基于質(zhì)量比較儀的固體密度測(cè)試技術(shù)

安海春+喻東+馬如茹

摘 要：將質(zhì)量比較儀用于固體密度測(cè)試，分析該種密度測(cè)試技術(shù)測(cè)量過程中不確定度的來源，針對(duì)不銹鋼砝碼的密度測(cè)量進(jìn)行不確定分析，獲得合成標(biāo)準(zhǔn)不確定和擴(kuò)展不確定值。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量比較儀；密度；不確定度

中圖分類號(hào)：TH715 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0054-02

1概述

固體密度是材料的重要物理特征之一?，F(xiàn)有的密度測(cè)量方法很多，其中核密度計(jì)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)生產(chǎn)過程中的密度變化進(jìn)行檢測(cè)[1]，具有較高自動(dòng)化水平，但是裝置所需成本較高，限制了其一定程度的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的基于杠桿原理和阿基米德原理的液體靜力稱量法是固體密度測(cè)量最常用的一種方法，操作簡(jiǎn)單，精度高，能準(zhǔn)確測(cè)量空氣和液體中的質(zhì)量m成為關(guān)鍵[2]，因此稱重儀器的精度和測(cè)密介質(zhì)的特性是影響排液法密度測(cè)量精度的重要因素。普通機(jī)械天平是密度測(cè)試常用儀器，但是機(jī)械天平精度低、稱量時(shí)需要經(jīng)常增減砝碼以確保稱量時(shí)的平衡，效率較低。質(zhì)量比較儀的稱重精度與機(jī)械天平相比，稱重精度明顯提高，讀數(shù)快，且其設(shè)有下部稱量功能，能夠方便進(jìn)行密度測(cè)定。近年來，質(zhì)量比較儀以其自身的優(yōu)越性逐漸在砝碼檢定和校準(zhǔn)中得到應(yīng)用[3]。按照J(rèn)JF1326-2011《質(zhì)量比較儀校準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)質(zhì)量比較儀的重復(fù)性、誤差測(cè)量等進(jìn)行了詳細(xì)說明[4-6]。將質(zhì)量比較儀用于固體密度測(cè)試，能提高密度測(cè)量的工作效率，并確保密度測(cè)試的準(zhǔn)確性。一般情況下，在報(bào)告測(cè)量結(jié)果時(shí)，應(yīng)同時(shí)給出其對(duì)應(yīng)的測(cè)量不確定度[7、8]。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 儀器與測(cè)密介質(zhì)

瑞士梅特勒-托利多公司的XPE5003SC質(zhì)量比較儀器，測(cè)密介質(zhì)采用蒸餾水，主要參數(shù)見表1。

2.2 實(shí)驗(yàn)條件

環(huán)境溫度，22℃～23℃，相對(duì)濕度50%～70%。

2.3 測(cè)試原理

本實(shí)驗(yàn)采用液體靜力稱量法，該法是基于阿基米德原理測(cè)量固體的密度，是密度計(jì)量工作中一種常用的最基本方法，它的適用范圍廣，在實(shí)驗(yàn)室中可以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度，使用排液法測(cè)量樣品密度時(shí)，測(cè)密介質(zhì)溫度為t℃時(shí)樣品密度按公式（1）計(jì)算[9]。

參考文獻(xiàn)：

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