重力加速度对电子衡器准确度的影响

　　电子衡器是利用物体在重力作用下弹性体产生变形来测定重力的量值, 称重的结果反映了一定质量的物体所受重力的大小。衡量结果与重力加速度有关, 由于各地重力加速度值不同, 会使同一台秤在两地之间的示值不同。如有一批一万多吨的钢材从辽宁水运到漳州, 进出货用船上自备一台最大秤量为 30t、分度值为 10kg 的电子吊秤进行验收, 发现同一批货重量相差近 20t。因此, 探讨重力加速度对电子衡器准确度的影响是必要的。在此, 针对重力加速度变化对称量影响的几种情况及处理方法谈谈自己的看法, 与同行共同探讨交流。

　　1 质量( m) 与重量( G) 的关系

　　质量是物体所含物质的多少, 是物体所具有的一种物理属性。在力学范畴内, 质量不随物体所处地理位置变化而变化, 质量 m 是一个恒量。

　　重量即重力, 是物体受地球吸引并指向地心的力, 物体所受的重力的大小通常称为物体的重量。传统的说法习惯, 仍将质量当做重量。由牛顿第二定律可知, G=mg( 式中: g 为重力加速度) , 物体重量的大小和各地的重力加速度有关且与重力加速度成正比。故同一地点, 由于重力加速度的值是相同的, 相同质量的两个物体的重量相等。由于重力加速度在不同纬度、海拔、地径是不同的, 从 g=9.80665×( 1- 0.00265cos2φ) (/ 1+2h/R) ,

　　其中:R—地球半径( 6371×103m)

　　h—测量地的海拔高度

　　φ—测量地的纬度

　　可知, 重力加速度跟纬度成正比, 跟海拔高度成反比。

　　2 称重原理及重力加速度对电子秤性能的影响

　　根据力学原理可把称重分为利用力的动力效应称重和利用力的静力效应称重。

　　2.1 动力效应称重, 也称为重力平衡法称

　　重, 就是利用已知物体在地球重力场中的重力加速度和质量的大小来计量被称物体的质量。如机械杠杆秤、天平就是利用杠杆平衡原理进行计量。如图所示:

　　由杠杆平衡原理可知, m1×l1×g1=m2×l2×g2。由于衡量物与被衡量物之间距离很近, 重力加速度之间的差值可忽略不计, 即 g1=g2, 则 m1=m2×l2/l1, 由此可知, 当杠杆平衡时, 被衡量物的质量等于杠杆比与已知砝码质量的乘积, 衡量结果是物体的质量, 结果与重力加速度无关。

　　2.2 静力效应称重, 也称为重力变形法称重,

　　就是利用物体在重力作用下弹性体产生变形或内应力的大小来测定重力的量值, 如电子秤、弹簧秤就是利用重力变形法进行称重计量, 如图所示:

　　由于电子秤是将信号 ΔV0放大后经 A/D 转换器转换成数字信号, 再经单片机处理后直接显示重力值, 即