力学计量技术

力学计量技术（精选7篇）

力学计量技术 篇1

摘要：力学计量经过几十年的发展, 建立了比较完善的力学计量体系。近年来, 随着计算机技术、光电技术、数字化技术、微处理技术、图像显示技术、自动化技术、智能化技术等的广泛应用, 力学计量有了新的飞跃, 国内外已经建立了一大批量程宽、准确度高的计量标准装置。文章论述力学计量技术标准装置现状及发展趋势。

关键词：力学,力值计量,发展趋势

一、力值计量概述

作为力值的传递标准, 在上世纪70年代以前, 主要采用水银箱式和百分表式测力仪, 准确度低。随着科学技术的快速发展, 一大批力基标准装置相继建立。目前, 力基标准装置的主要结构形式有静重式、杠杆式、液压式和叠加式。我国在20世纪70年代末建立起了1MN以下的力基标准装置, 随后又建立起了5MN、20MN和30MN力基、标准装置, 并制定了相应的检定规程, 完善了力值的量传体系。

二、力值计量的现状

(一) 静重式力基、标准机

静重式力基、标准机或静重式基、标准测力机, 均以已知砝码的重力直接作为基、标准力值, 通过适当的机构和程序平稳地施加到被检定的测力仪上。静重式就是直接加荷式, 所以有时也称之为直接加荷式基、标准测力机。考虑到空气浮力影响, 质量为m的砝码在重力场中所复现的力值F可表达为:

式中:F——力值, N;

m——砝码的质量, kg;

g——安装地点的重力加速度, m/s2;

ρa——空气密度, kg/m3;

ρw——砝码材料的密度, kg/m3。

这种机器的力值不确定度, 主要取决于砝码质量的不确定度、安装地点重力加速度的测量不确定度、砝码和空气密度的测量不确定度。其计量性能还与机器的结构、负荷的加卸载方式和砝码的稳定性等有关。力值不确定度可达1×10-5。

(二) 杠杆式力标准机

杠杆式力标准机或杠杆式标准测力机, 利用不等臂杠杆系统 (单级或复式) , 将已知砝码的重力放大而得到标准力值, 平稳地施加到被检定的测力仪上。其所复现的力值F可表达为:

式中:k——杠杆放大比, 即杠杆长臂与短臂长之比。

这种机器的力值不确定度除了静重因素外, 主要取决于杠杆比的测量不确定度;其计量学性能同杠杆的构造与组合方式、刀刃与刀承的构造以及加工安装的质量有关, 力值不确定度可达1×10-4。

(三) 液压式力基、标准机

液压式力基、标准机或液压式基、标准测力机, 以帕斯卡原理为基础, 通过两个面积不等的无机械摩擦的缸塞副, 将已知砝码的重力放大而得到基、标准力值, 平稳地施加到被检定的测力仪上。所复现的力值F可表达为:

式中:W——砝码的重力, N;

W0——测力活塞及其挂吊的重力, N;

G——测力仪平衡重块的重力, N;

S1——工作缸塞的有效面积, m2;

S2——测力缸塞的有效面积, m2;

H——测力活塞与工作活塞底面的高度差, m;

ρ——油液密度, kg/m3;

W1——工作活塞及其反向器的重力, N;

W2——测力仪的重力, N。

由于这种测力机的放大比远大于杠杆式测力机, 因而通常用作大力值基、标准机。最大力值有20MN、5MN、2MN (含500 k N组) 和600 k N等, 力值不确定度一般可达1×10-4。

我国大力值 (不小于1 MN) 国家基准由最大力值为5MN和20 MN的两台液压式基准测力机组成, 其力值不确定度分别为2×10-4和1×10-4。

(四) 叠加式力标准机

这种力标准机与前述三种测力机不同, 它不是采用绝对测量方法, 而是采用相对比较测量方法, 是用一个 (组) 标准较高的测力仪作为标准, 通过适当的机构, 与被检定的测力仪串联 (叠置) 后, 以液压方式或机械方式施加负荷, 进行比较测量, 用以确定被检测力仪的计量特性。其力值不确定度主要取决于标准测力仪的性能指标、被检测力仪的串联方式、安装质量以及加荷机构的性能等。国内已有最大力值为500k N和1MN的叠加式力标准机, 其力值不确定度一般可达到3×10-4。

