砝码的密度（体积）测量方法

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砝码的密度（体积）测量方法

砝码Ｃ． １
本附录中介绍两种方法用于确定砝码的密度（体积）。 方法一是将所使用的水或其他适宜的液体
作为密度标准， 该方法适用于准确度等级较高的砝码。 方法二， 本附录将提供常用合金列表， 在列表中
给出了各种材料的密度值和相应的不确定度， 用户可根据需要使用。 此方法适用于准确度等级较低的
砝码。
ｃ． ２密度（体积）测量时的注意事项
Ｃ． ２． １参考温度
描述密度的参考温度为２０℃。 当测量温度不在此温度条件（有些实验室恒温是１８℃或２３℃）时，
则应采用材料的体膨胀系数７， 将其修正到２０℃下的体积。 如果７的值不确切知道， 则采用不锈钢的
砝码， ｙ一５０× １０“／℃； ＪＦｌ不锈钢的砝码， ｙ一３５× １０一／＇ｃ。
ｐ（ｔ ｒｅｆ）＝ｐ（ｔ。 。 ）× Ｅ１＋ｙ（ｆ一， 一￡ “）］
或
Ｖ（ｔ。 ｆ）一Ｖ（ｆ。 一）× ［１＋７（￡ 。 。 一ｔ。 ｆ）］
……………………（Ｃ． １）
“２［【。 （ｋｒ）］一“２［【。 （ｔ。 咖）］［ｊ： 警告］２＋“２（ｙ）Ｐ２（ｔ…）（ｔ…一ｔ。 ｒ）２＋“２（ｃ。 一）１０２（ｔ。 哪）矿
…………（Ｃ． ２）
ｃ． ２． ２小砝码的测试要求
对于小于１ ｇ的砝码， 在表５中没有限定值， 可参考**厂给出的砝码材料密度。
Ｃ． ２． ３浸没砝码所用的液体
该液体应对砝码没有影响。 优先选用一级水， 因为其密度与温度是已知的函数关系， 并且它的纯度
也容易控制。 本附录的公式中假设了液体密度是常数。 表Ｃ． １列出了水的密度值。
表ｃ． １水的密度值

￡１ 蚺／Ａｔ
℃
ｋｇ／ｍ３
ｋｇ／ｍ３℃“
１８． ０ ９９８． ５９３
１８． ５ ９９８． ４９９ ——０． １９０
１９． ０ ９９８． ４０２
１９． ５ ９９８． ３０３ ０． ２０１
２０． ０
９９８． ２０１
２０． ５ ９９８． ０９６ 一Ｏ． ２１２
２１． ０ ９９７． ９８９
２１． ５ ９９７． ８７９ —０． ２２２
２２． ０ ９９７． ７６７
２２． ５ ９９７． ６５２ ——０． ２３２
２３． Ｏ ９９７． ５３５
２３． ５ ９９７． ４１５ —０． ２４２
２４． ０ ９９７． ２９３
ＧＢ／Ｔ ４１６７—２０１ １
ｃ． ２． ４水浸没调整腔
具有调整腔的砝码不应浸没在水中， 因为水可能在测量中渗入腔体。 这可能会影响砝码的密度、 质
量和稳定性。 对于带有调整腔的砝码， **采用几何体积测量法， 或合金成分计算法。
Ｃ． ２． ５**气泡
对于在水中的精密测量， 砝码和砝码支架上的空气泡， 将造成密度测量的准确度降低， 应**。
ｃ． ２． ６砝码支架和悬挂线
在水中， 将砝码放置到砝码支架上时， 可能造成砝码和容器（玻璃）的损坏。 选用把砝码和砝码支架
一起浸没在水中的方法， 砝码支架能**止砝码的掉落。 要求吊挂线细直、 清洁， 而且在经过空气和水的
结合面时要垂直。
ｃ． ２． ７真空质量和折算质量
在测量砝码密度（体积）时， 应采用该砝码的真空质量。
ｃ． ２． ８砝码的烘干
从水中取出砝码后， 应用精细布料去除残留的水珠。 为确保砝码的稳定性， 砝码应放置在适当的盖
子下面（如倒置的烧杯， 并留有缝隙以便通风）。
ｃ ３测量方法一（液体静力比较法）
两个不同的标准砝码均在空气中测量， 在空气中比较被测砝码和标准砝码， 并且对液体中的砝码和
在空气中的第二个标准砝码进行比较。 示意图见图Ｃ． １。
图Ｃ． １密度（体积）测量方法示意图
Ｃ． ３． １设备
Ｃ． ３． １． １
已知密度的质量标准； 细纱手套； 无棉绒的布； 实验室用镊子； 照明良好的房间。
ｃ． ３． １． ２在水中砝码的机械加载和卸载机构。
Ｃ． ３． １． ３适用于不同尺寸砝码的悬挂线和支架。
Ｃ． ３． １． ４控温能力在２０℃± ０． ２℃的水容器。
Ｃ． ３． １． ５足够大的测量能力和高分辨力（典型的相对分辨率为２× １０“）的实验室天平， 天平应备有悬
挂或承载测量载荷的装置。
Ｃ． ３． ２测量程序
Ｃ． ３． ２． １
确定测量时的空气密度ｎ和液体密度Ｐｌ。
Ｃ． ３． ２． ２**次测量（被测砝码在空气中）： 在空气中测量被测砝码（ｍ。 ）。
Ｃ． ３． ２． ３第二次测量（标准砝码在空气中， 被测砝码在液体中）： 标准砝码在空气中， 被测砝码在液体
中测量（ｍ¨ ｍ。 １）。
Ｃ． ３． ２． ４第三次测量（**要时测量天平的分度值）： 标准砝码在空气中， 被测砝码在液体中测量天平的
２Ｓ
ＧＢ／Ｔ ４１６７—２０１ １
分度值［（ｍ。 ｍｎ）＋ｍ； ］。
Ｃ． ３． ２． ５第二次放的标准砝码（ｍ。 －）通常为一群砝码， 目的是使天平的显示值接近于浸没被测砝码之
前在空气中衡量的天平显示值。
Ｃ． ４测试方法二
大多数砝码是由有限的几种合金**的， 密度的**值依赖于合金中各成分的相对比例。 表Ｃ． ２
中给出了典型的材料密度范围。
表ｃ． ２砝码**通常使用的合金表
标称密度 不确定度（＾一２） 标称密度 不确定度（ｋ一２）
合金／材料 合金／材料
ｋｇ／ｍ３ ｋｇ／ｍ３ ｋｇ／ｍ３ ｋｇ／ｍ３
铂
２１ ４００ １５０
碳钢
７ ７００ ２００
镍黄铜
８ ６００ １７０ 铁 ７ ８００ ２００
黄铜 ８ ４００
１７０
铸铁（白） ７ ７００ ４００
不锈钢
７ ９５０ １４０
铸铁（灰） ７ １０Ｇ ６００
ＪＦｌ不锈钢
８ ＯＯＯ １４０
铝
２ ７００ １３０
１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢
７ ８５０ １４０
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