山西省地方计量技术规范
JJF(晋)116-2025
机械接触式电子测厚仪校准规范
Calibration Specification for Mechanical Contact Electronic Thickness
Gauge
2025-06-20 发布2025-09-01 实施
山西省市场监督管理局发布
JJF(晋)116-2025
归口单位：山西省市场监督管理局
主要起草单位：晋中市综合检验检测中心
参加起草单位：山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)
本规范委托晋中市综合检验检测中心负责解释
机械接触式电子测厚仪
校准规范
Calibration Specification for Mechanical Contact
Electronic Thickness Gauge
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本规范主要起草人:
张丽红(晋中市综合检验检测中心)
陈金虎(晋中市综合检验检测中心)
张益恺(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院))
参加起草人:
张艳丽(晋中市综合检验检测中心)
闫敏(晋中市综合检验检测中心)
张宏兵(晋中市综合检验检测中心)
智勇斌(晋中市综合检验检测中心)
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I
目录
引言...................................................................(Ⅱ)
1 范围.................................................................(1)
2 引用文件............................................................ (1)
3 概述.................................................................(1)
4 计量特性.............................................................(1)
4.1 测量面的尺寸...................................................... (1)
4.2 测量面间的平行度............................................. .....(2)
4.3 测量面的表面粗糙度.................................................(2)
4.4 测量力.............................................................(2)
4.5 示值误差...........................................................(2)
4.6 重复性.............................................................(3)
5 校准条件.............................................................(3)
5.1 环境条件...........................................................(3)
5.2 测量标准及其他设备.................................................(3)
6 校准项目和校准方法...................................................(3)
6.1 校准项目...........................................................(3)
6.2 校准方法...........................................................(4)
7 校准结果表达.........................................................(5)
8 复校时间间隔.........................................................(6)
附录A 机械接触式电子测厚仪校准记录参考格式............................(7)
附录B 校准证书内页参考格式............................................(8)
附录C 机械接触式电子测厚仪示值误差校准结果的不确定度评定示例..........(9)
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II
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》共同构成本规范制定工作的基
础性系列技术规范。
本规范在制定中技术指标和校准方法主要参考并引用了国家标准GB/T 451.3-2002
《纸和纸板厚度的测定》和GB/T 6672-2001 《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》。
本规范为首次发布。
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1
机械接触式电子测厚仪校准规范
1 范围
本规范适用于测量范围(0～2)mm 的机械接触式电子测厚仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
