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空气密度对砝码质量测量的影响探究
时间:2019/9/12 8:40:05 点击次数:5890

空气密度对砝码质量测量的影响探究:

按照砝码质量测量时对空气密度测量的需求,分析了测量空气密度的公式法,研制了用于**度砝码质量测量的空气密度测量装置。根据CIPM*2007公式,该装置集成了温湿度、压力和CO,含量的测量,实现了对空气密度的自动实时测量。实验结果表明,当CO含量达到9374×10时,与采用近似公式进行测量的数据的相对误差达到0022%,验证了增加CO含量测量对提*空气密度测量*度的必要性。

1引言

在空气中进行质量测量时,标准质量与被测物体之间都会受到空气浮力的影响,不能正确地反应物体实际的质量,对于**度质量测量来说,这种影响尤为重要,需要对其进行空气浮力修正,即需要测定空气密度?掌芏鹊娜范ㄖ饕2种方法。*种是公式法,采用CIPM的推荐公式计算。另外*种方法是浮力法。使用公式法进行空气密度测定是目前使用*广泛的方法,这种方法不*便于实现,而且对*的测试系统几乎具有和浮力法*样的测量*度J。经过修订和更新,CIPM认可的*新的空气密度计算公式为CIPM*2007公式。目前,计量技术机构及实验室确定空气密度通常是根据文献[23]中的空气密度的近似公式,只对温度、湿度、压力环境参数进行分别测量读取,人工手动汇总计算,不*测量工作复杂,人工读取还可能产生较大的示值差异,难于保证测量的*度,同时,采用近似计算公式*度不够,难于满足**度质量测量的要求。因此,作者根据CIPM*2007公式设计了*套空气密度测量装置,该装置通过将温湿度、压力和CO:含量的测量进行集成,以CIPM*2007公式实时计算求得空气密度。

2空气密度测量装置设计

软硬件设计,空气密度测量装置硬件结构见图2,采用温度、湿度、压力以及CO含量测量传感器,将温度、湿度、压力及CO含量的测量进行集成,通过通讯?榻藕沤蟹掷耄氲テ刂频氖荽砑扑隳?橥ㄑ叮迪植饬啃藕诺牟杉⒋砗图扑悖迪挚掌芏戎档淖远扑愫徒衅聊幌允尽M保股杓屏擞糜诹蛹扑慊耐ㄑ赌?椋糜谕ü扑慊幼爸檬迪肿远刂萍跋喙毓δ艿睦┱埂H砑杓品治2个主要部分:装置中单片机的程序软件设计以及安装于计算机中的配套控制软件。单片机软件程序流程如图3*示。程序根据流程进行?榛趾陀呕哂泻芎玫穆嘲粜浴Mテ啾龋砑闹饕绦蛄鞒袒鞠嗤310日的12001400。图5CO含量的但计算机端的浮点运算能取得比单片机更*的运算数据曲线,横坐标为时间,纵坐标为CO含量,采样*度;可长时间自动连续监控测量数据的保存;扩展频率为1次/min。了测量数据记录文件的调用、导出,分析图表生成等功能,辅助使用者对测量数据的分析、研究。并且数据曲线图可以JPG的图片导出。系统比传统的公式法增加了对CO:含量参数的测量,提*了计算*度;实现温度、湿度、压力和CO,含量参数的统*自动测量,避免了分别人工测量计算的繁琐和误差;装置体积较小,便于携带?稍谛枰幕肪诚殖〗胁饬浚凳倍寥】掌芏炔饬恐担涣硗猓ü诹幼爸煤图扑慊褂门涮椎募扑慊刂迫砑墒迪侄圆饬渴莸淖远杉⒓扑愫捅4妫镏褂谜呤迪殖な奔涞氖萘嗫夭饬浚圆杉4娴牟饬渴莸牡饔梅治觯煞治鐾急恚瓿墒莘治觥⒀芯康母ㄖぷ鳌

3实验分析

采用本装置连接计算机进行实际测量实验,实验地点为工作环境相对稳定的实验室,时间是2010310日的12001400。图5CO含量的数据曲线,横坐标为时间,纵坐标为CO含量,采样频率为1次/min

4结论

本文的空气密度测量装置体积小,重量轻,便于移动和放置,很好解决了以往实验室在进行砝码质量测量中的空气密度测量存在的问题和不便。配合软件,对测量数据的分析、研究工作可起到辅助作用。同*测量温度、湿度和压力的计算方法相比,增加co:含量的测量,对在**度砝码质量测量中空气密度测量*性的提*有很大帮助。

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