陕西省地方计量技术规范
JJF(陕)124-2025
工业内窥镜校准规范
Calibration Specification for Industrial Endoscopes
2025-05-14发布2025-11-14实施
归口单位:陕西省市场监督管理局
主要起草单位:陕西省计量科学研究院
西安计量技术研究院
本规范由陕西省市场监督管理局负责解释
工业内窥镜校准规范
Calibration Specification for
Industrial Endoscopes
JJF(陕)124-2025
JJF(陕)124-2025
本规范主要起草人:
毛斌(陕西省计量科学研究院)
黄璐琦(陕西省计量科学研究院)
武宏璋(西安计量技术研究院)
参加起草人:
冯斐(陕西省计量科学研究院)
王毅(陕西省计量科学研究院)
王景凡(陕西省计量科学研究院)
何灵芝(陕西省计量科学研究院)
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I
目录
引言.............................................................................................................................. (Ⅲ)
1 范围............................................................................................................................... (1)
2 引用文件........................................................................................................................ (1)
3 术语............................................................................................................................... (1)
4 概述............................................................................................................................... (1)
5 计量特性........................................................................................................................ (2)
5.1 工作长度..................................................................................................................... (2)
5.2 工作外径..................................................................................................................... (2)
5.3 景深范围..................................................................................................................... (2)
5.4 视场角......................................................................................................................... (2)
5.5 分辨力......................................................................................................................... (2)
5.6 探头照度..................................................................................................................... (2)
5.7 测长示值误差............................................................................................................. (2)
6 校准条件...................................................................................................................... (2)
6.1 环境条件..................................................................................................................... (2)
6.2 校准用标准器............................................................................................................. (2)
7 校准项目和校准方法.................................................................................................. (3)
7.1 工作长度..................................................................................................................... (3)
7.2 工作外径..................................................................................................................... (3)
7.3 景深范围..................................................................................................................... (3)
7.4 视场角......................................................................................................................... (3)
7.5 分辨力......................................................................................................................... (4)
7.6 探头照度..................................................................................................................... (4)
7.7 测长示值误差............................................................................................................. (5)