GB/T 451.3-2002 纸和纸板厚度的测定
GB/T 6672-2001 塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法
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)适用于本规范。
3 概述
机械接触式电子测厚仪(以下简称测厚仪)采用机械接触式测试原理，通过量具或
量仪的感受元件与被测表面直接接触来获得测量信息，通过显示装置将被测厚度显示出
来。主要组成部分包括基座、光栅尺(或电感传感器)、测杆、测头、电机、显示和控
制装置等，其结构如图1 所示。广泛应用于薄膜、薄片、纸张、纸板等各种材料的厚
度测量。根据被测对象可分为塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪、纸和纸板厚度测定的
测厚仪两种。
1、基座;2、测杆;3、测头;4、显示和控制装置。
图1 测厚仪结构
4 计量特性
4.1 测量面的尺寸
4.1.1 塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪
上下测量面为平面/平面时,上测量面直径应在(2.5 ～10) mm 之间。
上下测量面为凸面/平面时,上测量面的曲率半径应在(15 ～50) mm 之间，下测量
面的直径应不小于5 mm 。
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2
4.1.2 纸和纸板厚度测定的测厚仪
上测量面的直径应为(16.0±0.5)mm，下测量面的直径应不小于16.0 mm 。
4.2 测量面间的平行度
4.2.1 塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪
不大于5μm。
4.2.2 纸和纸板厚度测定的测厚仪
不大于5μm或1%(两者取最大值)。
4.3 测量面的表面粗糙度
测厚仪测量面的表面粗糙度应不超过0.2μm。
4.4 测量力
4.4.1 塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪，测量力应不超过表1 的规定。
表1 塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪的测量力
测头形式测量力
平面/平面(0.5 ～1.0)N
凸面/平面(0.1 ～0.5)N
4.4.2 纸和纸板厚度测定的测厚仪
应不超过(20±2)N。
4.5 示值误差
塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪，示值误差应不超过表2 的规定;纸和纸板厚
度测定的测厚仪，示值误差应不超过表3 的规定。
表2 塑料薄膜和薄片厚度测定的测厚仪示值最大允许误差
测量范围示值最大允许误差
H ≤100μm ±1μm
100μm
250μm
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3
表3 纸和纸板厚度测定的测厚仪示值最大允许误差
测量范围示值最大允许误差
H ≤ 500μm ±2.5μm
500μm
4.6 重复性
纸和纸板厚度测定的测厚仪测量重复性应不超过表4 的规定。
表4 纸和纸板厚度测定的测厚仪测量重复性
测量范围测量重复性
H ≤ 500μm 2.5μm
500μm
注：以上指标要求不用于合格性判定，仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
环境温度(20±5)℃，相对湿度不大于80%。
5.2 测量标准及其他设备
测量标准及其他设备见表5 ，也可以采用满足测量不确定要求的其他测量标准及
设备。
表5 测量标准及其他设备
序号名称计量指标用途
1 卡尺MPE：±0.03 mm 直径
2 半径样板
(15～50)mm，
MPE：±0.035 mm～±0.2 mm
曲率半径
3 量块4等示值误差、平行度
4 表面粗糙度比较样块MPE：+12%～-17% 表面粗糙度
5 测力仪分度值或分辨力:0.1N 测量力
6 标准厚度片不确定度： U
rel = 0.2%, k 2 示值误差
6 校准项目和校准方法
首先检查外观，确定没有影响校准计量特性的因素后进行校准。
6.1 校准项目
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4
测量面的尺寸、测量面间的平行度、测量面的表面粗糙度、测量力、示值误差、
测量重复性。
6.2 校准方法
6.2.1 测量面的尺寸
6.2.1.1 平面测量面的直径
用卡尺直接测量测厚仪平面测量面直径，测量时应在如图2 所示的相互垂直的两
个方向上进行，取两个方向直径测量结果的平均值作为该测量面的直径。
图2 测量面直径测量位置示意图
6.2.1.2 凸面测量面的曲率半径
用半径样板以光隙法测量凸面测量面的曲率半径。
6.2.2 测量面间的平行度(仅适用于测量面为平面的测厚仪)
选择测厚仪测量范围内任意尺寸的量块，以其同一部位放入图3 所示测量面间的
4 个位置上，启动测厚仪进行测量，每次测量前均应对测厚仪置零。
D
4
1
图3 测量面间的平行度测量位置示意图
其测量面间的平行度按公式(1)计算：
2
2 4
2
1 3 A 0.5 (d d) (d d ) (1)
式中：
A —— 测厚仪测量面间的平行度，μm;
d1、d2、d3、d4 —— 分别为量块在图3 所示1、2、3、4 位置处的厚度示值，μm。
3
4 2
1
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5
6.2.3 测量面的表面粗糙度
用表面粗糙度比较样块比较测量。目力观测被检测量面的痕迹深度不应超过表面粗
糙度比较样块工作面痕迹的深度。
6.2.4 测量力
将测力仪的测量头(或辅助附件)伸入测厚仪的上、下测量面间，启动测厚仪，使
测厚仪测量面与测力仪测头相接触，读取测力仪的示值，即为该测厚仪的测量力.
