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测力机复现整数牛顿力值砝码质量的简便计算公式：

      为贯彻*法定计量单位，在复现整数牛顿力值时，应对原公斤力的砝码进行质量补充。本文针对标准测力机和摆锤试验机的砝码(或摆锤)补充质量提出了简便算法，以供参考。

      *、标准测力机砝码补充质的计算

      在力值传递系统中，考虑当地重力加速度和空气浮力的影响，由基准或标准测力机的砝码质量直接复现公斤力力值Fr,*需砝码质量m,为:

      F.gm,=*  (1)B(1-.PkPt式中,  g-*当地重力加速度，(m/s2);

      gn- -- kgf- →N转换系数，g。= 9.80665;ρ:**空气密度，(kg/m');

      复现牛顿力值FN*需砝码质量mn为:

      FvmN=g(1*-  PkP1 !(2)

      由于公斤力与牛顿间的换算系数为非整数(1kgf =9.80665N),若要使10牛顿力对应原1公斤力为同*刻度，则必须在原1公斤力*对应砝码的基础上增加*定质量m补的补充砝码，从而实现两种力值共用*个度盘，此时度盘指示的刻度值有Fn=10F: (即原公斤力刻度值乘以十倍为整数牛顿值)的关系。则将Fw=10F,代入式( 1 )或( 2 )整理得:

      mw  10=*= 1.0197162 m.go (3)

同时已知:

      mv=mz + m补  (4)

      将式( 4 )代人式( 3 )得:

      c二m补=_10-- 1 =0.0197162  (5)

      m:  gnC =0.0197162可称为复现整数牛顿力值砝码时，原公斤力的砝码质量增加系数。

      将已知值m;代入(3)、(5)两式，则得标准测力机复现整数牛顿力值时计算砝码质量的简便公式:

      m补= 0.0197162mx  ( 6)mN≈1.0197162m,  (7)由式(1)可知，利用力的动力效应复现的现行公斤力力值的砝码，已考虑当地重力加速度和空气浮力的影响。则我们认为，在原砝码的基础上复现整数牛顿力值时，不必按(1)、(2 )两式(见参考文献)进行烦琐的计算求出m补,而只需实测原公斤力各砝码的质量mn,按(6)、( 7 )两简便公式，即可求得原各级砝码*需的补充质量m补或相应各级牛顿力值的砝码质量mw。

      二、摆锤试验机摆锤补充质的计算

      对摆锤试验机，为复现整数牛顿力值，同样需改变其原摆锤质量。但我们知道，摆锤试验机的摆杆(不挂摆锤时)在度盘上复现的力值*需的摆杆质量是未知的(不同于标准测力机的吊架系统质量是已知的),*以对摆锤试验机进行改制，关键在于计算出摆杆复现公斤力时*需的摆杆质量m摆,;  并把m摆值加在经改制后*级度盘*对应的摆锤上，方可复现整数牛顿力值。

三、简便公式的验证

以Lj-500型拉力机为例，已知F1h=100kgf、F:2h = 250kgf、 Fsk= 500kgf,在七级天平上实测得原三个摆锤的质量为m:s=4.914kg、mzn=11.982kg、mzk=19. 995kg。将该六个已知值代人式(9 ),计算得:

      m摆=3.080kg

      为验证m摆的*度，将以上七个已知值代入式( 8 )得:

      12 , 509382≈12.515018≈12.509069由此结果可知，计算值m摆是可信的。

      我们采用重新制造*套复现牛顿力值的新摆锤，则由(11)式可得复现整数牛顿力值时*对应的三个新摆锤质量为:

      ( mn=5.0716112 :

      m2n= 12.218239( m3n= 20.389225

      将加工好的三个新摆锤严格按JJG99- -72规定的四等砝码检定，然后使用ES-010 A、L -0.5三等拉式标准测力计对Lj-500拉力机进行公斤力和牛顿力值的检定(拉式测力计的公斤力和牛顿值由兵器工业部296力学计量*标定),其相对误差(检定结果的变动度均不大于(%)见图(实线为公斤力值相对误差;虚线为牛顿力值相对误差)。

      由图结果可知，经改制后，该拉力机公斤力与牛顿力值的相对误差方向基本是吻合的，则说明本文提出的简便计算公式用于摆锤试验机的改制是可行的。

      四、结  语

      1.对于动力效应复现力值的测力机，在公斤力的基础上复现整数牛顿力值砝码时(即原公斤力的刻度值乘以十倍为整数牛顿值)，不需当地重力加速度和传递比等参数，即可按本文提出的(6)、( 7)、(10)、(11)简便计算公式。