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標準砝碼是一種從屬的實物量具，僅能通過與天平或衡器相結(jié)合，以比較的方式確定其他物體的質(zhì)量。標準砝碼在計量領域具有非常重要的作用，其用途有兩個，一是作為標準器具參與質(zhì)量量值傳遞，二是作為標準器具校準稱量類計量器具。無論那種用途，標準砝碼均需借助于衡量儀器方能完成，這些稱量類器具包括各種衡器和天平。而天平或衡器的稱量原理是利用了地球的萬有引力對標準砝碼產(chǎn)生的重力得到標準砝碼的質(zhì)量值。任何物體在空氣中均會受到空氣浮力的影響，不同材質(zhì)標準砝碼所產(chǎn)生的空氣浮力不同，由此對質(zhì)量量值傳遞的影響就不容忽視，特別是在高準確度標準砝碼質(zhì)量值確定中這種影響更為顯著。
目前世界國對基標準砝碼體積測試極為嚴格，國際之間的標準砝碼量值比對必須要有標準砝碼體積值，其體積值的準確性直接影響到標準砝碼的質(zhì)量值。
1標準砝碼體積測量方法在現(xiàn)代質(zhì)量計量中，標準砝碼是質(zhì)量量值傳遞的標準量具，國際上高質(zhì)量量值是以保存在法國國際計量局的鉑銥合金千克原器實物為基準器，量傳到各國的高質(zhì)量量值則是國家千克基準。國家千克基準各國均只有一個，中國的國家千克基準是1965年由國際計量局檢定、編號為60的鉑銥合金千克基準標準砝碼。
國家千克基準與國家作證基準、國家千克副基準、標準砝碼組成質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)。根據(jù)材質(zhì)和最大允許誤差來分，標準砝碼分為E1、E2、F1、F2、Ml、M12、M2、M23、M3等九個準確度鹽量蕉!：等級。
標準砝碼通常應采用金屬或合金制造，標準砝碼應為耐腐蝕的。對于E等級標準砝碼其材料硬度和表面的抗腐蝕性應優(yōu)于或類似于奧氏體不銹鋼。為了提高標準砝碼的抗腐蝕性和硬度，對于大于或等于1g的F，、F等級標準砝碼的表面應選用適當?shù)慕饘僦圃?，其硬度和脆度應至少?yōu)于拉制黃銅。雖然可以給出確定的標準砝碼制造材料，但是同種材料的密度不盡相同，致使同等級、同材料標準砝碼的體積相差極大，這在進行高精度稱量(如精密稱量、化學分析等)和高準確度等級標準砝碼量傳中會產(chǎn)生很大的稱量誤差。
由此可見，進行標準砝碼體積測定是勢在必行的，也是不容忽視的。國際建議R111給出了標準砝碼體積測定的幾種方式：1)的方法。用液體靜力法，將被測試標準砝碼和標準砝碼在空氣中以及已知密度的水中進行比較。
2)最快和最合適的方法。在水中衡量標準砝碼，并檢驗天平示值在表中限定值范圍內(nèi)，或根據(jù)天平讀數(shù)和被測標準砝碼的已知實際質(zhì)量計算密度。
3)分別確定被測標準砝碼的質(zhì)量和體積。水浴槽放在天平秤盤上，然后根據(jù)標準砝碼懸吊人水槽后天平讀數(shù)的增量來確定標準砝碼體積。
4)該方法適用于>1kg的標準砝碼。通過衡量在已知體積的容器中有、無被測標準砝碼時所充滿的液體來確定密度。
5)此方法適用于帶有調(diào)整腔的，不能浸入水中的標準砝碼，根據(jù)標準砝碼幾何尺寸計算體積。
6)依據(jù)制造標準砝碼材料的合金成分來估計標準砝碼·33-密度。上述方法1)又稱液體靜力法，主要用于高準確度等級標準砝碼的體積檢測中，也是除以標稱材料密度計算方式之外廣泛應用于標準砝碼體積測定的常用的測量方法。
2高準確度等級標準砝碼的體積測量根據(jù)OIMLR111和JJG99-2006《標準砝碼》要求：F等級標準砝碼按其使用需要和地理位置情況確定是否需要測量標準砝碼體積值；F等級以下的標準砝碼，可通過檢定規(guī)程中給出的制造材料的密度值及其擴展不確定度進行相應的空氣浮力修正和不確定度的計算；對E等級以上的標準砝碼均需測量其體積值；且規(guī)定E等級、F等級標準砝碼的檢定中必須進行體積測試，以給使用者提供確切的標準砝碼體積或密度以確定空氣浮力所產(chǎn)生的影響。液體靜力體積測量方法是以阿基米德定律為基礎演變而成的，關鍵步驟是必需對被測物體進行液體中和空氣中的稱量。由于測量程序復雜，所以在執(zhí)行時會遇到很多問題，包括：稱量設備準確度是否滿足、懸掛部分浮力影響的削減、進出液體的操作的合理性、液體溫度場的恒定，以及液體溫度的獲得等等。正是由于這些原因，致使標準砝碼體積的測定一直是全國質(zhì)量量值傳遞領域的盲區(qū)、難點。
