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采用统*名义密度后砝码量值的改变:
由以上叙述可以看出,砝码的换算质量值是*个建立在假定密度的基础上的,它不再是砝码的真正质量,而是与其真正质量之间存在**个偏离量的数值。从换算公式可以看出,偏离量的大小,取决于砝码的真实密度同统--名义密度之间的差。差越大,则偏离量越大,亦即采用统*名义密度后的量值改变越大。因此,名义密度数值不是任意取的。它应当尽可能与应用*广泛的砝码的材料密度相接近而又不致偏离其他砝码的密度值太远。这样,才能保证采用统*名义密度后的砝码的质量值与其真实质量值不致相差太大。根据这个原则,有些*如英国、美国、比利时、澳大利亚等,*初采用的名义密度值是8.4克/厘米3,因为当时在这些**广泛流行的是黄铜砝码。后来不锈钢砝码应用得越来越广泛了,因此自1959年起在这些*,以及后来在苏联,都改用或采用了8.0克/厘米3做为统*名义密度值。这个数值是比较适当的,因为目前各国流行*广泛的克组和公斤组*密砝码,大都是用不锈钢和铜合金制造的,8.0这个值正好介于铜合金(8.4克/厘米3)和不锈钢(7.8克/厘米")的密度之间。基于同样的道理,我国《砝码检定规程》中,也确定采用8.0克/厘米这个数值,作为砝码材料的统-*名义密度。对于*些常用材料,换算成8.0克/厘米“之后的砝码量值与其真实值之间的偏离量如下表*示。表中的砝码质量均按*公斤计算,其他不同量值的砝码可依比例算出。
砝码量值的改变会不会影响使用呢?可以从以下几点分析:
(1)对于*、二等公斤组和克组铜合金制及不锈钢制砝码,量值的改变量大于其检定*度;但由于*、二等砝码是记实差的,并且二等砝码的质量可以调整,它们主要用于标准传递,因而不会对工作产生不利影响;
(2)对于三等及以下公斤组和克组砝码,改变量不超过检定*度范围,也不致产生任何影响;
(3)大多数科研和生产单位,大都使用毫克砝码。其中尤以铜合金、铝合金制的为多。由于毫克砝码体积小,不同材料砝码之间的体积差也小,受空气浮力作用的影响不显著,因而铜合金制毫克砝码的量值改变量远在检定*度以内。唯铝合金制和铂制毫克砝码的改变量较大,其中*-等500和200毫克的砝码,改变量甚至超过检定*度的2~5倍。那么,砝码材料统*名义密度的方法对于铝合金和铂制毫克砝码能否适用呢?
其实这个问题是不存在的。因为在日常的分析和化验工作中,并没有规定只允许使用那-种材料(例如铝合金)的砝码,而不允许使用另*~种材料(例如铂)的砝码。换言之,各种材料的砝码都是允许使用的。如果称量*个物体,--次用铝合金砝码,另*次用铂砝码,在不进行空气浮力修正的情况下(绝大多数试验过程如此),必然会出现两个不同的结果。其中那-*个更正确些呢?显然二者都是正确的。然而在被称量的物体为500毫克时,这两个结果却会相差0.2毫克,即为4/10000,这是现实工作中客观存在着的-*个差,只是没有人去注意它而已。采用统*名义密度8.0克/厘米3之后,以500毫克的铝合金砝码的量值改变为*大,才不过3/10000。显然,这个改变量同现实客观存在着的差相比,是不大的。至于有些分析工作中只需求得相对值,这种变化更是可以不必考虑的。
总起来说,采用统名义密度8.0克/厘米3之后的砝码量值的改变,不会对使用带来不利的影响。在*门为此问题召开的包括有科研、生产和计量检定部门]的二十多个单位的座谈会上,大家也普遍认为采用这*方法是合理的,是有利的。
有时在个别情况下,需要求知被衡量物体(或被检砝码)的真实质量。这*先就要求知道砝码(或标准砝码)的真实质量。只要把换算公式变为如下形式,并代进该砝码(或标准砝码)的真实密度D,就可求得:
0.00121*-8.0Mo=M-1--0.0012D
今后设计和制造新砝码时,砝码的名义质量值应是换算成统*名义密度8.0克/厘米后的量值。例如,1公斤铜合金砝码的真实质量应为0.999993公斤;1公斤不锈钢砝码的真实质量应为1.000004公斤。这样它们的换算质量才是1公斤。
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