容量计量研究方向

　　0　引言

　　容量系指容器内所容纳物质(液体、气体和固体微粒)的数量(体积或质量)的多少。容量计量是研究物质体积或质量的计量专业学科。容量计量工作也是一项基础性的法制计量工作,它关系到石油化工、医疗卫生、交通、商业、贸易等系统中许多企业的经营管理、产品质量、成本核算以及经济与社会效益问题。在古代“度、量、衡”中的“量”即指“容量”。

　　容量是导出量,容量计量的研究涉及到与质量、密度、长度、温度等计量技术的研究,是一门综合性的计量专业。

　　1　容量计量基本方法

　　目前,主要有三种容量计量方法:衡量法、容量比较法和几何测量法。

　　1.1　衡量法

　　基本原理:通过测量量器容纳介质(通常为水)的质量、密度和温度求其容积的方法,即测量出量器标称容量刻线处以下所容纳水的表观质量M(g)、水温度t(℃)以及水密度ρ水(g/cm3),同时测量出天平室内的空气密度ρ气(g/cm3),则该量器标称刻线处的20℃时的容量值V20(L)为:

　　式中,ρ砝为标准砝码的材料密度(g/cm3);ρ气为天平室内的空气密度(g/cm3);ρ水为t℃时的水密度(g/cm3);β为量器的体胀系数(/℃);M为量器中水的表观质量(g):M=m标±m补+(L2-L1)S。

　　主要仪器设备:高精度天平、砝码、专用容器、精密水密度计、温度计和秒表等。

　　应用范围:容量基准的量值复现和一等标准量器和特种非标准规格金属量器的检测。该方法对实验室环境条件要求较高,需在恒温室内,且测量过程较复杂。

　　1.2　容量比较法

　　基本原理:通过介质水,用高等级标准量器量入或量出的方法,与被标定量器直接比较,经温度修正计算出其容积,即:

　　式中,V20为被检量器20℃时的容积值(L);VB为标准量器20℃时的容积值(L);t1为标准量器内的水温度(℃);t2为被检量器内的水温度(℃);β1为标准量器的体胀系数(/℃);β2为被检量器的体胀系数(/℃);βW为水的体胀系数(一般取0·0002/℃)。

　　主要仪器设备:高等级标准量器、温度计和秒表等。

　　应用范围:适用于精度要求较高的不规则中小容器的检测。

　　该方法要求实验室环境温度与水的温度不能超过±5℃。

　　1.3　几何测量法

　　基本原理:通过测量容器的几何尺寸、内部附件体积等,计算其容积。

　　主要仪器设备:钢卷尺、套管尺、水准仪、具导轨径向偏差测量仪、垂准仪、滑轮、跨越规、量油尺和温度计等。

　　应用范围:适用于对几何形状规则的大型容器如卧式罐、立式罐、球形罐等的检测。如现场检测20~100000m3的立式金属罐、卧式金属罐、球形金属罐和船舱等的容积。