計(jì)量中的砝碼要考慮哪些因素

   眾淵砝碼為您講述

標(biāo)準(zhǔn)砝碼在計(jì)量過程中受哪些因素的影響呢？

1——空氣浮力

在標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量計(jì)量中，其體積值需要準(zhǔn)確測(cè)量，以便進(jìn)行砝碼質(zhì)量值的浮力修正。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，目前測(cè)量砝碼體積川的方法主要有兩種:液體靜力法和聲學(xué)測(cè)量法。液體靜力法具有較高的測(cè)量準(zhǔn)確度，但也存在缺陷，溯源至純水的密度，--級(jí)純水較難保存，液體密度的穩(wěn)定性也難以控制，測(cè)量過程復(fù)雜，需要清洗砝碼，效率低下。非接觸式聲學(xué)測(cè)體積法測(cè)量快速、無污染，利用正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)相位相反的兩個(gè)聲壓信號(hào)，并基于氣體壓縮定律的原理來設(shè)計(jì)完成。溫度還會(huì)導(dǎo)致金屬熱脹冷縮，使得體積發(fā)生略微的變化。

 壓縮系數(shù)Z從潮濕空氣的維里系數(shù)導(dǎo)出:Z=1-P[a0 +a1+a.2 +(b+b2)x.p2+(Co +q1)x3]+z(d +ex?)(6)式中: ao、a、a2、bo、b、b2、Co、C1、do、e一常數(shù)在空氣密度近似公式中，CO2含量參數(shù)被忽略不計(jì)，如增加CO2含量參數(shù)的測(cè)量，對(duì)提高空氣密度計(jì)算的精度是非常重要的。

2——磁力
在高精度砝碼計(jì)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，而其原理采用電磁力補(bǔ)償原理，稱量過程中砝碼與天平的磁缸及線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)泄露不可避免地會(huì)產(chǎn)生相互作用力，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。砝碼磁性通過磁化率(2]和極化強(qiáng)度來描述。磁化率反映砝碼材料本身對(duì)周圍磁場(chǎng)的一一種反應(yīng)能力，磁化強(qiáng)度是表述砝碼在沒有外界磁場(chǎng)時(shí)磁性狀態(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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?、磁鐵磁矩的模、當(dāng)?shù)氐呢Q直向地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分量、材料、表面狀況、密度都有直接關(guān)系。1+Zo3Ia;(Zo,r,h)=(-1)*{1-(，-)4.ntpZo +h[1+(-a;取決于砝碼形狀，取+1; h; 為砝碼高; r;為砝碼半徑。磁化率只要遵循國(guó)際建議OIMLR111-1(2004)和國(guó)際慣例，即可保證砝碼質(zhì)量值的準(zhǔn)確可靠。

3——表面吸附放在空氣中的砝碼，它的表面會(huì)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(dāng)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(duì)高精度砝碼測(cè)量都至關(guān)重要。有證據(jù)表明，保存在國(guó)際計(jì)量局的鉑銥合金砝碼原器，由于表面吸附物的影響，其真實(shí)質(zhì)量不斷隨著歲月而發(fā)生變化，累計(jì)的誤差已達(dá)到10-8 量級(jí)。利用X射線光電波譜儀、Auger電子顯微鏡、橢圓 測(cè)量過程中磁力會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響，這種力在質(zhì)量測(cè)量中無法與重力相區(qū)別。磁力可以引起兩個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的相互作用，也可引起質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量中使用的衡器儀器與周圍相近的其他磁性物體之間的相互作用。一般通過磁化率計(jì)測(cè)量磁化率和磁化強(qiáng)度，測(cè)量原理是通過放置在天平秤盤上的磁鐵與其上方的砝碼會(huì)產(chǎn)生磁性作用力的測(cè)量，得到磁力值。市場(chǎng)上主要有梅特勒的YSZ型磁化率計(jì)和賽多利斯UMX型磁化率計(jì)，均依照R111建議的測(cè)量原理來進(jìn)行的。

磁化率計(jì)算公式為-(Om + Om2)g(7)X =-3m2I。x--x10- + 0.4(Om + Am2 )g8Z式中: Am-磁體北極向下時(shí)，磁體與砝碼作用力引起的讀數(shù)變化;△m2-磁體北極向上時(shí)，磁體與砝碼作用力引起的讀數(shù)變化;
Zo - - 砝碼底部到磁體中心的距離;ma-磁體的磁矩;
g-重力加速度值;Ia-幾何修正因子偏振儀等設(shè)備對(duì)砝碼表面進(jìn)行觀察，可以研究清洗工藝、表面吸附與污染對(duì)砝碼質(zhì)量產(chǎn)生的影響。