空氣密度對砝碼質量測量的影響探究：
按照砝碼質量測量時對空氣密度測量的需求，分析了測量空氣密度的公式法，研制了用于**度砝碼質量測量的空氣密度測量裝置。根據CIPM*2007公式，該裝置集成了溫濕度、壓力和CO，含量的測量，實現了對空氣密度的自動實時測量。實驗結果表明，當CO含量達到937．4×10時，與采用近似公式進行測量的數據的相對誤差達到0．022％，驗證了增加CO含量測量對提*空氣密度測量*度的必要性。
1引言
在空氣中進行質量測量時，標準質量與被測物體之間都會受到空氣浮力的影響，不能正確地反應物體實際的質量，對于**度質量測量來說，這種影響尤為重要，需要對其進行空氣浮力修正，即需要測定空氣密度。空氣密度的確定主要有2種方法。*種是公式法，采用CIPM的推薦公式計算。另外*種方法是浮力法。使用公式法進行空氣密度測定是目前使用*廣泛的方法，這種方法不*便于實現，而且對*的測試系統幾乎具有和浮力法*樣的測量*度J。經過修訂和更新，CIPM認可的*新的空氣密度計算公式為CIPM*2007公式。目前，計量技術機構及實驗室確定空氣密度通常是根據文獻[2，3]中的空氣密度的近似公式，只對溫度、濕度、壓力環境參數進行分別測量讀取，人工手動匯總計算，不*測量工作復雜，人工讀取還可能產生較大的示值差異，難于保證測量的*度，同時，采用近似計算公式*度不夠，難于滿足**度質量測量的要求。因此，作者根據CIPM*2007公式設計了*套空氣密度測量裝置，該裝置通過將溫濕度、壓力和CO：含量的測量進行集成，以CIPM*2007公式實時計算求得空氣密度。
2空氣密度測量裝置設計
軟硬件設計，空氣密度測量裝置硬件結構見圖2，采用溫度、濕度、壓力以及CO含量測量傳感器，將溫度、濕度、壓力及CO含量的測量進行集成，通過通訊模塊將信號進行分離，與單片機控制的數據處理計算模塊通訊，實現測量信號的采集、處理和計算，實現空氣密度值的自動計算和進行屏幕顯示。同時，還設計了用于連接計算機的通訊模塊，用于通過計算機連接裝置實現自動控制及相關功能的擴展。軟件設計分為2個主要部分：裝置中單片機的程序軟件設計以及安裝于計算機中的配套控制軟件。單片機軟件程序流程如圖3*示。程序根據流程進行模塊劃分和優化，具有很好的魯棒性。同單片機相比，軟件的主要程序流程基本相同，年3月10日的12：00至14：00。圖5為CO含量的但計算機端的浮點運算能取得比單片機更*的運算數據曲線，橫坐標為時間，縱坐標為CO含量，采樣*度；可長時間自動連續監控測量數據的保存；擴展頻率為1次／min。了測量數據記錄文件的調用、導出，分析圖表生成等功能，輔助使用者對測量數據的分析、研究。并且數據曲線圖可以JPG的圖片導出。系統比傳統的公式法增加了對CO：含量參數的測量，提*了計算*度；實現溫度、濕度、壓力和CO，含量參數的統*自動測量，避免了分別人工測量計算的繁瑣和誤差；裝置體積較小，便于攜帶。可在需要的環境現場進行測量，實時讀取空氣密度測量值；另外，通過串口連接裝置和計算機，使用配套的計算機控制軟件，可實現對測量數據的自動采集、計算和保存，幫助使用者實現長時間的數據連續監控測量，對采集保存的測量數據的調用分析，生成分析圖表，完成數據分析、研究的輔助工作。
3實驗分析
采用本裝置連接計算機進行實際測量實驗，實驗地點為工作環境相對穩定的實驗室，時間是2010年3月10日的12：00至14：00。圖5為CO含量的數據曲線，橫坐標為時間，縱坐標為CO含量，采樣頻率為1次／min。
4結論
本文的空氣密度測量裝置體積小，重量輕，便于移動和放置，很好解決了以往實驗室在進行砝碼質量測量中的空氣密度測量存在的問題和不便。配合軟件，對測量數據的分析、研究工作可起到輔助作用。同*測量溫度、濕度和壓力的計算方法相比，增加co：含量的測量，對在**度砝碼質量測量中空氣密度測量*性的提*有很大幫助。
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