(五) 力传感器动态特性校准

目前, 力传感器动态校准主要有两种方法:阶跃力法和正弦力法。

阶跃力法是利用一个液压力源, 被测传感器放在由脆性材料试件构成的支梁上, 当载荷施加到一定量时, 脆性材料达到强度极限, 试件突然断裂, 传感器受到一个下降时间为 (20~50) μs的斜坡负阶跃力激励, 阶跃力大小由试件截面积控制。传感器输出信号到信号采集系统供处理。

正弦力法是利用一个振动台, 被测传感器安装在振动台台面上, 被测传感器顶面安装已知质量 (m) 的质量块, 当振动台做正弦振动时, 根据牛顿第二定律, 力传感器承受的动态力为F=ma, a可由加速度计测量。改变振动台振动频率, 可得到不同频率下的正弦力。

上述两种方法都可在一定频率和力值范围内使用, 并能取得较好的测量结果, 但仍有很大的局限性, 例如频率范围不够宽、力值大小受限制, 加之安装方式带来的误差较大, 所以校准不确定度较低, 目前仍没有广泛使用。

三、力值计量发展趋势

近年来, 随着数控加工技术、电子技术、计算机技术和信号处理技术不断地应用在力值计量中, 其发展趋势主要有以下几个方面:

(一) 自动化

充分利用当今计算机技术的最新成就, 各类视窗风格功能齐全的校准软件广泛地应用于各类力标准机中, 提高了校准速度, 减少了人工操作, 消除了人为误差。目前推出的力标准机无一例外地都实现了自动化。

(二) 动态力研究逐步深入

鉴于动态力校准的重要性和目前的发展状况, 动态力校准的研究正进一步深化, 并取得了一些进展。借助于动态信号分析和处理技术, 研究动态力的发生机理及信号采集将是力值计量的主要研究方向。

(三) 极值力研究

大力值 (10 MN以上) 和微小力值 (1 N以下) 标准测力机的研制, 是今后力值计量的一个重要发展方向。

力学计量技术 篇2

关键词：力学计量仪器;注意问题;对策解析

0 引言

在力学计量仪器检定中，需要做好应该的前期计量测量的准备。在力学计量进行实验中，需要根据实验的具体标准选择相应的计量仪器，同时对于所选择的计量仪器要做好相关的质量检测，掌握好各类计量仪器的检定规律。在实际检测中，要准确的辨别真伪，做好质量管理问题，保证计量仪器达到规范的标准。

1 关于力学计量仪器检定的基本理念

1.1 振动计量仪器检定的基本理念

对于振动计量仪器检定，通常学过物理学的人们都不会太陌生，振动一般都是指某种物体由于速度转动太快而使位置变换、或是速度的频率等来解释振动。对于振动的检测结果，其精准度是直接来源于力学计量结果。从上个世纪起，我国就一直没有停止对力学计量仪器检定的研发和创新。随着时代的不断创新进步，力学计量仪器检定被全方面的进行完善，并且目前仍是在不断完善中。

1.2 力值计量的基本理念

在18世纪60年代，力值计量的主要传递和测试的使用都是由水银箱的模式去表达，但是准确度确受到了局限性，新型的设备现在不断的出世，至此到现在，力值的规范标准设备可以分为多种形式去检定。然而我国现如今已经逐渐完善了力值计量的质量，并且具有相关的完整检测方式。

1.3 流量计量仪器检定的基本理念

所谓流量计量仪器检定就是依据一定的流动区，将流量计量进行合适的分割，具体都可以分成为水、气等一些液体流量计量的类型。并且流量的质量要进行严格的检测，在具体的计量方法上面需要保持一致性。目前，流量计量的发展现象为两种情况，即为动态的流量标准计量，还有就是极端计量值的具体的规范研发。

