重力加速度對力學(xué)計量器具準(zhǔn)確度的影響

李喆

摘要：重力加速度隨緯度、海拔而變化。力學(xué)計量裝置的精度受重力加速度不同范圍的影響。因此，有必要研究重力加速度對測量裝置精度的影響。機械測量裝置透過力的動態(tài)或靜態(tài)效果測量力的值。由靜力效果測量的力值受重力加速度的影響。為了確保測量精度，可以通過開發(fā)特殊的重力補償軟件或預(yù)定義重力加速度來修復(fù)差值。分析了重力加速度與機械測量裝置精度的關(guān)系，闡述了力學(xué)計量技術(shù)，分析了重力加速度對力學(xué)計量裝置精度的影響，并提出了適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

關(guān)鍵詞：重力加速度;力學(xué)計量器具;準(zhǔn)確度;影響

在生活中經(jīng)常使用機力學(xué)計量儀器。由于儀器的測重重力與重力加速度有關(guān)，因此重力加速度受測量位置緯度和高度等因素的影響，從而導(dǎo)致區(qū)域差異。因此，重力加速度會影響力學(xué)計量裝置的精度。提出了癥狀處理方法，對力學(xué)計量精度產(chǎn)生了積極影響。

一、重力的概念闡述

簡而言之，吸引力是地球上各種物體的重力與自己的質(zhì)量成正比。因此，對象的重力稱為重量。重力的計算方法如下：G=mg，其中g(shù)代表重力加速度。在日常生活中，經(jīng)常把物體的重量和質(zhì)量混為一談，這是兩個完全不同的概念。物體的重量不是恒定的。它受到各種因素的影響，例如地球的緯度、高度和直徑。對象的重量在不同的環(huán)境中可能會有很大差異。通常，對象的重力加速度與緯度成正比，反之亦然。

二、力學(xué)計量器具的原理分析

1.力值是使用力的動力效應(yīng)測量。力的值是使用力的動態(tài)效果（重力平衡法）測量的。該方法通過測量地球重力場中的質(zhì)量和重力加速度來測量物體的力。重力場而定，地球引力作用下的物體會產(chǎn)生重力加速度。這種力就是重力。如果知道力場中質(zhì)量對象的嚴(yán)重性，則可以計算相應(yīng)的力值。在日常生活中，重力加速度通常用于測量力平衡出力值，即使用力的動態(tài)效果測量力。

2.力值是使用力的靜力效果測量的。力的靜態(tài)效果是在對象變形時發(fā)生的內(nèi)部約束，因此對象可以更改其物理特性。根據(jù)這一原理，力值可以用兩種方式測量：（1）力值是用彈性元件的變形來測量的。典型的機械設(shè)備包括彈性式百分表、壓力表、水銀箱、標(biāo)準(zhǔn)測力儀。當(dāng)器具的彈性元件受到力的影響時，它會變形，可以使用大小來測量力。（2）各種力傳感器用來測量力值。典型的力學(xué)計量器是數(shù)字壓力計。在力傳感器中，應(yīng)變片隨測量的力而變化，測量的力變?yōu)槲锢硖匦缘妮敵?，例如電容、電阻已轉(zhuǎn)換，大小測量的力隨后通過測量電路進行測量。對于數(shù)字壓力計通過壓力接口將測量的電壓表傳輸?shù)絺鞲衅鲏毫?，以檢測膜片。傳感器會放大檢測到的信號，將其轉(zhuǎn)換為V/A狀態(tài)，然后將其傳輸?shù)教幚砥鬟M行適當(dāng)處理。設(shè)置數(shù)字顯示會影響開關(guān)量輸出，并允許模擬或數(shù)值輸出。在數(shù)字壓力表中，P=F/S=K×mg/S=Cmg，p=顯示值，F(xiàn)=壓力，c=比例常數(shù)，數(shù)字壓力表示該值對應(yīng)于指定質(zhì)量壓力下的壓力。數(shù)字式壓力表根據(jù)重力進行標(biāo)定，以顯示壓力。在不同位置，重力加速度受不同重力加速度的影響，即使壓力相等。儀器表明重力加速度影響測量。力的靜態(tài)效果測量其結(jié)果受重力加速度影響的力的值。重力加速度在很大程度上是由于數(shù)量龐大、成員眾多以及各地區(qū)海拔不同而急劇上升的。南北兩端的?？?、漠河均在32°跨度，變化0.27%重力加速度。拉薩、漠河之間的高程差為4000米，重力加速度變化0.34%。這種變化是不容忽視的。在同一地點使用同一測量儀器進行的測量在另一地點有誤差。我國不同城市的重力加速度不同。

三、針對重力加速度對于力學(xué)計量器具準(zhǔn)確度的影響以及處理方法分析

1.分析重力加速度對力學(xué)計量儀器精度的影響。（1）重力加速度對力學(xué)計量裝置精度的影響主要是由于重力加速度的變化。當(dāng)重力加速度變化在力學(xué)計量裝置5×10的產(chǎn)生和驗證過程中低時，可以忽略重力加速度對機械測量裝置的影響。（2）力學(xué)計量裝置生產(chǎn)驗證過程中重力加速度的變化大于5 x 10，在這種情況下，重力加速度導(dǎo)致測量誤差大于允許的測量誤差。在這種情況下，計量器具到受到區(qū)域影響，必須調(diào)整儀表的精度重新校準(zhǔn)。

2.分析處理。（1）通過應(yīng)用儀器本身的重力補償軟件，可以消除重力加速度對測量儀的影響。在這一階段，許多制造商考慮了重力加速度對制造過程中機械測量裝置精度的影響。因此，一些測量儀器有重力補償軟件。制造商使用曲面進行有針對性的調(diào)整以簡化使用。（2）通過固定二進制開關(guān)調(diào)整設(shè)置。該測量儀必須有一組二元開關(guān)，其狀態(tài)必須根據(jù)儀器的實際情況和儀器的使用范圍進行調(diào)整，以解決重力加速度引起的誤差修正。（3）自動標(biāo)定解決誤差。在正式使用設(shè)備之前，在設(shè)備上使用標(biāo)器，然后通過相應(yīng)的操作系統(tǒng)獲取默認額定值。（4）對于機械測量裝置制造商，重力加速度可根據(jù)用戶范圍提前轉(zhuǎn)換。例如，要將某州生產(chǎn)的3000 G電子產(chǎn)品運到北京，制造商必須調(diào)整測量值，并將標(biāo)準(zhǔn)重量從3003.6g校準(zhǔn)為3000 g，使測量值符合北京的要求。

重力加速度在力學(xué)計量儀器的制造、驗證和使用過程中對重力加速度影響很大。因此，今后應(yīng)密切注意重力加速度對力學(xué)計量儀器的影響，并采取適當(dāng)措施消除重力加速度誤差，確保機械測量儀器的精度。總體而言，制造商應(yīng)密切觀察并不斷改進重力加速度變化對力學(xué)計量裝置的影響，以滿足測量裝置的精度要求。

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