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关于质量砝码专业基础知识问与答
时间:2019/10/10 9:36:40 点击次数:142

关于质量砝码专业基础知识问与答:

  • 质量与重量的区别
  1. 定义不同。质量是物体所具有的物理属性,在某种情况下,它可以用来度量物体的惯性大小;在某种情况下,它又可以用来度量物体和其他物体相互吸引的能力。而重量表示物体所受重力的大小,是一个力—重力的值。也就是说,重量表示地球对物体的万有引力与因地球自转而引起的作用在物体上的惯性离心力的合力的值。物体的重量等于该物体的质量与重力加速度值的乘积。
  2. 量的变化规律不同。在物体的运动速度远远小于光速时,物体的质量永远是个恒量,不随时间、地点和环境条件而变化。而物体的重量却随地球的地理纬度和海拔高度而变化,它是地球的重力场的位置和时间的函数。
  3. 在同一单位制中,若一个是基本单位,则另一个必是导出单位。例如,在国际单位制中,质量是基本单位,定义为“千克”,而重量却是导出单位,定义为“牛顿”。

砝码的折算质量是一种假想的约定砝码的实际质量,如果某一真实砝码能与一个假想的砝码材料密度为8.0g/cm3的约定砝码在空气温度为20,空气密度为ρ1.2=1.2mg/cm3的条件下严格实现平衡,则该假想的约定砝码的实际质量就称为真实砝码的实际质量的“折算质量”。三、质量计量

质量计量就是借助天平与秤这一类专门测量仪器,采用直接测量法或闭环组合测量法等实验方法,为求出被检物体和国际公斤原器所具有的质量的对应值而进行的一系列的实验工作。四、三种精密衡量法

  1. 交换衡量法:可以消除天平的不等臂性误差对衡量结果的影响,精度高、速度快,在高精度衡量时使用,减少两臂的不均匀受热。
  2. 替代衡量法:可以消除天平的不等臂性误差,精度高,速度快,在高精度衡量使用时,不减少两臂的不均匀受热。
  3. 门捷列夫衡量法:速度快,但精度低,天平始终在同一秤量下使用,一般检定级较低的砝码时使用。
  • 质量计量中的误差来源
  1. 标准、仪器设备误差,:砝码、标样、容器和天平等本身所产生的误差;
  2. 方法误差,如称量方法等所产生的误差;
  3. 环境误差,如温度、气压、湿度、振动、电磁场干扰等所引起的误差;
  4. 人员误差,如观测人员的业务操作的正确程度、计算的精确程度所产生的误差以及错误操作,错误判断所引起的疏失误差等。
  • 砝码的标称值

砝码的标称值又叫砝码的名义值,它是在砝码上所指明的质量值。

  • 砝码的实际质量

砝码的实际质量是客观真实存在的这个砝码在真空中质量或折算质量的约定真值,也就是说,它是用质量值已知而精度在规定范围内的上级基准砝码在天平上检定这个砝码时复现的引力质量的实际值。

  • 砝码的检定精度

砝码的检定精度是指在检定砝码时,对砝码的测量结果与砝码的真值(或约定真值)之间的符合程度。砝码的检定精度=测量结果的系统误差+测量结果的极限偶然误差。

  • 砝码的修正值、砝码的器差

砝码的修正值=砝码的实际质量-砝码的标称值砝码的器差=砝码的标称值-砝码的实际质量十、一等砝码的空气浮力修正公式及各符号的含义一等砝码的空气浮力修正公式:(VA-VB)·ρK式中:VA—被检砝码的体积(cm3)VB—标准砝码的体积(cm3)ρK—空气密度(g/cm3)

十一、除一等砝码以外的其余砝码的空气浮力修正公式及各符号的含义

除一等砝码以外的其余砝码的空气浮力修正公式:(VA-VB)·(ρK-ρ1.2)式中:VA—被检砝码的体积(cm3)VB—标准砝码的体积(cm3)ρK—空气密度(g/cm3)ρ1.2—约定空气密度(0.0012g/cm3)