6.2.5 示值误差
按使用说明书对测厚仪进行零点调整。在测厚仪的量程内大致均匀分布三到五个点
作为受检点(含最接近量程上、下限的点)，在两测量面间放入相应厚度的标准厚度片
或量块，启动测厚仪分别进行测量，每个受检点连续测量5 次，取平均值作为测厚仪
在该点的示值。其示值误差 按公式(2)计算：
i si H H (2)
式中：
—— 示值误差，μm;
i H —— 该点示值平均值，μm;
si H —— 标准厚度片或量块尺寸，μm。
6.2.6 测量重复性(仅适用于纸和纸板厚度测定的测厚仪)
按6.2.5校准方法在各点进行重复测量，与示值误差校准同时进行。其测量重复性s
按公式(3)计算：
C
H H
s imax imin
(3)
式中：
s —— 测量重复性，μm;
imax H —— 该点测量结果中最大值，μm;
imin H —— 该点测量结果中最小值，μm;
C —— 极差系数，取2.33。
7 校准结果表达
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6
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：
a)标题：“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的
接收日期;
h)如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
1)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等校标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
8 复校时间间隔
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，建议不超过1年。
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附录A
机械接触式电子测厚仪校准记录参考格式
校准员： 核验员：
送检单位
器具名称规格型号
制造厂出厂编号
校准时间校准地点
环境条件温度： ℃ 相对湿度： % 校准依据
不确定度/最大允许误差/准确度等级证书编号
校准所使用的主要计量器具
名称型号规格出厂编号
不确定度或准确度等
级或最大允许误差
证书编号有效期至
校准结果
1 测量面的直径: 上： mm， 下： mm 凸面测量面的曲率半径： mm。
2 上、下测量面的平行度: 位置1 mm， 位置2： mm，
位置3 mm， 位置4： mm， 平行度： μm
3 测量面的粗糙度： 4 测量力： N
5 示值误差和重复性：
校准点
测厚仪示值示值
误差
扩展不
确定度
重复性
1 2 3 4 5 平均值
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附录B
校准证书内页参考格式
校准结果
B.1 测量面的直径：
B.2 上、下测量面的平行度：
B.3 测量面的粗糙度：
B.4 测量力：
B.5 示值误差和重复性:
校准点示值误差扩展不确定度重复性
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附录C
C.1 机械接触式电子测厚仪示值误差校准结果的不确定度评定示例
C.1.1 概述
C.1.1.1 测量依据
依据《机械接触式电子测厚仪校准规范》。
C.1.1.2 环境条件
温度(20±5)℃，相对湿度不大于80%。
C.1.1.3 测量标准
4等量块直接测量。
C.1.1.4 被测对象
以分辨力0.1μm,(0～2)mm的测厚仪0.5 mm测量点为例，对其示值误差进行测
量结果的不确定度评定。
C.1.1.5 测量方法
按使用说明对测厚仪进行零点调整。将量块放入测厚仪下测头上，启动测厚仪对量
块进行测量，以测厚仪示值与量块长度之差为测厚仪示值误差。
C.1.2 测量模型
测厚仪的示值误差
i si i i i si si si H H H t H t
_ _
式中：
—— 示值误差;
i H —— 该点示值平均值，μm;
si H —— 量块长度，μm;
i
、si —— 分别为测厚仪和量块线膨胀系数;
i t 、si t —— 分别为测厚仪和量块温度偏离20℃的数值。
C.1.3 不确定度传播率
令si i ; t i si t t ; si
_
i H H H ; i si ; i si t t t
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则公式可变换为：
i si t H H H t H
u c u Hi c u Hsi c u c u t
2 2
4
2 2
3
2 2
2
2 2
1
2 ( )
