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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：10043
砝碼受空氣浮力影響的不確定度分析：
在砝碼規程中明確指出，真空質量是指被檢砝碼在真空中與標準砝碼比較而得來的質量數值。如果*個砝碼與另*個相對質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量值，該值被稱之為真空質量。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，需要對真空質量進行轉換，*得到的質量值便被稱之為折算質量。
質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》檢定規程規定：標準砝碼至少應比被檢砝碼***度等級，其質量擴展不確定度應不大于被檢砝碼質量*大允許誤差的1／9。
復現質量量值的砝碼的真空質量值和折算質量值*千克原器的質量是真空質量，也就是實際質量值。為什么量傳到下面等級砝碼時會采用折算質量?這是因為我國的砝碼制造材料有很多。根據砝碼等級的不同，*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，如果使用實際質量（真空質量）相同、制造材料不同的砝碼，稱出物體的質量會不同。這是因為根據阿基米德定律：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。當砝碼實際質量（真空質量）相同時，由于砝碼材料不同，導致砝碼的體積不同，由于空氣浮力的作用，砝碼在天平上稱出的質量值也會不同。如兩個砝碼真空質量值都是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(即重復性、靈敏度、分辨力、偏載等的合成)應不得超過被檢砝碼的質量*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、折算質量的檢定這幾個部分。
