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力值砝码的单位间的换算关系
点击次数:50 发布时间:2019-05-07

力值砝码的单位间的换算关系

  从事力学计量检定或校准工作的人员都知道,质量的法定计量单位是千克(kg),力值的法定计量单位是牛顿(N)。然而,在大部分开放城市的外资、合资企业中还普遍存在使用非法定计量单位的现象。例如:质量的磅(LB或lb),力值的千克力(kgf)或磅力(lbf)等,由于这些企业的特殊性,他们使用的这些单位,经过一定审批手续还是可以使用的。这样,就存在了多种单位并存的情况。作为法定计量机构,使用的单位一定是法定单位,那么,对这些企业的计量仪器的检定或校准,就必须对这些计量仪器的计量单位进行换算,才能进行检定或校准。同时由于我国的质量砝码计量采用折算质量值,而非真空质量值,因此在对力值砝码计量应注意这个问题。现在,笔者就力值砝码的检定应注意的问题提出建议,供大家探讨。

 

1·1 力值砝码 N和kg的换算

  按照JJG99—1990砝码检定规程和JJG808 -1991标准测力杠杆检定规程的有关技术要求及计算公式,除了一等砝码外,其它等级砝码均使用折算质量。

  标准力值砝码的标称质量m的折算公式:

  

  砝码的折算质量值和真空中砝码质量值的换算公式:

  式(1) (2)中:m为力值砝码的真空质量, kg;F为标准力值砝码所产生的相应力值, N;g为杠杆使用地区的重力加速度, m·s-2;ρr为检定地点的空气密度, kg·m-3;ρ为标准力值砝码的材料密度, kg·m-3;m′为力值砝码的折算质量,

kg;ρ1·2为空气密

  

 

1·2 力值砝码 kgf和kg、lbf和kg的换算

  1 kgf力的定义是质量为1 kg的物体,在标准重力加速度下(g=9·806 65 m/s2)所承受的力。

  故有: 1 kgf=9·806 65 N;

  而1lb=0·453 692 4 kg

  因此: 1 lbf=0·453 692 4×9·806 65 N

  1 kgf的力值砝码的折算质量值为

  

 

   

2 力值砝码 空气浮力的修正

  根据JJG808—1991标准测力杠杆检定规程的要求,标准测力杠杆所配置的标准力值砝码质量误差为±0·01%,经过理论计算,空气浮力的影响量均小于砝码质量误差的1/5,因此,不必进行空气浮力修正,标准测力杠杆配置的力值砝码均可以直接按(5)式进行计算。但是,对于等级为M1级的力值砝码,应考虑空气浮力的影响。现通过下面例子给予证明。

  JJG99—1990砝码检定规程砝码允许误差的规定见表4。

  

  例:某地, 1 N力值砝码,检定地点的空气密度为0·001 0 kg·m-3,其折算质量通过(4)式可以得出:1 N的力值标准砝码的折算质量值为

 

  由此可以看出:影响量为0·001 29% (即0·001 29%×1 N,折算质量约为1·3 mg),大于砝码允许误差(mpe=5mg,见表4)的1/5,显然,忽略影响量是不行的,就必须按照(4)式进行修正。同样,对于千克力(kgf)砝码,应按照(7)式进行修正。

  因此,笔者认为在检定或校准力值砝码时,既要考虑力值砝码和质量砝码的换算关系,还应考虑空气浮力的影响,只有这样才能保证力值砝码量值传递的准确可靠。

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