8 校准结果的表达.......................................................................................................... (5)
9 复校时间间隔................................................................................................................ (5)
附录A 专用刻度尺技术要求和校准方法.......................................................................(6)
附录B 视场角专用同心圆板技术要求和校准方法.......................................................(7)
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II
附录C 校准原始记录(参考)格式...............................................................................(8)
附录D 校准证书内容及内容内页(参考)格式.......................................................... (9)
附录E 工作外径测量不确定度评定.............................................................................(11)
附录F 近景深距离测量不确定度评定.........................................................................(13)
附录G 视场角测量不确定度评定................................................................................ (15)
附录H 分辨力测量不确定度评定................................................................................ (17)
附录I 探头照度测量不确定度评定..............................................................................(19)
附录J 测长示值误差测量不确定度评定......................................................................(21)
附录K 工作长度测量不确定度评定............................................................................ (23)
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III
引言
JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》
和JJF 1059.1-2012《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。
本规范在制定过程中参照了GB/T 33886-2017《无损检测仪器工业电子内窥镜检测
仪》和JB/T 11130-2011《工业内窥镜》的相关内容。
本规范为首次发布。
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1
工业内窥镜校准规范
1 范围
本规范适用于工业内窥镜的校准。
2 引用文件
本规范引用以下文件:
JJG 827-1993 分辨力板
GB/T 33886-2017 无损检测仪器工业电子内窥镜检测仪
GB/T 33887-2017 无损检测仪器工业光纤内窥镜检测仪
JB/T 11130-2011 工业内窥镜
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
3.1 视场角field of view
工业内窥镜物镜探头的视场角范围,以顶点位于工业内窥镜头端部的锥角值(度)
来表示。单位为:°。
3.2 景深范围depth of field range
能够取得清晰图像的成像范围。最近物镜且能够取得清晰图像的点叫近景深点,最
远离物镜且能够取得清晰图像的点叫远景深点。近景深点和远景深点之间的范围,叫景
深范围。单位为:mm。
3.3 分辨力resolution
工业内窥镜系统终端图像所具有解析观察目标细节的能力。单位为:lp/mm。
4 概述
工业内窥镜作为一种通用的目视无损检测工具,因其能高效、直观地检测工业零部
件腔体内外表面的磨损、划伤和腐蚀等缺陷,已被广泛应用于航空航天、汽车制造、石
油化工和轨道交通运输等领域。按其成像原理可以分为:光纤内窥镜、电子内窥镜和光
学内窥镜。工业内窥镜示意图如下图1 所示:
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2
图1 工业内窥镜示意图
1—手柄,2—显示终端,3—主(软)管,4—探头
测量标准及其他设备见表1
注:以上技术指标不用于合格性判定,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 校准工业内窥镜的室内温度在(20±10)℃范围内。
6.1.2 校准工业内窥镜的室内相对湿度不大于85%。
6.1.3 仪器不受强光直射,周围无强电场,磁场干扰或强烈振动。
6.2 测量标准及其他设
5 计量特性
5.1 工作长度:不超过工作长度标称值×(1±2%)。
5.2 工作外径:不超过工作外径标称值±0.2 mm。
5.3 景深范围:不小于景深范围标称值。
5.4 视场角:不小于视场角标称值的90%。
5.5 分辨力:不小于9.36 1P/mm。
5.6 探头照度:不小于1500lx。
5.7 测长示值误差
备
。
2
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表1 测量标准及其他设备主要技术参数
序号名称主要技术参数校准的计量特性
1 Ⅰ级钢卷尺测量范围:(0~5)m,分度值:1mm 工作长度
2 卡尺分度值:0.02mm 工作外径
3 专用刻度尺详见附录B 景深范围
4 专用同心圆板详见附录C 视场角
5 分辨力板A1 分辨力
6 照度计测量范围:(0~200)klx,一级探头照度
7 专用刻度尺详见附录B 测长示值误差
注:允许使用测量不确定度满足要求的其他测量设备。
7 校准项目和校准方法
校准前,首先检查仪器外观、各部分相互作用及视场清晰度。在确定仪器外表面无
明显的擦伤、烧痕和可见的裂纹、针孔、麻点、斑点、毛刺、霉斑等因素后再进行校准。
7.1 工作长度
使用钢卷尺测量主(软)管末端至工业内窥镜探头端面的长度总和为工作长度。
7.2 工作外径
使用卡尺测量工业内窥镜探头端部的外径,取三次测量结果的平均值作为工作外径
的测量值。按公式(1)计算平均值作为测量值:
�? = �1+�2+�3
3
(1)
式中:�?——探头工作外径的平均值,mm;
�1、�2、�3——探头工作外径的单次测量值,mm。
7.3 景深范围
将工业内窥镜探头前端固定,在探头前端放置专用刻度尺(带有1.2mm 线宽的刻线),
垂直移动专用刻度尺与物镜探头之间的距离,在显示器或目镜上能清晰分辨出专用刻度
尺上线条轮廓的两个极限距离(由卡尺测得),即为景深范围(最佳工作距离范围)。
7.4 视场角
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图2 距离法测视场角
D—同心圆板直径;L—探头前端至同心圆板间距离;β—视场角
如图2 所示,将工业内窥镜探头前端固定,在探头前端放置视场角专用同心圆板,
移动同心圆板与物镜探头之间的距离,使得同心圆板的直径D 外圆边与内窥镜视场光栏
圆周重合,使用卡尺测出物镜探头端部到同心圆板的距离L,按公式(2)计算视场角β:
� = 2 tan−1 �
2�
(2)
按上述方法测量三次视场角数值,取三次测量结果的平均值作为视场角的测量值。
�?
= �1+�2+�3
3
(3)
式中:�
?
