试析兰州地区海拔高度 对砝码折算质量值的影响

 、问题探讨
JJG99- 2006 《砝码》检定规程已于 2007 年 3 月 6 日正式实施。 JJG99- 2006 采用了建议 R111 ( 2004) 中砝码的准确度等级及其主要技术指标, 并用折算质量表述砝码质量值, 替代了 JJG273- 1991 《工作基准砝码》检定规程和 JJG99- 1990 《砝码(试行)》检定规程。对于砝码的折算质量, 即折算质量值, JJG99- 2006 中是这样定义的:物体在约定温度和约定密度的空气中, 与约定密度的标准器达到平衡, 则标准器的质量即为该物体折算质量。约定温度( t ref) 为20℃ ; 约定的空气密度( ρ0) 为1.2kg/m 3 ; 砝码折算质量的约定密度( p ref) 为8000kg/m 3 。JJG99- 2006 还规定如果空气密度相对于 ρ0 =1.2kg/m 3 的偏移量过 10% , 并且被检砝码密度 ρt 偏离折算值8000kg/m 3 , 折算质量必须行修正。*, 地区海拔高度决定了当地的空气密度。在我由于地理因素的特殊性, 有半以上的领土存在着当地地面空气密度过 JJG99- 2006 规定的( 1.2±0.12 ) kg/m 3 的范围。而且在现实的物质世界中, 不存在密度严格等于 8000kg/m 3 的砝码, 偏离量往往也较。在这种前提下, 砝码的折算质量应该行空气浮力修正。兰州市地处祖的西北, 海拔高度平均为 1520m , 年平均空气密度为 1.002kg/m 3 , 已过了 JJG99- 2006 规定的空气密度偏离量范围。而且我们目前在日常检定工作中所采用的是材料为不锈钢、密度为 7850kg/m 3 的标准砝码, 正属于折算质量需修正的范围。那么空气浮力修正对砝码的折算质量值究竟影响有多, 下面笔者就通过实例作具体说明。

二、实例分析
以标称值分别为 2kg 、 200g 、 50g 、 500mg 的 F 1 等级砝
码为例, 其相关参数如表 1 所示。
标准砝码的基本参数如表 2 所示。
实验室环境参数如表 3 所示。
试析兰州地区海拔高度
对砝码折算质量值的影响
检定所用天平情况如表 4 所示。
检定所用配套设备情况如表 5 所示。
根据 JJG99-2006 规定的实验方法, 即双次替代衡量
法, 将标称值为 2kg 、 200g 、 50g 、 500mg 的 F 1 等级被检砝码分

其中对于 2kg 、 200g 的被检砝码, 空气浮力极限误差
均于该砝码扩展不确定度的 1/5 。

三、结论
由此可见, JJG99- 2006 规定 “如果空气密度相对于ρ0 =1.2kg/m 3 的偏移量过 10% ,并且被检砝码密度 ρt 偏离折算值 8000kg/m 3 , 折算质量必须行修正。对于 F 1 等级砝码, 如果在 800m 以上使用时, 也应行空气浮力修正”是*合理和必要的。