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影響砝碼的精度的因素講述

  九津砝碼

砝碼影響的因素從如下幾個方面來考慮

隨著科技的不斷發(fā)展,，計量學領(lǐng)域的長度,、時間,、質(zhì)量,、電流、溫度、光度,、物質(zhì)量等七個基本國際單位中,，六個基準都已經(jīng)實現(xiàn)了用微觀量來重新定義，如用銫原子的振動頻率來定義“s",， 用光在真空中的行進距離來定義“m"， 等,。用這些微觀量進行的重新定義不僅準確度比實物計量基準高出幾個數(shù)量級,，而且可以復(fù)現(xiàn)，穩(wěn)定性高,。但只有質(zhì)量單位“kg" 仍沿用傳統(tǒng)的砝碼原器作為實物基準,，質(zhì)量計量方面更加值得努力探索。

在涉及貿(mào)易結(jié)算中,，砝碼是最重要的實物量具,，其質(zhì)量的合格與否關(guān)系到工業(yè)、農(nóng)業(yè),、科研,、醫(yī)藥衛(wèi)生以及人們的日常生活等方方面面。

實驗室的溫度,、濕度,、振動、氣壓,、清潔度及磁性都會影響砝碼計量的準確性,。下文主要從空氣浮力、磁力和表面吸附三方面因索來闡述對砝碼質(zhì)量計量產(chǎn)生的影響,。

1,、空氣浮力

在砝碼質(zhì)量計量中，其體積值需要準確測量,，以便進行砝碼質(zhì)最值的浮力修正,。根據(jù)阿基米德原理，物體所受浮力等于排開氣體的質(zhì)量,，日前測量砝碼體積四的方法主要有兩種:液體靜力法和聲學測量法,。液體靜力法具有較高的測量準確度，但也存在缺陷,，溯源至純水的密度,，一級純水較 難保存，液體密度的穩(wěn)定性也難以控制,，測量過程復(fù)雜,，需要清洗砝碼，效率低下,。非接觸式聲學測體積法測量快速,、無污染,，利用正弦信號驅(qū)動相位相反的兩個聲壓信號，并基于氣體壓縮定律的原理來設(shè)計完成,。溫度還會導(dǎo)致金屬熱脹冷縮,，使得體積發(fā)生略微的變化

2、磁力在高精度鑄鐵砝碼計量領(lǐng)域,，電子天平和質(zhì)量比較儀已經(jīng)獲得了越來越廣泛應(yīng)用,，而共原理采用電磁力補償原理，稱量過程中砝碼與天平的磁缸及線圈產(chǎn)生的歐場泄露不可避免地會產(chǎn)生相互作用力,，影響結(jié)果的準確性,。砝碼磁性通過磁化率國久極化強度來描述。磁化率反映砝碼材料本身對周圍磁場的一種反應(yīng)能力,， 磁化強度是表述砝碼在沒有外界磁場時做性狀態(tài)的參數(shù),。磁性和砝碼高度、半徑,、砝碼底部到磁鐵中心距離,、砝碼頂部到磁鐵中心距離、當?shù)氐闹亓?加速度值,、磁鐵磁矩的模當?shù)氐呢Q直向地磁場磁感應(yīng)強度分量,、材料、表面狀況,，密度都有直接關(guān)系,。

3、表面吸附

放在空氣中的砝碼,，它的表面會吸附一定厚度的水分子層,，空氣中水蒸氣的分子有一部分被吸附在砝碼表面上，并形成一層“水膜",，“水膜" 的厚度與物體表面性質(zhì),、環(huán)境溫度有相當大的關(guān)系，表面越粗糙,、溫差越大,，吸附“水膜"的厚度越大。干燥的環(huán)境和穩(wěn)定的溫度對高精度砝碼測量都至關(guān)重要,。有證據(jù)表明,，保存在國際計量局的鉑銥合金砝碼原器，由于表面吸附物的影響,，其真實質(zhì)量不斷隨著歲月而發(fā)生變化,， 累計的誤差已達到10*量級。利用X射線光電波譜儀、Auger電 子顯微鏡,、橢圓