——视场角平均值,°;
�1、�2、�3——视场角的单次测量值,°。
7.5 分辨力
将工业内窥镜探头前端固定,在探头前端的景深范围内放置A1 号分辨力板,调整
分辨力板与工业内窥镜探头前端的距离,并通过显示器或目镜观察视场中心,应能清晰
地分辨出A1 分辨力板同一组中四个方向的最佳条纹的最大单位,该组单元所对应的分
辨力即为工业内窥镜的分辨力数值。
7.6 探头照度
打开工业内窥镜探头光源并调节光源亮度至最大,在环境光照度值低于80 lx 的情况
下,距离工业内窥镜探头端部10 mm 处放置照度计探头,使照明光要充满照度计探头,
待照度计指示示值稳定后,记录数值。按此方法连测三次取其平均值,按公式(4)计
算平均值作为测量值:
�? = �1+�2+�3
3
(4)
式中:�?——探头照度平均值,lx;
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�1、�2、�3——探头照度的单次测量值,lx。
7.7 测长示值误差
将工业内窥镜探头前端固定,在探头前端的景深范围内放置测长刻度尺,移动刻度
尺与工业内窥镜探头前端的距离,使得刻度尺刻线在显示器或目镜上能清晰地显示。选
择合适的刻线长度,使用工业内窥镜的测量功能,测量刻线长度,取三次测量结果的平
均值与测长刻线尺刻线间距的差值,即为测长示值误差Δ。
Δ = �? − � (5)
式中:�?——刻线尺刻线长度测量的平均值,mm;
�——刻线尺刻线长度的标称值,mm。
8 校准结果表达
8.1 校准结果处理
经校准的工业内窥镜出具校准证书,校准证书应符合JJF 1071—2010 中5.12 的要
求,并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录(参考)格式
见附录C,校准证书内容及内页(参考)格式见附录D。
8.2 校准结果的不确定度
工业内窥镜校准结果的不确定度按JJF 1059.1-2012 的要求评定,校准结果不确
定度评定示例见附录E、F、G、H、I、J、K。
9 复校时间间隔
建议工业内窥镜复校时间间隔不超过12 个月。
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所
决定的,因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
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附录A
专用刻度尺技术要求和校准方法
A.1 技术要求
专用刻度尺相应的技术指标要求如表B.1 所示。
表B.1 专用刻度尺技术要求
项目名称项目指标/mm 最大允许误差/mm
刻线线宽1.2 ±0.005
刻线线距1.2 ±0.005
刻线范围0~24 ±0.01
刻线直线度/ ±0.005
刻线平行度/ ±0.005
A.2 校准方法
专用刻度尺如图B.1 所示,采用最大允许误差优于1μm 的影像仪直接测量刻线线宽、
刻线线距、刻线直线度、刻线平行度、刻线示值误差,测量三次,取三次测量结果的平
均值作为测量结果。
图A.1 专用刻度尺示意图
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附录B
视场角专用同心圆板技术要求和校准方法
B.1 技术要求
视场角专用同心圆板相应的技术指标要求如表C.1 所示。
表C.1 视场角专用同心圆板技术要求
同心圆直径/mm 最大允许误差/mm
φ10
φ20 ±0.05
φ50
B.2 校准方法
视场角专用同心圆板(如图C.1 所示)分别设置φ10mm、φ20mm、φ50mm 三个分
划圆,采用影像仪直接测量分划圆外直径,测量三次,取三次测量的平均值作为测量结
果。
图B.1 视场角专用同心圆板示意图
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附录C
工业内窥镜校准原始记录(参考)
受控号:QR-CD-XXXX-XXXX
委托方/送检单位型号/规格
制造单位出厂编号
温度相对湿度
技术依据参考JJF(陕)XXX-XXXX 《工业内窥镜校准规范》
标准器信息
本次
使用
名称测量范围
不确定度/准确度
等级或最大允许误
差
溯源机构
名称
证书编号有效期至
校准核验
序号校准项目校准结果测量不确定度
1 工作长度
2 工作外径
测量值1 测量值2 测量值3 平均值
3 景深范围
4 视场角
测量值1 测量值2 测量值3 平均值
5 分辨力
6 探头照度
测量值1 测量值2 测量值3 平均值
7 测长示值误差
刻线长度
标称值
刻线长度校准
结果平均值
测长示值误差
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附录D
校准证书内容及内容内页格式
D.1 校准证书至少应包括以下信息:
i)本次校准所用有证标准物质和主要测量设备名称、型号、准确度等级或不确定度
或最大允许误差、仪器编号、证书编号及有效期
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)证书编号,页号和总页数的标识;
d)客户名称和地址;
e)被校准计量器具或测量仪器的名称、型号规格、制造厂、出厂编号;
f)校准单位校准专用章;
g)校准日期;
h)校准所依据的技术规范名称及代号;
;
j)校准地点、校准时的环境条件(如温度、湿度);
k)校准结果及其测量不确定度;
l)校准人、核验人、批准人签名及签发日期;
m)校准结果仅对被校仪器本次测量有效的声明;
n)未经实验室书面批准,部分复制证书或报告无效的声明。
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D.2 校准证书内页(参考)格式
序号校准项目校准结果校准结果不确定度
1 工作长度
2 工作外径
3 景深范围
4 视场角
5 分辨力
6 探头照度
7 测长示值误差
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附录E
工作外径测量不确定度评定
E.1 测量方法
使用分度值为0.02mm 的卡尺测量工业内窥镜探头的工作外径,取三次测量结果的
平均值作为工作外径的测量值。按公式(E.1)来计算平均值作为测量值:
�? = �1+�2+�3
3
(E.1)
式中:�?——探头工作外径的平均值,mm;
�1、�2、�3——探头工作外径的单次测量值,mm。
E.2 测量模型
工业内窥镜探头工作外径的数学模型为:
Y = �? (E.2)
式中:Y——工业内窥镜探头的工作外径,mm;
�?——探头工作外径测量的平均值,mm。
E.3 方差和灵敏系数
根据上述数学模型(E.2)由“不确定度传播率”得到的方差为:
��
2 = ?