灵敏系数为： 1 1 _
i H
c
;
1 2
si H
c
;
℃ ℃;
c H t 0.5mm 5 2.5mm 3
6 1 6 1
4 0.5 11.510 5.7510
c H mm ℃ mm ℃
t
;
C.1.4 标准不确定度的评定
C.1.4.1 输入量的标准不确定度( )
_
i u H 评定
输入量
_
i H 的不确定度来源于测量的重复性和仪器的分辨力引入的标准不确定度分
量。
1) 测量重复性引入的标准不确定度( )
_
1 i u H
测量点选在0.5mm处，用0.5mm量块直接连续测量10次得到测量值。
测量数据见表C.1 。
表C.1 测量数据μm
测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测量值502.3 502.3 501.0 502.4 500.8 502.4 501.3 501.1 501.1 502.7
—
i H = 501.74μm
由贝塞尔公式求单次测得值的实验标准偏差：
1
( )
( )
10
1
2
n
H H
s H i
i i
i
—
= 0.735μm
实际测量5次，重复测量引入的标准不确定度：
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0.329
5
( ) ( )
_
1
i
i
u H s H μm
2) 测厚仪分辨力引入的标准不确定度2 u
按照测厚仪使用说明书可知：分辨力为0.1μm,所以，分辨力引入的不确定度：
2 u =0.29×0.1μm =0.029μm
比较测量重复性和测厚仪分辨力引入的标准不确定度分量，选取标准不确定度大的
分量作为输入量
_
i H 的标准不确定度，忽略另一个分量，经比较重复性引入的分量大于
仪器分辨力引入的分量，因此取重复性引入的分量作为输入量
_
i H 的标准不确定度：
( ) ( )
_
i 1 i u H u H
=0.329μm
C.1.4.2 测量用量块的长度偏差引入的标准不确定度( ) si u H 的评定
根据JJG 146-2011《量块》的规定，0.5mm，4等量块的不确定度为U =0.20μm，
取k =2 ，则：
( ) si u H =0.20μm/2=0.10μm
C.1.4.3 测厚仪与量块间线膨胀系数差引入的标准不确定度( ) u 的评定
测厚仪与量块间线膨胀系数界限均为(11.5±1.0)×10-6 ℃-1，线膨胀系数差 估
计为2×10-6 ℃-1，按三角分布，k 6，则：
( ) 2106 u ℃-1/ 6 =0.816×10-6℃-1
C.1.4.4 测厚仪与量块间温度差引入的标准不确定度( ) t u 的评定
测厚仪与量块间存在的温度差以等概率落于±1℃区间内，按均匀分布，k 3，
则：
( ) t u =1℃/ 3 =0.577℃
C.1.5 标准不确定度汇总
标准不确定度汇总见表C.2 。
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表C.2 标准不确定度汇总表
标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度ci ( ) i i c u x
( )
_
i u H 测量重复性0.329μm 1 0.329μm
( ) si u H 量块的长度偏差0.10μm -1 0.10μm
( ) u 测厚仪与量块间线
膨胀系数差
0.816×10-6 ℃-1 2.5mm·℃ 0.00204μm
( ) t u 测厚仪与量块间温
度差
0.577℃ 5.75×10-6mm·℃-1 0.003318μm
C.1.6 合成标准不确定度
以上各项标准不确定度分量互不相关，相互独立。合成标准不确定度：
( ) ( ) ( ) 2 2 ( ) 0.34
4
2 2
3
2 2
2
_
2 2
1 c i si t u c u H c u H c u c u μm
C.1.7 扩展不确定度
取k 2，则扩展不确定度为：
c U ku =2×0.34=0.68≈0.7μm
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C.2 机械接触式电子测厚仪示值误差校准结果的不确定度评定示例
C.2.1 概述
C.2.1.1 测量依据
依据《机械接触式电子测厚仪校准规范》。
C.2.1.2 环境条件
温度(20±5)℃，相对湿度不大于80%。
C.2.1.3 测量标准
标准厚度片不确定度为 0.2% rel U ，取k =2 。
C.2.1.4 被测对象
以分辨力0.1μm，(0～2)mm的测厚仪为例，对测厚仪示值误差测量结果的不确定
度进行评定。
C.2.1.5 测量方法
按使用说明对测厚仪进行零点调整。将标准厚度片放入测厚仪下测头上，启动测厚
