标准砝码表面的稳定性一般跟哪些参数有关联

2021.0531 上海众渊

众渊研究如下：

质量标准实物的不稳定性早在 1889 年就 已经 被人 们关 注 ，并 开 展 了对 铂铱合金和不锈钢砝码材料 的研 究 。铂铱合金千克原器具有较好的稳定性 ，其量值复现的相对标准不确定度可达 1o 数量级 。在第 2 次检定周期内，对保存在法国****(B** M )的**千克原(internationalprototype kilo—gram ，** K )研究 时发 现 ，** K 有 3～4 ／~g／year 的漂 移 。在 1889 年 ** 1948 年 间 ，产 生 了 1O g ** 3O g 的质量改变。英 国**物理实验室(N P L )在对英国**千克原器(national prototype kilogram ，N PK )进行研究时发现，1924 年由于对其进行清洗时使用了乙醇、和氨水 的混合物，造成 了 N P K 约 33 g 质量损失 ，而考虑到 1889 年时并没有对其进行清洁，所以表示每年约有 1 扯g 的质量变化 。1940 年英国 N P L 和法 国B**M 都对质量发生改变的情况做了相应 的报告 ，但是当时并不知道为何发生这种情况。英国在1971 年**1991 年的研究数据为 2．5 ／1g／year ，而且当时还不能确定质量 的变化是否与存储条件 、以及表面抛光程度和砝码 自身条件有关 。在 1993 年 ，** 的 IK E D A 等  意识 到质 量变 化 的原 因 除 了空 气 中 水气 的附 着 ，另一 原 因便 是 对 质量基准 的清洁方法 ，进而带来了质量标准每 6 个月便有 6 ／lg 的质量增益 。清洁过后的表面**加容易被污染 ，但是不论采取何种清洁方法 ，污染物的水平在置于空气 6 个月后总能趋于稳定 。可见 ，对于千克原器质量吸附机制的研究 ，对于如何保护千克原器，维护量值的统一和稳定有着重要的意义 。**联邦物理技术研究院(PT B )的学者 SC H W A R T Z 于 1994 年在**期刊《M etrologia))上连续发表 2篇文章 ]，研究 了 E 和 E。等级不锈钢质量标准表面的吸附层 ，指出在相对湿度在 0．03≤ ≤0．07 范围内变化时 ，表面吸附层和相对湿度有**的函数关系。不锈钢砝码此外还指出，在测量中其他有可能的相关影响因素还包括 ：表面清洁度 、粗糙度、砝码材料以及环境温度等 。从他的研究成果可以看出，由于当前质量传递仍然是在空气 中进行的，因此作为与相对湿度呈现**函数关系的表面吸附作用对质量标准的影响 ，与其他环境因素(空气浮力、热交换)一样不能被忽视 ]，研究质量标准稳定性与环境的关系是很有**要的。英 国的 N P L 实 验室 C U M PSO N 等  也于 1994 年 、1995 年 、1996 年对不锈钢砝码受 污染 的 细节进 行 了深 入 的研究 ，分析了环境对其的影响 ，并提出了对不锈钢等相关材料**的砝码表面的清洁方法_7]，以及水银对铂铱合金的持续性的污染情况 和清洁方法[g]，取得 了一系列的研究成果 。D A V ID SO N 对于表面污染 和质量 标 准 的稳 定性 做 了完 整研究 和 总结[3  ，主要 集 中于各 种 影 响 因素 的作 用 ，如 长期 稳 定 性 、水 蒸 气 的 吸 附以及清洁技术的性能和可重复性。

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