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壓力計(jì)砝碼質(zhì)量校準(zhǔn)時(shí)需要注意的事項(xiàng)：

*、前言
質(zhì)量是物體的*重要屬性*,它的計(jì)量在整個(gè)計(jì)量領(lǐng)域中有其特殊的地位,這不*是因?yàn)樗瞧邆€(gè)基本量*,而且還因?yàn)樵S多計(jì)量都要依賴于它。壓力計(jì)量就離不開質(zhì)量計(jì)量,在壓力計(jì)砝碼的質(zhì)量校準(zhǔn)時(shí),若不*,則活塞壓力計(jì)顯示的壓力就不*。
1.活塞壓力計(jì)砝碼質(zhì)量的計(jì)算測(cè)量壓力的砝碼的質(zhì)量按下式計(jì)算:
m=pA(1+ρa/ρm)/g(1)式中:m為砝碼質(zhì)量(kg);p為測(cè)量的壓力值(Pa);A為壓力計(jì)活塞的有效面積(m2);ρa為空氣密度(參考值ρa=112kg/m3);ρm為砝碼的材料密度(鋼ρm=718×103kg/m3,鋁ρm=217×103kg/m3);g為壓力計(jì)使用地點(diǎn)的重力加速度(m/s2)。
對(duì)于*等壓力計(jì)砝碼的質(zhì)量允許誤差不大于±0101%;
對(duì)于二等壓力計(jì)砝碼的質(zhì)量允許誤差不大于±0102%;
對(duì)于三等壓力計(jì)砝碼的質(zhì)量允許誤差不大于±0105%。
很顯然,根據(jù)JJG29-90《*等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》和JJG59-90《二、三等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》,此處的m是指砝碼的真空質(zhì)量值,即砝碼的實(shí)際質(zhì)量。
二、砝碼的校準(zhǔn)根據(jù)
JJG99-90《砝碼試行檢定規(guī)程》,我們知道*等砝碼采用真空質(zhì)量值,二等及以下*度等級(jí)砝碼*般采用折算質(zhì)量值。當(dāng)使用單位要求給出真空中質(zhì)量值時(shí),檢定或校準(zhǔn)單位應(yīng)按用戶要求給出真空中質(zhì)量值。壓力計(jì)砝碼質(zhì)量計(jì)算完后,交質(zhì)量檢定人員校準(zhǔn),校準(zhǔn)給出的*般是折算質(zhì)量,除非進(jìn)行了換算。由壓力砝碼質(zhì)量的允許誤差,我們知道:用二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼作標(biāo)準(zhǔn),輔以相應(yīng)*度的天平,就可以校準(zhǔn)壓力計(jì)砝碼,若二等標(biāo)準(zhǔn)砝碼證書中給出的修正值只是折算質(zhì)量的修正值。顯然,不符合壓力計(jì)砝碼質(zhì)量計(jì)算公式中真空質(zhì)量值的要求。
三、真空質(zhì)量與折算質(zhì)量
真空質(zhì)量比較好理解,即砝碼在真空中質(zhì)量的約定真值,也就是說(shuō),它是用質(zhì)量值已知而*度在規(guī)定范圍內(nèi)的上*級(jí)某標(biāo)準(zhǔn)砝碼,在天平或秤上測(cè)定這個(gè)砝碼時(shí),*復(fù)現(xiàn)的真空中的引力質(zhì)量的實(shí)際值。折算質(zhì)量就是*個(gè)實(shí)際砝碼與材料密度為810g/cm3的假想砝碼在空氣密度為010012g/cm3的條件下互相平衡,后者的真空質(zhì)量值就稱為前者的折算質(zhì)量值,其中810g/cm3稱為砝碼的統(tǒng)*約定密度。我們*般的稱量不可能在真空中進(jìn)行,由于各種砝碼材料不可能*樣,同樣重量的砝碼,體積就不可能完全*樣,因此在空氣中的浮力就不*樣,于是就產(chǎn)生了兩個(gè)問題:*是,在砝碼檢定工作中,如果標(biāo)準(zhǔn)砝碼和被檢砝碼的材料不同,為使檢定結(jié)果正確,就必須根據(jù)兩砝碼的體積,進(jìn)行空氣浮力修正,這將非常麻煩。二是,用不同材料制成真空質(zhì)量值相等的砝碼,它們?cè)诳諝庵匈|(zhì)量值并不相等。假如用它們來(lái)衡量同*物體,自然會(huì)得到不同的衡量結(jié)果,這就難于保證質(zhì)量值的**致。把不同材料的砝碼的不同質(zhì)量值,在事先規(guī)定好的條件下以某*共同約定的密度值經(jīng)過折算后來(lái)加以統(tǒng)*,即引入折算質(zhì)量的概念,這就解決了上述兩個(gè)問題,這也就是為什么要引入折算質(zhì)量這個(gè)概念的原因。
四、真空質(zhì)量與折算質(zhì)量值的關(guān)系
砝碼折算質(zhì)量值m3與真空質(zhì)量值m的折算關(guān)系:m3=m(1-ρa/ρm)/(1-ρa/ρb)(2)式中:m3為砝碼折算質(zhì)量(kg);ρb為砝碼的統(tǒng)*約定密度(ρb=810g/cm3);其余符號(hào)的意義同式(1)。如果用折算質(zhì)量值代替真空質(zhì)量值,將引入誤差,用相對(duì)誤差表示:|m3-m|/m=|ρa(ρm-ρb)|/[ρm(ρb-ρa)](3)壓力計(jì)砝碼*常用的材料是鋼和鋁:如果砝碼是鋼,假定鋼ρm=718×103kg/m3,ρa=112kg/m3,代入式(3),則相對(duì)誤差為010038%。如果砝碼是鋁,假定鋁ρm=217×103kg/m3,ρa=112kg/m3,代入式(3),則相對(duì)誤差為01029%。鋼的相對(duì)誤差較小,對(duì)于二、三等壓力計(jì)砝碼,用折算質(zhì)量代替實(shí)際質(zhì)量,不會(huì)影響壓力計(jì)的*度;對(duì)于*等壓力計(jì)砝碼則要具體分析。而鋁的相對(duì)誤差較大,對(duì)于*、二等壓力計(jì)砝碼顯然不能用折算質(zhì)量代替實(shí)際質(zhì)量,至于三等壓力計(jì)砝碼則要具體分析。由式(3),我們要可以看出當(dāng)壓力計(jì)砝碼的材料密度接近砝碼的統(tǒng)*約定密度時(shí),在空氣密度為112kg/m3的條件下,相對(duì)誤差就會(huì)很小,在滿足壓力計(jì)*度要求的情況下,可以用砝碼折算質(zhì)量代替實(shí)際質(zhì)量。
五、結(jié)論
通過上面的分析,在壓力計(jì)砝碼校準(zhǔn)時(shí),不要隨便地不加分析地用折算質(zhì)量代替實(shí)際質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)具體情況作必要的修正,判別是否將實(shí)際質(zhì)量換算成折算質(zhì)量,或標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接用實(shí)際質(zhì)量。在校準(zhǔn)過程中,還要注意空氣浮力的修正問題。