仪对标准厚度片进行测量，以测厚仪示值与标准厚度片实际值之差为测厚仪示值误差。
C.2.2 测量模型
测厚仪的示值误差
i si H H
_
式中：
—— 示值误差;
i H —— 该点示值平均值，μm;
si H —— 标准厚度片实际值，μm。
C.2.3 不确定度传播率
灵敏系数为： 1 1 _
i H
c
; 1 2
si H
c
C.2.4 标准不确定度的评定
C.2.4.1 输入量的标准不确定度( )
_
i u H 评定
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输入量
_
i H 的不确定度来源于测量的重复性和仪器的分辨力引入的标准不确定度分
量。
1) 测量重复性引入的标准不确定度( )
_
1 i u H
测量点选在98μm、243μm、487μm处，用标准厚度片直接测量连续测量10次得到测
量值。具体测量数据列于表C.3 。
表C.3 各校准点测量数据μm
校准点1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
97.8 98.2 98.3 98.4 98.6 98.4 98.4 98.3 98.5 98.0 98.0 98.3
243.7 243.5 243.6 243.7 243.6 243.5 243.5 243.6 243.7 243.8 243.6 243.6
487.2 487.5 487.7 487.9 487.6 487.5 487.5 487.8 487.5 487.5 487.5 487.6
由贝塞尔公式求单次测得值的实验标准偏差：
1
( )
10
1
2
n
H H
s i
i i
实际测量5次，重复测量引入的标准不确定度：
5
( )
( )
_
1
i
i
s H
u H
各校准点的实际标准偏差与标准不确定度的计算结果见表C.4 。
表C.4 各校准点的实际标准偏差与标准不确定度的计算结果μm
校准点平均值实验标准偏差s 标准不确定度( )
_
1 i u H 标准不确定度( )
_
i u H
97.8 98.3 0.197 0.0881 0.0881
243.7 243.6 0.1 0.0447 0.0447
487.2 487.6 0.149 0.0666 0.0666
2) 测厚仪分辨力引入的标准不确定度2 u
测厚仪分辨力引入的不确定度，按照测厚仪使用说明书可知：分辨力为0.1μm,所
以，分辨力引入的标准不确定度：
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2 u =0.29×0.1μm=0.029μm
比较测量重复性和测厚仪分辨力引入的标准不确定度分量，选取标准不确定度大的
分量作为输入量
_
Hi 的标准不确定度( )
_
i u H ，忽略另一个分量。见表C.4 。
C.2.3.2 测量用标准厚度片的长度偏差引入的标准不确定度( ) si u H 的评定
标准厚度片的不确定度为 0.2% rel U ，取k =2，则：
i
rel
si H
k
U
u(H )
校准点97.8μm: u(Hsi) = 0.0978 μm;
校准点243.7μm: u(Hsi) = 0.244 μm;
校准点487.2μm: u(Hsi) = 0.487 μm。
C.2.5 标准不确定度汇总
标准不确定度汇总见表C.5 。
表C.5 标准不确定度汇总表μm
标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度i c ( ) i i c u x
( )
_
i u H 测量重复性
97.8 0.0881
1
0.0881
243.7 0.0447 0.0447
487.2 0.0666 0.0666
( ) si u H 测量用标准厚度片
的长度偏差
97.8 0.0978
-1
0.0978
243.7 0.244 0.244
487.2 0.487 0.487
C.2.6 合成标准不确定度
以上各项标准不确定度分量互不相关，相互独立。合成标准不确定度为：
( ) 2 2 ( )
2
_
2 2
c 1 i si u c u H c u H
校准点97.8μm： uc = 0.132μm;
校准点243.7μm： uc = 0.248μm;
校准点487.2μm： uc = 0.492μm。
C.2.7 扩展不确定度
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取k 2，则扩展不确定度为： c U ku
校准点97.8μm： U =0.27μm k =2;
校准点243.7μm： U =0.5μm k =2;
校准点487.2μm： U =1μm k =2。
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