规范和完善我国微小力值量值传递
Tess · 2012-08-04 06:48 · 54665 次点击
浙江省计量科学研究院倪守忠摘要:本文对如何规范和完善我国微小力值量值传递提出自己的一点看法,并提出几点建议关键词:微小力值、计量标准、量值传递一、概述我国的力直量传工作依据国家计量器具检定系统表进行,目前分力值(≤1MN)JJG2045-1990及大力值JJG2066-1990两个检定系统表,相应建有中小力值和大力值国家基准;中小力值国家基准建在这个测试技术研究院,大力值基准建在中国计量科学研究院;前者测量范围10N-1MN,不确定度为2×10-5;后者测量范围为(0.1-20)MN,不确定度为1×10-4-4×10-4;由于10N以下力值尚未建立国家基准,因此在10N以下建立计量标准,操作上带来一定的困难。事实上各地计量机构也建有10N以下的计量标准;通常采用力值砝码作为标准器,对砝码质量进行校准后用重力加速度进行计算。由于我国地域辽阔,各地重力加速度值相差较大,同时因重力加速度值属于军事保密数据,通常很难获得精确的重力加速度值,因此各地现有的微小力值的计量标准准确度大多在0.05%级以下。由于实际工作中经常需要解决高精度微小力值的量值溯源,因此规范和完善我国10N以下微小力值量传体系成为当务之急。
二、微小力值建标的技术障碍前面,中小力值及大力值是采用传感器通过比对的方法对计量标准进行传递,由于我国10N以下力值目前尚无国家基准,实际上由于技术原因,微小力值即使有力值基准也无法采用传感器进行有效比对。根据检定系统表,可以用质量、时间、长度采用计算的方法来进行微小力值的溯源,也就是说可以通过质量值校准与加速度值技算来建立力值标准;但由于规范的加速度值较难获取,由计量机构用绝对法测量费用较高,通过纬度及海拔高度计算获得的重力加速度值用于建标似乎不够严谨,国家也无技术文件规定可以正式采用;另外,计量标准考核规范JJF1033要求计量标准主标准器必须提供检定证书;因此,实际微小力值的建标存在一定的障碍。三、微小力值建标的技术依据根据有关研究资料1介绍,通过纬度及海拔高度计算获得的重力加速度计算值其最大误差小于0.005%,假定服从均匀分布,标准不确定度为0.0029%;力值F=m.g,力值的不确定度由砝码及重力加速度两部分引起,uc=,由于砝码的校准不确定度比较容易做到0.005%以内,则uc==0.0038%,标准器带来的扩展不确定小于0.0076%,也就是说,通过纬度及海拔高度计算获得的重力加速度计算值技术上完全能够满足0.01级微小力值的建标需要。四、微小力值建标需要解决的问题1、由于力值砝码无法提供检定证书,作为主标准器的砝码应当允许使用校准证书;2、从法规上允许在一定的准确度等级下(如0.01级)合法使用重力加速度的计算值,更高等级必须采用实测值;3、根据建标的等级不同,规定力值砝码允许使用的距离及海拔高度(距离建标地);4、建立10N以下力值(力值砝码)国家基准,并制定比对方法定期对各地的标准器进行不对。作者:浙江省计量科学研究院倪守忠杭州天目山路222号