天平砝碼計量的三大影響因素說(shuō)明 介紹：

0——引言

隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，計量學(xué)領(lǐng)域的長(cháng)度、時(shí)間、質(zhì)量、電流、溫度、光度、物質(zhì)量等七個(gè)基本國際單位中，六個(gè)基準都已經(jīng)實(shí)現了用微觀(guān)量來(lái)重新定義，如用銫原子的振動(dòng)頻率來(lái)定義“s”，用光在真空中的行進(jìn)距離來(lái)定義“m”，等。用這些微觀(guān)量進(jìn)行的重新定義不僅準確度比實(shí)物計量基準高出幾個(gè)數量級，而且可以復現，穩定性高。但只有質(zhì)量單位“kg”仍沿用傳統的天平砝碼原器作為實(shí)物基準，質(zhì)量計量方面更加值得努力探索。在涉及貿易結算中，砝碼是最重要的實(shí)物量具，其質(zhì)量的合格與否關(guān)系到工業(yè)、農業(yè)、科研、醫藥衛生以及人們的日常生活等方方面面。實(shí)驗室的溫度、濕度、振動(dòng)、氣壓、天平砝碼清潔度及磁性都會(huì )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素來(lái)闡述對砝碼質(zhì)量計量產(chǎn)生的影響。

1——空氣浮力

在天平砝碼質(zhì)量計量中，其體積值需要準確測量，以便進(jìn)行砝碼質(zhì)量值的浮力修正。根據阿基米德原理，物體所受浮力等于排開(kāi)氣體的質(zhì)量，目前測量砝碼體積川的方法主要有兩種:液體靜力法和聲學(xué)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，--級純水較難保存，液體密度的穩定性也難以控制，測量過(guò)程復雜，需要清洗砝碼，效率低下。非接觸式聲學(xué)測體積法測量快速、無(wú)污染，利用正弦信號驅動(dòng)相位相反的兩個(gè)聲壓信號，并基于氣體壓縮定律的原理來(lái)設計完成。溫度還會(huì )導致金屬熱脹冷縮，使得體積發(fā)生略微的變化。

 壓縮系數Z從潮濕空氣的維里系數導出: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一常數在空氣密度近似公式中，CO2含量參數被忽略不計，如增加CO2含量參數的測量，對提高空氣密度計算的精度是非常重要的。

2——磁力

在高精度砝碼計量領(lǐng)域，電子天平和質(zhì)量比較儀已經(jīng)獲得了越來(lái)越廣泛應用，而其原理采用電磁力補償原理，稱(chēng)量過(guò)程中砝碼與天平的磁缸及線(xiàn)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，影響結果的準確性。砝碼磁性通過(guò)磁化率(2]和極化強度來(lái)描述。磁化率反映砝碼材料本身對周?chē)艌?chǎng)的一一種反應能力，磁化強度是表述砝碼在沒(méi)有外界磁場(chǎng)時(shí)磁性狀態(tài)的參數。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、當地的重力加速度值、磁鐵磁矩的模、當地的豎直向地磁場(chǎng)磁感應強度分量、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。磁化率只要遵循國際建議OIMLR111-1(2004)和國際慣例，即可保證砝碼質(zhì)量值的準確可靠。

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)境和穩定的溫度對高精度砝碼測量都至關(guān)重要。有證據表明，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(shí)質(zhì)量不斷隨著(zhù)歲月而發(fā)生變化，累計的誤差已達到10-8量級。利用X射線(xiàn)光電波譜儀、Auger電子顯微鏡、橢圓測量過(guò)程中磁力會(huì )產(chǎn)生負面的影響，這種力在質(zhì)量測量中無(wú)法與重力相區別。磁力可以引起兩個(gè)質(zhì)量標準之間的相互作用，也可引起質(zhì)量標準或測量中使用的衡器儀器與周?chē)嘟钠渌判晕矬w之間的相互作用。一般通過(guò)磁化率計測量磁化率和磁化強度，測量原理是通過(guò)放置在天平秤盤(pán)上的磁鐵與其上方的砝碼會(huì )產(chǎn)生磁性作用力的測量，得到磁力值。市場(chǎng)上主要有梅特勒的YSZ型磁化率計和賽多利斯UMX型磁化率計，均依照R111建議的測量原理來(lái)進(jìn)行的。

磁化率計算公式為-(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變化;△m2-磁體北極向上時(shí)，磁體與砝碼作用力引起的讀數變化;

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備對砝碼表面進(jìn)行觀(guān)察，可以研究清洗工藝、表面吸附與污染對砝碼質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

4——結語(yǔ)

保證天平砝碼質(zhì)量的準確性，是計量檢定工作得以順利展開(kāi)的關(guān)鍵因素，隨著(zhù)計量?jì)x器設備的技術(shù)性突破，以及計量理論知識的不斷創(chuàng )新，關(guān)于影響砝碼質(zhì)量的各種因素有了更深入的研究，對進(jìn)一步提高計量檢定的質(zhì)量大有裨益。

上述是天平砝碼計量的三大影響因素說(shuō)明的詳細內容，望采納！