厚度儀進行測量，每次測量前均應對電子厚度儀

置零。

圖3兩測量面的平行度測量位置示意圖

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按公式1計算兩測量面的平行度。

=-2+-2（1）

A0.5d1d3d2d4

式中：

A——電子厚度兩測量面的平行度，mm；

d1、d2、d3、d4——分別為量塊在圖3所示1、2、3、4位置處的厚度示值，mm。

6.2.5測量面的表面粗糙度

將電子厚度儀測頭的測量面與表面粗糙度比較樣塊進行比較測量。

6.2.6測量力

將測力儀傳感器置于電子厚度儀量上、下測頭之間，啟動電子厚度儀進行測量，以測

力儀示值作為電子厚度儀測量力校準結果。

6.2.7示值誤差和示值重復性

啟動電子厚度儀使兩測量面接觸并使示值置零，在隨后的測量中不應重調零點。在電

子厚度儀測量范圍內選擇大致均勻分布的五個校準點，在兩測量面間放入相應厚度的單個

標準厚度片或量塊，啟動電子厚度儀分別進行測量，每個校準點重復測量5次，按公式（2）

和公式（3）計算電子厚度儀的示值誤差和示值重復性。

=-（2）

eiLiLsi

式中：

——各校準點電子厚度儀示值誤差，mm；

ei

——各校準點5次測量結果平均值，mm；

Li

——各校準點厚度標準片或量塊尺寸，mm。

Lsi

-

d=LimaxLimin（3）

i

C

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式中：

d——各校準點電子厚度儀示值重復性，mm；

i

——各校準點5次測量結果中最大值，mm；

Limax

——各校準點5次測量結果中最小值，mm。

Limin

C——極差系數，取2.33。

7校準結果表達與處理

7.1校準記錄

校準原始記錄參考格式見附錄B。

7.2校準結果的處理

校準證書內頁參考格式見附錄C，校準證書應至少包括以下內容：

a）標題，如“校準證書”；

b）實驗室名稱和地址；

c）進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；

d）證書或報告的唯一性標識（如證書編號），每頁及總頁數的標識；

e）客戶的名稱和地址；

f）被校對象的描述和明確標識（如型號、產品編號等）；

g）進行校準的日期或校準證書的生效日期；

h）校準所依據的技術規范的標識，包括名稱和代號；

i）校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；

j）校準環境的描述；

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k）校準結果及測量不確定度的說明；

l）校準員及核驗員的簽名；

m）校準證書批準人的簽名；

n）校準結果僅對被校對象有效的聲明；

o）未經實驗室書面批準，不得部分復制證書或報告的聲明。

8復校時間間隔

由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決

定的，因此使用單位可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。建議復校時間間隔不超

過12個月。

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附錄A

電子厚度儀示值誤差校準結果的不確定度評定示例

A.1概述

A.1.1測量依據：JJF（黔）XX-202X《電子厚度儀校準規范》。

A.1.2環境條件：溫度（20±5）℃，相對濕度不大于80%。

A.1.3測量對象：電子厚度儀。

A.1.4測量標準：4等量塊。

A.1.5測量方法：將量塊放入電子厚度儀下測頭上，啟動電子厚度儀對量塊進行測量，以

電子厚度儀示值與量塊尺寸之差為電子厚度儀示值誤差。

A.2測量模型

測量模型按公式（A.1）建立。

=-+×a×-×a×+d（A.1）

eLdLsLddtdLsstsF

式中：

——電子厚度儀示值誤差；

e

——電子厚度儀示值（20℃）；

Ld

——量塊長度（20℃）；

Ls

a、a——分別為電子厚度儀和量塊線膨脹系數；

ds

、——分別為電子厚度儀和量塊溫度偏離20℃的數值；

tdts

d——測量力引起的變形量。

F

A.3方差和靈敏系數

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令Da=a-a；D=-；??；a?a?a；??

dsttdtsLLdLsdsttdts

則式（A.1）可變換為：

=-+×a×D+×Da×

eLdLsLtLt

方差：2=22+22+22D+22Da

uc1u(Ld)c2u(Ls)c3u(t)c4u()

?????

靈敏系數：=e=；=e=-；=e=×a；=e=×；=e=。

c1?1c2?1c3?DLc4?DaLtc5?d1

LdLstF

A.4各輸入量的標準不確定度評定

A.4.1電子厚度儀示值Ld的標準不確定度u（Ld）的評定

A.4.1.1測量重復性引入的標準不確定度u1（Ld）

1mm校準點在相同條件下，對量塊厚度重復測量10次，測得結果見表A.1。

表A.1電子厚度儀示值測量結果

測量次數12345678910

測量結果

1.0011.0011.0011.0021.0031.0021.0011.0011.0021.002

/mm

按貝塞爾公式法，則：

s=0.7μm

因校準結果取5次測量結果平均值，故：

u1（Ld）＝s/＝0.32μm

5

A.4.1.2電子厚度儀示值分辨力引入的標準不確定度u2（Ld）

電子厚度儀示值分辨力為0.001mm，按均勻分布，則：

u2（Ld）=0.29×0.001mm=0.29μm

測量重復性引入的標準不確定度u1（Ld）和分辨力引入的標準不確定度u2（Ld）兩

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者取大，則：

u（Ld）=0.4μm

A.4.2量塊長度的標準不確定度u（Ls）的評定

根據JJG146-2011《量塊》檢定規程，1mm4等量塊的不確定度為U99=0.22μm，

包含因子按k=2.62計算，則：

u（Ls）=0.22μm/2.62=0.08μm

A.4.3電子厚度儀與量塊溫度差引入的標準不確定度u（Δt）的評定

電子厚度儀與量塊之間存在溫度差，估計以等概率落于±1℃區間內，按均勻分布，

則：

u（Δt）=1℃/=0.58℃

3

A.4.4電子厚度儀與量塊線膨脹系數差引入的標準不確定度u（Δα）的評定

電子厚度儀與量塊的材料線膨脹系數界限均為（11.5±1）×10-6℃-1，兩者間線膨

脹系數差極限為2×10-6℃-1，服從三角分布，則：

u（Δα）=2×10-6℃-1/=0.82×10-6℃-1

6

A.4.5測量力引起的變形量引入的標準不確定度u（d）的評定

F

測量時，可能因為測量力產生壓陷而產生厚度測量的誤差，量塊的彈性模量

E=206GPa，泊松比μ=0.25，使用測頭直徑d為8.00mm，測量力N為0.6N，則由

測力引起的變形量為：

p222-m2

d=39K′N=0.099μm，其中=1

FKp

8dE

假定符合均勻分布，則：

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(d)=0.099=0.057（μm）

uF

3

A.4.3不確定度分量匯總表

不確定度分量匯總表見表A.2。

表A.2不確定度分量匯總表

標準不確定度值u∣ci∣×u

不確定度來源靈敏系數ci

（x）（x）

電子厚度儀示值0.32μm10.32μm

量塊長度0.08μm-10.08μm

11.5×10-6

電子厚度儀與量塊溫度差0.58℃0.007μm

mm·℃-1

電子厚度儀與量塊線膨脹系數差0.82×10-6℃-15mm·℃0.004μm

測量力引起的變形量0.057μm10.057μm

A.5合成標準不確定度

表A.2中各量互不相關，則合成標準不確定度：

=22+22+22D+22Da+22d