力值计量的基准1

精思国计，细量民生1《计量学基础》教学课件中国计量学院计量测试工程学院《计量学基础》课程组组织编写机械工业出版社普通高等教育测控信息技术规划教材精思国计，细量民生2第八章力学计量同几何量计量一样，力学计量也是发展最早的计量领域之一。它包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、振动、冲击、流量、流速、转速、容量、加速度等的计量测试。其理论基础是牛顿力学定律，即力=质量×加速度。在科研、生产、国防等各个领域都起着非常重要的作用。精思国计，细量民生3第一节基本名称和概念一、质量计量二、力值计量三、压力计量四、流量计量精思国计，细量民生4第二节力学计量的基准原理一、质量计量的基准1、砝码质量的计量通过砝码和衡器进行，其中砝码是质量量值传递的标准设备。2、天平天平的基本原理：杠杆原理、弹性变形原理、液压原理、电磁力补偿原理等。精思国计，细量民生5第二节力学计量的基准原理二、力值计量的基准1、力值计量方法力值计量的方法主要分为两类：其一是利用力的动力效应测量，即通过质量和加速度的测量来求得力值，如杠杆式标准测力机、液压式标准测力机等；其二是利用力的静力效应测量，即通过测量受力物体产生的变形量或内部应力的相应参量求得，如显微镜式光学标准测力仪、百分表示标准测力仪、电阻应变式测力传感器等。精思国计，细量民生6第二节力学计量的基准原理二、力值计量的基准2、力值基准机和标准机基准测力机是复现最高准确度力值的设备，使统一国家力值的重要依据。用于力值传递的是力标准机。按照其工作原理可以分为静重式、杠杆式、液压式、叠加式四大类。我国的标准测力机根据准确度不同分为三等：一等标准测力机、二等标准测力机、三等标准测量机。精思国计，细量民生7第二节力学计量的基准原理三、压力计量的基准压力仪器按照其工作原理可以分为：液体压力计、活塞式压力计、弹性式压力计和电子测量式压力仪表。精思国计，细量民生8第二节力学计量的基准原理四、流量计量的基准根据流量测量原理,流量计可以分为四大类：1、利用伯努利方程原理来测量流量的流量计；2、容积法，利用很多标准小容器连续测量流体的方法，被广泛应用于高粘度流体测量；3、速度式流量计，通过测量流体流动速度获得流量的方法；4、质量流量计，以测量流体质量流量为目的。精思国计，细量民生9第二节力学计量的基准原理五、容量计量的基准容器计量的方法可分为：1、衡量法测定容器内所容纳工作介质的质量和密度，计算出容器容积的一种方法。2、直接比较法用高一级的标准器、A级玻璃量器及0.5mL以下微量吸管等容积的检定。3、几何比较法通过所建立的数学模型，运用各种几何测量手段测出容器的特征几何参数，计算出容量值的方法。精思国计，细量民生10第二节力学计量的基准原理六、硬度的试验基准硬度的试验方法按照施加载荷或试验性质，可分为静力硬度试验法和动力硬度试验法两种；按照被试材料的性质，可分为金属硬度试验和非金属硬度试验两类。常用的硬度测试装置有：布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、肖氏硬度计、里氏硬度计等。精思国计，细量民生11第二节力学计量的基准原理七、密度计量的基准液体密度基准是统一国家液体密度单位量值的最高依据，采用相对测量法。因为纯水密度已知，所以以它参考物质进行比较测量获得基准，包括基准装置和基准密度计组，测量范围为650-3000kg/m3,用于保存与复现液体密度量值。精思国计，细量民生12第三节力学计量的传递方法一、质量传递方法常用的衡量方法有直接衡量法和精密衡量法。精密衡量法包括交换衡量法、替代衡量法、门捷列夫衡量法。为保证被测量值的同一和准确，需要对砝码和天平进行检定。一等砝码的检定需要在三级天平上进行，其余各等砝码采用高一等标准砝码相比较的方法进行。天平的检定包括其外观的检定和性能的检定。精思国计，细量民生13第三节力学计量的传递方法二、力值传递方法力值传递分为定度和检定两种方式，定度是将基准机或标准机的标准力值传递到测力仪表刻度上，确定刻度对应的力值；检定是标准机与被检仪器或设备的示值进行比较的过程，以确定其误差。力值传递通过高一等级的测力机对下一级的测力机进行定度和检定。精思国计，细量民生14第三节力学计量的传递方法三、压力的传递方法我国的压力量值传递系统从国家基准复现压力的单位量值开始，通过各级标准器和检定手段，逐级传到工作用的各种仪表。压力仪表的检定使用各种标准器产生的压力采取直接比较的方法。压力仪表的检定经历了手动及自动两个阶段。精思国计，细量民生15第三节力学计量的传递方法四、流量传递方法流量标准装置分为原始标准装置和传递标准装置两大类，流量传递标准装置通过原始标准装置进行量值传递，具有很好的重复性和稳定性。流量计的检定分为直接测量法和间接测量法。五、容量传递方法对于玻璃量器和金属量器的检定采用比较法。精思国计，细量民生16第四节力学计量的发展近年来，力学计量的研究工作不多深入开展，主要工作集中在以下方面：1、国际比对工作的开展2、计量基（标）准的研究3、计量量限向两端延伸，动态压力计量不断发展4、应用新技术，提高测量准确性金额自动化水平5、测量范围更广精思国计，细量民生17