JJG99-2006(標準砝碼》檢定規(guī)程實施已四年了，而能完成標準砝碼體積測定能力的機構(gòu)，目前除中國計量科學研究院、中國測院技術(shù)研究院等技術(shù)機構(gòu)具備檢測能力外，省級計量部門在體積測定方面尚屬空白，大多數(shù)機構(gòu)只能按照最原始的機械方法進行體積測定?？梢哉f標準砝碼體積測試尚停留在手動人液加載、人工計算階段，這不僅使得測量誤差大、測量時間長，還會引入各種難以掌控的因素(如溫度變化、空氣環(huán)境變化等)以致影響到最終的測量準確性，而且在測量公斤標準砝碼時，操作的安全性、可靠性都難以保證。采用液體靜力稱量原理，需借助衡量儀器獲得在已知密度液體中標準砝碼的質(zhì)量，根據(jù)物體在液體中所受浮力的大小等于它所排開的液體重力原理，最后獲得標準砝碼體積。根據(jù)JJG99-2006(標準砝碼》規(guī)定，所描述的標準砝碼體積系指標準砝碼在參考溫度為20℃時的標準砝碼體積。如果測量溫度不在此溫度條件下，則可根據(jù)標準砝碼材料的體膨脹系數(shù)，將其修正到20℃的體積(或密度)。由于在稱量過程中懸掛標準砝碼的金屬部件始終處在衡量儀器的承載器上，其浸入液體的體積不同其重量值和浮力會不同，也就會直接影響標準砝碼在不同狀態(tài)下的稱量值，懸掛部分的液位保持恒定是整個體積測量的技術(shù)關鍵，也是技術(shù)難點。借助已知參數(shù)(液體密度、空氣密度、被檢標準砝碼的真空質(zhì)量值)，通過稱量得到被檢標準砝碼在空氣中的質(zhì)量、空氣中標準砝碼加液體中被檢標準砝碼質(zhì)量和，再通過式(1)得到被檢標準砝碼
2為被檢標準砝碼在液體中且標準砝碼在空氣中的比較儀示值；m，為標準砝碼的真空質(zhì)量值(已知)；為被檢標準砝碼的體積；為標準砝碼的體積(已知)；p。為工作時的空氣密度(已知)；p為液體的密度(已知)。
3測量不確定度分析測量結(jié)果的不確定度指整個測量過程中所受各種因素影響，而造成的測量結(jié)果分散性，是與測量結(jié)果密切相關的參數(shù)，反映了對被測量值的認識不足程度。測量結(jié)果不確定度通常借助測量結(jié)果數(shù)學模型和不確定度傳播規(guī)律來評定。本系統(tǒng)的數(shù)學模型見式(1)。
3．1與標準砝碼相關的不確定度／2,(m，)、M()這兩個分量分別代表標準砝碼的質(zhì)量值和體積值的不確定度分量，來源于質(zhì)量量傳的上級標準裝置，通常由標準砝碼的檢定證書得到，如果不能從檢定證書中得到該值，可查閱相應資料得出。按規(guī)程規(guī)定，一組標準砝碼的不確定度為每個標準砝碼的線性累加，被檢標準砝碼的不確定度假設與標準砝碼不相關，則此分量可改寫為：(m)=(m1)+…+(m)
3．2與空氣密度測量相關的不確定度(p。)此時測定空氣密度的不確定度由溫度t、壓力P和空氣濕度的不確定度評定，即：鹽量控Q：u(Pa；+(等uopo)在相對濕度50％，溫度20~C和壓力101325Pa時，可近似采用以下數(shù)值：10一。=1o～p。=4×10～p。=～p。查資料得：“p=lOPa，“=0．I~C，“=1％，P=1．185kg／m。。3．3與液體密度測量相關的不確定度¨()該分量為所使用液體的密度的不確定度，可以通過查找資料得到。而如果利用兩個已知質(zhì)量值(m。、m：)和體積值(、)的標準砝碼，通過標準砝碼體積測量的兩個步驟，可以推算出液體的密度值。即：m2一m1±ZXm"——AV=一V1此時，液體密度的不確定度通過計算可以得到，計算公式如下：(()am"=m2一ml一(一V1)×pAm×DD_(1_1．2／8000)×苦式中：am"為修正后衡量差值；△m為衡量示值差；D為天平內(nèi)部校準因子；p為天平內(nèi)部校準標準砝碼的密度。
3．4
與稱量儀器有關的不確定度M(b)該分量與天平分辨力d／2有關，可表示為：(di／2／1×4結(jié)束語標準砝碼是基礎計量器具，是質(zhì)量量值傳遞的必需標準器。標準砝碼質(zhì)量值的準確直接影響到我國質(zhì)量量值的傳遞，而標準砝碼體積的測定是影響標準砝碼質(zhì)量值的重要因素。地域的海拔高度、緯度、大氣壓力等因素的改變都使標準砝碼體積對質(zhì)量值的影響更加明顯。受空氣浮力影響，不同材質(zhì)標準砝碼所產(chǎn)生的空氣浮力不同，由此對質(zhì)量量值傳遞的影響就不容忽視，特別是在高準確度標準砝碼質(zhì)量值確定中這種影響更為顯著。
上述是標準砝碼體積測定在質(zhì)量量值傳遞中的應用說明的詳細內(nèi)容，望采納！
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