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《砝码》规程中磁性测量记录和体积温度修正公式的探讨 Discussion on the record forms of magnetic measure and the formula beteen volume and temperature of Verification Regulation of Weights. 陈 英1,刘彦刚2 (1.江西省工业陶瓷质量监督检验站,江西萍乡337000;2.江西省萍乡市计量所,江西 萍乡337000) 摘要:本文指出了国家计量检定规程JJG99—2006《砝码》中,给出的磁性测量记录表格的不恰 当;密度(体积)测量中,给出的体积温度修正公式错误。给出了实用的磁性测量记录表格和正确 的体积温度修正公式。 关键词:砝码检定规程;磁性测量;记录表格;密度(体积);温度修正公式 1 引言 在学习和执行国家计量检定规程JJG99—2006《砝码》(以下简称规程)时,感觉得到规程很全面、系统性也很强。特别是该规程与其它质量方面的规程一样,率先应用了测量不确定度理论,为我国检定规程与国际上相关技术文件接轨,取了表率作用。但是规程给出的磁性测量记录表格、密度(体积)测量的体积温度修正公式欠妥,现提出来与同行们探讨。 2磁性测量的记录表格 规程规定的磁化率和极化强度(即永久磁性)测量程序:在置于质量比较仪称盘的基座上,北极向下放置磁矩为 d的磁铁。质量比较仪回零后,在磁铁中心高度的上方特定高度的工作台上放置被检砝码(砝码底部至磁铁中心高度记为Z0、砝码顶部至磁铁中心高度记为Z1),且使被检砝码在磁铁的正上方,记录质量变化平均值 ,确定力 (式中 为准确到1%的当地重力加速度);翻转磁铁,再次将该被检砝码放置在该工作台上,且保持磁铁中心距被检砝码底部、顶部高度不变,仍使被检砝码在磁铁的正上方,记录质量变化平均值 ,确定力 。然后据函数 (F1、F2),求得被检砝码磁 用的A4纸上横向布置,以获得足够列的磁性测量记录表格。 3密度(体积)的温度修正公式 规程规定:描述密度的参考温度为20℃。当测量温度不在此温度条件(有些实验室恒温是18℃或23℃)时,则应采用材料的体膨胀系数 ,将其修正到20℃下的体积。并给出了如下所示的密度(体积)的温度修正公式。 (1) 式中: 严格说来,上式只是温度变化不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求 与 无限微小,这也意味着热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。当温度变化不是很大时, 就成常量了,利用它可以将固体和液体体积膨胀表示如下:
(4)
式中: ——未了状态的体积; ——初始状态的体积; ——未了状态的温度; ——初始状态的温度。 将式(4)整理可得:
(5)
根据式(5),并结合规程的具体问题可知,砝码的体积温度修正公式应如下式所示: (6) 而不是如规程给出的式(2)所示,由此可见规程给出的体积温度修正公式是错误的。 因为 给出的密度温度修正公式是正确的。 4结束语 国家计量检定规程是我们的技术法规,虽然我们检定规程的编写人员、审核人员和出版人员为了奉献给大家的为精品,已是慎之又慎。但大家在使用过程中仍会发现点滴不足,所以需要我们检定规程执行人员,与编写人员、审核人员和出版人员共同努力,使我们的技术法规——国家计量检定规程不断完善。 参考文献 [1]
JJG99—2006,砝码[S].北京:中国计量出版社,2006.
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