砝码磁化强度的测量

　　0　引言

　　砝码作为质量量值传递系统中的实物量具，随着 JJG 99—2006《砝码》检定规程的颁布实施，对各个等级砝码的磁化强度提出了要求，我国对于砝码的各项性能指标要求与 OIML 国际建议R111 保持一致。由于砝码的磁性性能成为影响称量准确度的重要因素，对砝码磁性的控制显得尤其重要。砝码磁性测量在国内属于刚刚开展的项目，本文对磁性测量装置以及磁性测量方法进行分析。

　　1　测量依据及设备

　　测量方法依据 JJG 99—2006 中有关砝码的磁化强度测量方法，砝码磁化强度测量设备采用梅特勒公司生产的 MX 型磁化率计。

　　2　测量原理及测量步骤

　　2.1　测量装置

　　砝码磁化强度测量装置如图1 所示。其中：

　　其中：

　　h —砝码的高度;

　　Z1—砝码顶部到磁铁中心的距离;

　　Z0—砝码底部到磁铁中心的距离;RW—砝码的半径。

　　2.2　测量程序

　　1)磁铁的N 极朝下，将砝码置于测量平台且在磁铁的正上方，重复称量 3 次 ( 测量时绕样品轴心对称旋转120°)，确保砝码放在中心处。

　　a)记录加载时间、读数时间和卸载时间;

　　b)计算衡量仪器显示质量变化的平均值Δm1.

　　2)磁铁的 N 极朝上，将砝码放在测量平台且在磁铁的正上方，重复称量 3 次 ( 测量中绕着样品轴心对称旋转 120°)，确保砝码放在中心处。

　　a)记录加载时间、读数时间和卸载时间;

　　b)计算衡量仪器显示的质量变化的平均值-Δm2;

　　2.3　砝码几何参数及磁化率

　　以3 个1 kg 砝码(包括圆柱体砝码1 个、OIML 形状砝码 1 个，原一等形状砝码 1 个)为例，分析砝码磁化强度的测量结果不确定度。砝码几何尺寸见表1。

　　砝码凹底部分直径统一采用最小直径计算(针对 OIML 形状的 1 kg 砝码)。计算磁化率及其标准不确定度结果见表2。

　　3　数学模型

　　磁化强度：

　　4　测量结果

　　1)对圆柱体、OIML、一等形状的砝码各进行3 次连续测量，所得到的质量变化 Δm1、Δm2测量序列如表3。

　　根据式(3)、(4)、(5)、(6)计算可得砝码的磁化强度(表6)。

　　参考文献：

　　[1] 全国质量密度计量技术委员会. JJG99-2006[S]. 北京：中国计量出版社，2006.

　　本文作者：徐　峰/福建省计量科学研究院