  • 作为合格的砝码材料,必须具备哪些特点?
  1. 稳定性特别好,具有良好物理和化学方面的稳定性,不易受周围介质的腐蚀作用,确保砝码在整个检定周期内质量稳定,不会出现超差现象;

2.具有良好的抗磁性,磁化率非常小,对磁场作用不敏感;

3.具有一定的硬度,坚固耐磨;

4.组织紧密,没有空隙,以免因吸收并在适当时候放出蒸汽,气体和水分会影响短期和长期质量稳定性;

5.材料密度应尽可能接近8.0g/cm3,减少空气浮力的影响。

十三、砝码采用真空质量值时的折算关系公式

m=m3+(V-V3)ρ1.2=0.999851-ρ1.2ρm3式中:m—真空质量值(kg)m3—折算质量值(kg)ρ—砝码的材料密度(g/cm3)ρ1.2—约定的标准空气密度(0.0012g/cm3)V—砝码的实际体积(cm3)V3—砝码材料按统一约定密度计算时的体积(cm3)

十四、在检定周期内,砝码质量变化应符合哪些规定?

在正常使用条件下,在整个检定周期内,砝码质量的变化结果不应超过相对于其准确度级别的质量允差(对于级砝码)或检定精度(对于等砝码)

  • 规程规定哪些砝码需测体积,哪些砝码需测材料密度?

规程规定20g以上的克组和公斤组一等砝码,100g以上的克组和公斤组二等砝码实测砝码的体积。规程规定新生产10g以下的克组一等砝码和50g以下的克组二等砝码实测其材料密度。

十六、检定砝码用设备

被检砝码的检定采用质量已知的高一等基准。标准砝码在相应精度的天平上进行组合检定或一对一逐个检定,为了能够平衡称量过程中的微小的质量差值和测定天平的分度值,应配备相应精度质量值已知的毫克组标准砝码。检定过程中,应做到使所用的质量已知的全部基准、标准砝码的综合极限误差,对于等砝码不大于被检砝码检定精度的三分之一,对于级砝码不大于被检砝码质量允差的三分之一;所用的相应精度的天平示值的综合极限误差,对于等砝码不大于被检砝码检定精度的三分之一,对于级砝码不大于被检砝码质量允差的三分之一。

十七、检定砝码的温湿度要求

1.一等和1级、2级砝码的恒温室温度应保持恒定,其温度波动每四小时不得大于0.5℃。二等和3级砝码的检定室,其温度波动每四小时不得大于1℃。

2.检定室内的空气相对湿度应不大于70%3.4级以下砝码可以在常温下检定,相对湿度不大于80%

十八、砝码的清洗

砝码的表面应保持清洁,各等及4级以上砝码定期用无水乙醇、航空汽油、苯、乙醚、或丙酮清洗。清洗实心的砝码时,将砝码置于铺有真丝绸布的浅盘中,按要求进行清洗,清洗时可用软毛刷轻轻刷洗,然后置于另外一个铺有干燥柔软、清洁的真丝绸布或麂皮的浅盘中,用干燥而柔软清洁的真丝绸布或麂皮沾去砝码表面残存的液体,然后晾干(洗涤时严禁砝码碰撞)

清洗带调整腔的34级砝码时,应用清洁柔软的麂皮或真丝绸布沾少许清洗液轻轻擦拭,除去砝码表面的污垢和灰尘。严防清洗液渗入调整腔。清洗5级以下的砝码时,如表面只有灰尘,可以用清洁的毛刷或柔软洁净的真丝绸布、亚麻布除去灰尘,对于表面涂漆的砝码如有污垢时,可用沾有温肥皂水的亚麻布擦洗,随后用干燥而柔软的真丝绸布或亚麻布擦干。

