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砝码受空气浮力影响的不确定度分析
时间:2019/12/17 10:59:35 点击次数:8786

砝码受空气浮力影响的不确定度分析:

       在砝码规程中明确指出,真空质量是指被检砝码在真空中与标准砝码比较而得来的质量数值。如果*个砝码与另*个相对质量的标准砝码在真空中进行比较,二者之间的平衡*会受到重力的作用。如果在杠杆天平上进行平衡,则重力加速度可以进行忽略,*终得到被检砝码的质量值,该值被称之为真空质量。如果将*个砝码与标准砝码在空气中进行比较,被检砝码与标准砝码会受到空气浮力的影响之后得到平衡,在质量相同的情况下,体积越大,受到的浮力就会越大,*以两个在空气中平衡的砝码在真空中就不会平衡,为了解决这*问题,需要对真空质量进行转换,*得到的质量值便被称之为折算质量。
质量测量不确定度的来源为上等级标准砝码,空气浮力修正及衡量仪器。JJG99—2006((砝码》检定规程规定:标准砝码至少应比被检砝码***度等级,其质量扩展不确定度应不大于被检砝码质量*大允许误差的1/9。
       复现质量量值的砝码的真空质量值和折算质量值*千克原器的质量是真空质量,也就是实际质量值。为什么量传到下面等级砝码时会采用折算质量?这是因为我国的砝码制造材料有很多。根据砝码等级的不同,*用的材料差别很大。砝码的制造材料通常有JFI无磁不锈钢、无磁不锈钢、不锈钢、铜合金、铸钢、铸铁、铝合金,材料密度从2.7g/cm3到8.4g/cm3不等。当借助天平,用砝码作标准称量物体时,如果使用实际质量(真空质量)相同、制造材料不同的砝码,称出物体的质量会不同。这是因为根据阿基米德定律:砝码在空气中衡量时会受到空气浮力的影响,浮力大小等于砝码排开空气的重量。当砝码实际质量(真空质量)相同时,由于砝码材料不同,导致砝码的体积不同,由于空气浮力的作用,砝码在天平上称出的质量值也会不同。如两个砝码真空质量值都是200.0000g,材料分别为不锈钢和铜合金,材料密度分别为7.85g/cm3和8.4g/cm3。
衡量仪器的选择遵循两条原则:
①如果被检砝码进行空气浮力修正,则其合成标准不确定度(即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等的合成)应不得超过被检砝码的质量*大允许误差*值的1/6;
②如果被检砝码不进行空气浮力修正,则合成标准不确定度不得超过被检砝码质量*大允许误差*值的1/9。3砝码的检定过程砝码检定过程主要包括检定前的准备工作、表面粗糙度检查、磁性检定、密度(体积)检定、折算质量的检定这几个部分。

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