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力值砝码检定或校准时应注意哪些问题
时间:2019/8/21 11:12:29 点击次数:302

力值砝码检定或校准时应注意哪些问题:

从事力学计量检定或校准工作的人员都知道,质量的法定计量单位是千克(kg),力值的法定计量单位是牛顿(N)。然而,在大部分开放城市的外资、合资企业中还普遍存在使用非法定计量单位的现象。例如:质量的磅(LB或lb),力值的千克力(kgf)或磅力(lbf)等,由于这些企业的特殊性,他们使用的这些单位,经过一定审批手续还是可以使用的。这样,就存在了多种单位并存的情况。作为法定计量机构,使用的单位一定是法定单位,那么,对这些企业的计量仪器的检定或校准,就必须对这些计量仪器的计量单位进行换算,才能进行检定或校准。

同时由于我国的质量砝码计量采用折算质量值,而非真空质量值,因此在对力值砝码计量应注意这个问题。现在,笔者就力值砝码的检定应注意的问题提出建议,供大家探讨。

1力值砝码的单位间的换算关系

111N和kg的换算按照JJG99—1990砝码检定规程和JJG808-1991标准测力杠杆检定规程的有关技术要求及计算公式,除了一等砝码外,其它等级砝码均使用折算质量。标准力值砝码的标称质量m的折算公式:m=Fg·1-ρrρ(1)砝码的折算质量值和真空中砝码质量值的换算公式:m′=1-ρ112ρ0199985m(2)式(1)(2)中:m为力值砝码的真空质量,kg;F为标准力值砝码所产生的相应力值,N;g为杠杆使用地区的重力加速度,m·s-2;ρr为检定地点的空气密度,kg·m-3;ρ为标准力值砝码的材料密度,kg·m-3;m′为力值砝码的折算质量,kg;ρ112为空气密度为010012kg·m-3。由(1)式、(2)式得出:m′=1-ρ112ρ·F0199985×1-ρrρ·g(3)将(3)式转换为:m′=1-ρ112ρ1-ρrρ·F0199985g(4)当ρ112=ρr时,(4)式可以简化为:m′=F0199985g(5)因此可以得出:牛顿(N)力值砝码和质量砝码的对应关系,见表1。(以广州为例,g=9178833m·s-2,ρr≈010012kg·m-3)112kgf和kg、lbf和kg的换算1kgf力的定义是质量为1kg的物体,在标准重力加速度下(g=9180665m/s2)所承受的力。故有:1kgf=9180665N;而1lb=014536924kg因此:1lbf=014536924×9180665N1kgf的力值砝码的折算质量值为m′=1-ρ112ρ1-ρrρ·9180665N0199985g(6)

2空气浮力的修正

根据JJG808—1991标准测力杠杆检定规程的要求,标准测力杠杆所配置的标准力值砝码质量误差为±0101%,经过理论计算,空气浮力的影响量均小于砝码质量误差的1/5,因此,不必进行空气浮力修正,标准测力杠杆配置的力值砝码均可以直接按(5)式进行计算。但是,对于等级为M1级的力值砝码,应考虑空气浮力的影响。现通过下面例子给予证明。JJG99—1990砝码检定规程砝码允许误差的规定。由此可以看出:影响量为0100129%(即0100129%×1N,折算质量约为113mg),大于砝码允许误差(mpe=5mg,见表4)的1/5,显然,忽略影响量是不行的,就必须按照(4)式进行修正。同样,对于千克力(kgf)砝码,应按照(7)式进行修正。因此,笔者认为在检定或校准力值砝码时,既要考虑力值砝码和质量砝码的换算关系,还应考虑空气浮力的影响,只有这样才能保证力值砝码量值传递的准确可靠。

力值砝码

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