砝碼受空氣浮力影響的不確定度分析
時間：2019/12/17 10:59:35 點擊次數(shù)：10155
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準砝碼比較而得來的質(zhì)量數(shù)值。如果*個砝碼與另*個相對質(zhì)量的標準砝碼在真空中進行比較，二者之間的平衡*會受到重力的作用。如果在杠桿天平上進行平衡，則重力加速度可以進行忽略，*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*個砝碼與標準砝碼在空氣中進行比較，被檢砝碼與標準砝碼會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，受到的浮力就會越大，*以兩個在空氣中平衡的砝碼在真空中就不會平衡，為了解決這*問題，需要對真空質(zhì)量進行轉(zhuǎn)換，*得到的質(zhì)量值便被稱之為折算質(zhì)量。
質(zhì)量測量不確定度的來源為上等級標準砝碼，空氣浮力修正及衡量儀器。JJG99—2006((砝碼》檢定規(guī)程規(guī)定：標準砝碼至少應(yīng)比被檢砝碼***度等級，其質(zhì)量擴展不確定度應(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，也就是實際質(zhì)量值。為什么量傳到下面等級砝碼時會采用折算質(zhì)量?這是因為我國的砝碼制造材料有很多。根據(jù)砝碼等級的不同，*用的材料差別很大。砝碼的制造材料通常有JFI無磁不銹鋼、無磁不銹鋼、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。當借助天平，用砝碼作標準稱量物體時，如果使用實際質(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)量會不同。這是因為根據(jù)阿基米德定律：砝碼在空氣中衡量時會受到空氣浮力的影響，浮力大小等于砝碼排開空氣的重量。當砝碼實際質(zhì)量（真空質(zhì)量）相同時，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)量值也會不同。如兩個砝碼真空質(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。
衡量儀器的選擇遵循兩條原則：
①如果被檢砝碼進行空氣浮力修正，則其合成標準不確定度(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如果被檢砝碼不進行空氣浮力修正，則合成標準不確定度不得超過被檢砝碼質(zhì)量*大允許誤差*值的1／9。3砝碼的檢定過程砝碼檢定過程主要包括檢定前的準備工作、表面粗糙度檢查、磁性檢定、密度(體積)檢定、折算質(zhì)量的檢定這幾個部分。