  • 砝码的存放时间

一等和1级、2级砝码在检定室内存放时间不得少于24小时。二等和3级、4级砝码的存放时间不得少于12小时。5级、6级大砝码清洗晾干后即可检定。

二十、砝码用什么方法测定其质量值

一等和12级砝码用双次替代法或双次交换法测定其质量,其他各等级砝码可根据具体情况,任选替代法,交换法或连续替代法中的一种方法测定其质量。5级以下的砝码还可以用比例称量法测定其质量。

二十一、天平平衡位置的读取

阻尼天平平衡位置的读数,取两次静止点读数的算术平均值作为天平的平衡位置。摆动式天平采用连续四次回转点读数,但计算时可用四次或前三次的回转点读数按下列公式计算天平的平衡位置。L=l1+3l2+3l3+l48L=l1+2l2+l34

二十二、单次替代称量法的计算公式

[KA]3=[KB]3+(VA-VB)ΔρK±(LA-LB)d±m3w式中:[KA]3—被检砝码的折算质量修正值(mg)[KB]3标准砝码的折算质量修正值(mg)VA—被检砝码的体积(cm3)VB—标准砝码的体积(cm3)ΔρK—检定室内的空气密度ρK相对于约定的标准空气密度的偏离量,ΔρK=ρK-ρ1.2=ρK-1.2(mg/cm3)LA—被检砝码的平衡位置(cm)LB—标准砝码的平衡位置(cm)d—天平实际分度值m3w—在第二部分称量时,为使天平平衡而在较轻的天平盘上添加的标准小砝码的折算质量(mg)

二十三、平衡位置计算项前正负号的确定

若在放置被检砝码的那侧天平盘上添加小砝码,如能使天平的平衡读数LBr相对于LB的代数值增大时,则上述任何一个称量方程式中的平衡位置计算项前面的“±”号取“+”号;否则,取“-”号。

二十四、标准小砝码

m3w项前的正负号取法当标准小砝码m3w加在放被检砝码的同一天平盘里,或者为使标准砝码与配衡物相平衡在放配衡物的天平盘里临时添加小砝码m3w,则相应的m3w前取“-”号;否则,m3w加在放标准砝码的同一天平盘里,或者为使被检砝码与配衡物相平衡而在放配衡物的天平盘里临时添加小砝码m3w,则相应的m3w前取“+”号。

二十五、砝码检定结果处理

各等砝码必须由二人分别检定一次,取其算术平均值作为最终结果。二人检定结果之差不大于相应被检砝码检定精度的五分之四,否则应复检。作标准用的4级以上各级砝码由两人分别检定一次,两人检定结果不得超出相应被检砝码的质量允差;两人检定结果之差不大于相应被检砝码质量允差的二分之一,否则应复检。5级以下作为标准用的砝码由一人检定两次,两次检定结果不得超出相应被检砝码的质量允差;两次检定结果之差不大于相应被检砝码质量允差的二分之一。否则应复检。各级工作用的砝码由一人检定一次即可,但该人的检定结果应落在相应被检砝码的质量允差范围之内。

二十六、在什么情况下需测定砝码体积

砝码在首次检定时需测体积值,以后的周期检定不需再测体积值。

二十七、在什么情况下需进行空气浮力修正

检定砝码时,由于空气浮力所引入的误差,对等砝码,不得超过该砝码的检定精度的五分之一。对级砝码,不得超过其质量允差的五分之一,否则,必须对空气浮力进行修正。

二十八、空气密度计算公式

ρk=1.293051+0.00367t×ρ-0.3779h101325式中ρ:k—检定室的空气密度(mg/cm3)ρ—检定室内大气压力(Pa)h—检定室内绝对湿度(Pa)t—检定室内空气温度()ρ、h的计算根据中央气象局编的“气象常用表”直接查表计算,求出ρ、ht值后,空气密度ρk的计算可根据中国计量科学研究院编的“空气密度计算表”直接查表计算。

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