��?
2
�2 �? = �2 �? (E.3)
灵敏度系数:
� �? = ?
��? = 1 (E.4)
E.4 标准不确定度的评定
E.4.1 卡尺测量重复性引入的标准不确定度分量
在重复性测量条件下,使用卡尺对标称值为5mm 的内窥镜探头工作外径重复测量
10 次,得到测量列:5.00mm,5.02mm,5.02mm,5.00mm,5.00mm,5.02mm,5.02mm,
5.00mm,5.00mm,5.02mm。
用贝塞尔公式计算得到实验标准偏差s:
s = �=1
?� ��−�? 2
�−1 = 0.011�� (E.5)
因校准时以3 次平均值作为测量结果,则由卡尺测量重复性引入的标准不确定度分
量�1:
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�1 = s �? = �
� = 0.011��
3 = 0.006�� (E.6)
E.4.2 卡尺示值误差引入的标准不确定度分量
卡尺的最大允许误差为:±0.02mm,区间的半宽度a=0.02mm,符合均匀分布,取
k= 3,则由卡尺示值误差引入的标准不确定度分量�2:
�2 = �
� = �2
� = 0.02��
3 = 0.012�� (E.7)
E.5 标准不确定度一览表
不确定度分量
� �?
不确定度来源
标准不确定度
� �?
�� �� �(�?)
�1 测量重复性0.006 1 0.006
�2 示值误差0.012 1 0.012
E.6 合成不确定度的评定
两不确定度分量不相关,则合成不确定度��为:
�� �? = �2
1 + �2
2 = 0.006 2 + 0.012 2 = 0.013�� (E.8)
E.7 扩展不确定度的评定
取包含因子� = 2,工业内窥镜探头工作外径的扩展不确定度为:
� = � ∙ �� = 2 × 0.013�� = 0.03�� (E.9)
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附录F
近景深距离测量不确定度评定
F.1 测量方法
将工业内窥镜探头前端固定,在探头前端放置专用刻度尺(带有1.2mm 线宽的刻线),
移动专用刻度尺与物镜探头之间的距离,记录在显示器或目镜上能清晰分辨出专用刻度
尺上线条轮廓的最小距离(由卡尺测得),即为近景深距离。
F.2 测量模型
工业内窥镜景深范围的数学模型为:
Y = F (F.1)
式中:Y——工业内窥镜的近景深距离,mm;
F——工业内窥镜的近景深范围测量值,mm。
F.3 方差和灵敏系数
根据上述数学模型(F.1)由“不确定度传播率”得到的方差为:
��
2 = ?
?
2
�2 � = �2 � (F.2)
灵敏度系数:
� � = ?
? = 1 (F.3)
F.4 标准不确定度的评定
F.4.1 测量重复性引入的标准不确定度分量
在重复性测量条件下,使用卡尺对工业内窥镜的近景深距离重复测量10 次,得到测
量列:5.04mm,5.02mm,5.06mm,5.02mm,5.02mm,5.00mm,5.02mm,5.00mm,
5.02mm,5.02mm。
则由卡尺测量重复性引入的标准不确定度分量�1:
�1 = s = �=1
?� ��−�
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