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力值砝碼檢定或校準時應注意哪些問題：
從事力學計量檢定或校準工作的人員都知道,質量的法定計量單位是千克(kg),力值的法定計量單位是牛頓(N)。然而,在大部分開放城市的外資、合資企業中還普遍存在使用非法定計量單位的現象。例如:質量的磅(LB或lb),力值的千克力(kgf)或磅力(lbf)等,由于這些企業的特殊性,他們使用的這些單位,經過*定審批手續還是可以使用的。這樣,就存在了多種單位并存的情況。作為法定計量機構,使用的單位*定是法定單位,那么,對這些企業的計量儀器的檢定或校準,就必須對這些計量儀器的計量單位進行換算,才能進行檢定或校準。
同時由于我國的質量砝碼計量采用折算質量值,而非真空質量值,因此在對力值砝碼計量應注意這個問題。現在,筆者就力值砝碼的檢定應注意的問題提出建議,供大家探討。
1力值砝碼的單位間的換算關系
111N和kg的換算按照JJG99—1990砝碼檢定規程和JJG808-1991標準測力杠桿檢定規程的有關技術要求及計算公式,除了*等砝碼外,其它等級砝碼均使用折算質量。標準力值砝碼的標稱質量m的折算公式:m=Fg·1-ρrρ(1)砝碼的折算質量值和真空中砝碼質量值的換算公式:m′=1-ρ112ρ0199985m(2)式(1)(2)中:m為力值砝碼的真空質量,kg;F為標準力值砝碼*產生的相應力值,N;g為杠桿使用地區的重力加速度,m·s-2;ρr為檢定地點的空氣密度,kg·m-3;ρ為標準力值砝碼的材料密度,kg·m-3;m′為力值砝碼的折算質量,kg;ρ112為空氣密度為010012kg·m-3。由(1)式、(2)式得出:m′=1-ρ112ρ·F0199985×1-ρrρ·g(3)將(3)式轉換為:m′=1-ρ112ρ1-ρrρ·F0199985g(4)當ρ112=ρr時,(4)式可以簡化為:m′=F0199985g(5)因此可以得出:牛頓(N)力值砝碼和質量砝碼的對應關系,見表1。(以廣州為例,g=9178833m·s-2,ρr≈010012kg·m-3)112kgf和kg、lbf和kg的換算1kgf力的定義是質量為1kg的物體,在標準重力加速度下(g=9180665m/s2)*承受的力。故有:1kgf=9180665N;而1lb=014536924kg因此:1lbf=014536924×9180665N1kgf的力值砝碼的折算質量值為m′=1-ρ112ρ1-ρrρ·9180665N0199985g(6)
2空氣浮力的修正
根據JJG808—1991標準測力杠桿檢定規程的要求,標準測力杠桿*配置的標準力值砝碼質量誤差為±0101%,經過理論計算,空氣浮力的影響量均小于砝碼質量誤差的1/5,因此,不必進行空氣浮力修正,標準測力杠桿配置的力值砝碼均可以直接按(5)式進行計算。但是,對于等級為M1級的力值砝碼,應考慮空氣浮力的影響。現通過下面例子給予證明。JJG99—1990砝碼檢定規程砝碼允許誤差的規定。由此可以看出:影響量為0100129%(即0100129%×1N,折算質量約為113mg),大于砝碼允許誤差(mpe=5mg,見表4)的1/5,顯然,忽略影響量是不行的,就必須按照(4)式進行修正。同樣,對于千克力(kgf)砝碼,應按照(7)式進行修正。因此,筆者認為在檢定或校準力值砝碼時,既要考慮力值砝碼和質量砝碼的換算關系,還應考慮空氣浮力的影響,只有這樣才能保證力值砝碼量值傳遞的*可靠。
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