高準確度質量標準測量中空氣浮力修正的研究

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高準確度質量標準測量中空氣浮力修正的研究

在確保質量計量可靠性的高準確 度量值傳遞體系中,由于質量量值比較測量傳遞過程是在空氣中完成的,因此,由砝碼體積不同和空氣密度的差異而引起的空氣浮力修正必須考慮。本文展開了對空 氣密度及砝碼體積測量的研究,以保證高準確度質量標準測量中空氣浮力修正的準確性。

通常,對空氣密度測量主要采用兩種方法：(a)CIPM公式法；(b)浮力法。經過對兩種方法比較分析,CIPM公式法對于高精度的測量系統,可以獲得和 浮力法一樣的測量精度,并且實現起來簡單易行。因此,基于CIPM公式,本文研制了一套空氣密度測量系統用于高準確度質量標準測量中的空氣浮力修正。系統 采用了的CIPM-2007公式,將4個環境參數——溫度、濕度、大氣壓力和CO2含量的測量集成到了一起,通過硬件設計結合軟件控制,實現對多路測 量信號的自動分離、采集,確保空氣密度計算結果的準確可靠。另外,結合高準確度質量測量的相關工作需要,設計開發應用軟件對系統的實際應用功能進行了擴 展,為高準確度質量量值傳遞工作提供保障。 液體靜力法是目前使用的測量砝碼體積zui的方法,但是其操作程序比較繁瑣,而且砝碼需要浸入液體內。需要考慮其對被測砝碼體造成的污染以及對質量量值可 能造成的改變。

為了提高測量效率,避免液體造成的影響,本文研究采用另外一種滿足測量不確定度需求的砝碼體積測量方法——聲學法砝碼體積測量。通過開發設 計,建立了一套聲學法砝碼體積測量系統,并實際應用于10 g至100 g標稱質量的OIML類型砝碼體積測量。其測量結果與采用液體靜力法所測量的結果相比,相對誤差僅在1×10-5至8.3×10-4范圍內。 基于以上的研究,通過對空氣密度測量系統以及聲學法砝碼體積測量系統進行了大量的實驗。實驗結果表明,空氣密度測量系統和聲學法砝碼體積測量系統、可 靠,能夠為高準確度質量標準測量中的空氣浮力修正提供足夠的支持。

基于VB.net的砝碼質量空氣浮力修正系統設計

砝碼質量空氣浮力修正系統通過VB．net程序環境搭建，采用PComm串口技術將電子天平 質量數據進行讀取顯示和存儲，并通過空氣參數采集系統讀取、顯示并存儲大氣參數實時數據，將換算得到的空氣密度應用到質量校準平臺上，來對測試的質量進行 實時的空氣浮力修正，以提高質量校準在不同大氣環境條件下的準確度。本修正系統數據存儲采用SQL Server2008設計實現

聲學法砝碼體積測量系統的研究

利用聲學原理,設計了一套聲學法砝碼體積測量系統,以滿足高精度砝碼體積的測量需求.實際測量實驗中,通過系統對10～ 1009的砝碼進行了體積測量,測量結果同液體靜力法相比,相對誤差低于8.3×10-4;系統的相對擴展不確定度小于4.3 ×10-4。