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砝碼受空氣浮力影響的不確定度分析
時(shí)間:2019/12/17 10:59:35 點(diǎn)擊次數(shù):9519

砝碼受空氣浮力影響的不確定度分析:

       在砝碼規(guī)程中明確指出,真空質(zhì)量是指被檢砝碼在真空中與標(biāo)準(zhǔn)砝碼比較而得來(lái)的質(zhì)量數(shù)值。如果*個(gè)砝碼與另*個(gè)相對(duì)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼在真空中進(jìn)行比較,二者之間的平衡*會(huì)受到重力的作用。如果在杠桿天平上進(jìn)行平衡,則重力加速度可以進(jìn)行忽略,*終得到被檢砝碼的質(zhì)量值,該值被稱之為真空質(zhì)量。如果將*個(gè)砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼在空氣中進(jìn)行比較,被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼會(huì)受到空氣浮力的影響之后得到平衡,在質(zhì)量相同的情況下,體積越大,受到的浮力就會(huì)越大,*以兩個(gè)在空氣中平衡的砝碼在真空中就不會(huì)平衡,為了解決這*問(wèn)題,需要對(duì)真空質(zhì)量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,*得到的質(zhì)量值便被稱之為折算質(zhì)量。
質(zhì)量測(cè)量不確定度的來(lái)源為上等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼,空氣浮力修正及衡量?jī)x器。JJG99—2006((砝碼》檢定規(guī)程規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)砝碼至少應(yīng)比被檢砝碼***度等級(jí),其質(zhì)量擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于被檢砝碼質(zhì)量*大允許誤差的1/9。
       復(fù)現(xiàn)質(zhì)量量值的砝碼的真空質(zhì)量值和折算質(zhì)量值*千克原器的質(zhì)量是真空質(zhì)量,也就是實(shí)際質(zhì)量值。為什么量傳到下面等級(jí)砝碼時(shí)會(huì)采用折算質(zhì)量?這是因?yàn)槲覈?guó)的砝碼制造材料有很多。根據(jù)砝碼等級(jí)的不同,*用的材料差別很大。砝碼的制造材料通常有JFI無(wú)磁不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、不銹鋼、銅合金、鑄鋼、鑄鐵、鋁合金,材料密度從2.7g/cm3到8.4g/cm3不等。當(dāng)借助天平,用砝碼作標(biāo)準(zhǔn)稱量物體時(shí),如果使用實(shí)際質(zhì)量(真空質(zhì)量)相同、制造材料不同的砝碼,稱出物體的質(zhì)量會(huì)不同。這是因?yàn)楦鶕?jù)阿基米德定律:砝碼在空氣中衡量時(shí)會(huì)受到空氣浮力的影響,浮力大小等于砝碼排開(kāi)空氣的重量。當(dāng)砝碼實(shí)際質(zhì)量(真空質(zhì)量)相同時(shí),由于砝碼材料不同,導(dǎo)致砝碼的體積不同,由于空氣浮力的作用,砝碼在天平上稱出的質(zhì)量值也會(huì)不同。如兩個(gè)砝碼真空質(zhì)量值都是200.0000g,材料分別為不銹鋼和銅合金,材料密度分別為7.85g/cm3和8.4g/cm3。
衡量?jī)x器的選擇遵循兩條原則:
①如果被檢砝碼進(jìn)行空氣浮力修正,則其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度(即重復(fù)性、靈敏度、分辨力、偏載等的合成)應(yīng)不得超過(guò)被檢砝碼的質(zhì)量*大允許誤差*值的1/6;
②如果被檢砝碼不進(jìn)行空氣浮力修正,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度不得超過(guò)被檢砝碼質(zhì)量*大允許誤差*值的1/9。3砝碼的檢定過(guò)程砝碼檢定過(guò)程主要包括檢定前的準(zhǔn)備工作、表面粗糙度檢查、磁性檢定、密度(體積)檢定、折算質(zhì)量的檢定這幾個(gè)部分。

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