1.4 压力计量仪器检定的基本理念

压力计量仪器检定可以分成动态与静态的两种形式，其中，动态计量仪器检定可以分成为激波管道与正弦两种。静态检定都包括对比检定以及砝码检测的这两种形式。 激波管道的具体使用原理为，由于激波管中所承受的压力较大，这种压力可以传到动态压力传感器中，同时记录下其影响在检定压力传感器的过程，然后运用合适的计量手段获取相关的传递数据。然而所谓的正弦压力法，就是指使用动态的传感器所产生的振幅、频率来均匀的调换压力。对于振式的正弦压力传感器来讲，其具有振幅点较低，并且所产生的波质很好。如若增大频率的话，会导致波形的效果失去原本的作用。

1.5 质量计量仪器检定的基本理念

质量是在力学计量仪器检定中最基本的原则，它也是属于国际基本计量单位，国际上一般都是使用千克的形式表示。在早些年间的国际计量会上，委员会则是统一赞同以千克原器作为标记，直到现在还是持续保持着。作为当今世界上的唯一实质实物，千克原器现如今已经分布在世界各地，并得到了广泛的应用。目前我国拥有两个。

2 力学计量仪器检定时需注意的问题及解析

具体力学计量仪器检定当中，难免会有一些问题，一下就针对在检定当中需要注意的一些事项及相应的解决对策：

2.1 需要统一计量仪器检定方法

根据力学计量仪器检定的现状来看，它并不是人们在字面上所理解到的计量本身意义，并非是物理学中与力学一致，它可以直接关联度到人们的生活当中。所谓计量法的一致就是通过计量的方法进行统一，从而来避免由于计量检定的误差而引发的矛盾。然而这些矛盾也包括人与人之间产生的矛盾，因此，这种现象必须得到关注。因为，有很多地方计量标准是不相同的，只有实现计量标准的统一性，才能提高我国的计量精准度，从而更好的发挥力学计量的价值。

2.2 注意计量仪器检定器具体性能

计量仪器检定工作的基本就是检测实体的单位，用有效的进行分析和判断相关的物体性能。从理论上来讲，计量仪器检定工作必须是有相关的权威机构负责，主要实施的是相关的机构盖章并给予正规的手续。根据我国的法律规定，只有经过相关的部门认可或是批准后才能进行下一步的工作。在进行计量仪器检定时，要严格按照相关的规定去执行，一旦要是发现问题，要及时向上级领导通报并给予处理。

2.3 两种力学计量仪器检定方法

要想快速的提高计量仪器在检定时的准确度，就必须去了解具体的检定方法。只有不断的深入了解，才能找到改善的办法，从而将检定的误差达到最小。其中天平在力学的计量中占据着重要的位置，在进行计量仪器检定时，要事先对各个仪器做好相关的了解，检测仪器是否在正常的运行工作。

3 总结

综合上述分析的内容可以得知，力学计量仪器检定的过程是非常复杂的，也是一个比较严格的操作形式，其中涉及的范围也是非常广的，从计量设计的问题到检定对策的实施，都是需要相关的部门进行批准才能操作。在计量仪器检定中是需要严格的检测，同时还要根据检定的要求去选择合适的方法，确保检定的结果没有差错。

参考文献：

[1]崔磊.力学计量仪器检定应注意的几个问题[J].科技资讯，2012，33（17）：92.

[2]杨家润.力学计量仪器检定相关问题分析[J].产业与科技论坛.2014，13（07）：65-66.

力学计量仪器检定相关问题分析 篇3

关键词：力学计量,仪器检定,器具性能

力学对计量的依赖性非常强, 它以力为基础, 对各种自然现象进行解释, 因此, 它需要依靠计量提供准确数字, 这样可以增强说服力。力学涉及到的内容较为广泛, 其中主要有光速、压力、速度、温度等, 为了符合力学实验要求, 现阶段的力学仪器类型也越来越多, 例如TVT2滴体积张力计、MS21S电子微量天平、W-NK-25A湿式气体流量计等, 力学仪器不仅在实验中常常被应用, 在人们日常生活中的应用也较为广泛。

一、力学计量概述

(一) 流量计量。

根据流体区, 可对流量计量进行划分, 将其分为气流量计量、油流量计量、水流量计量三种类型, 流量测量介质不能互换, 不过在计量方法上基本一致。现阶段, 流量计量发展主要表现为两种情况, 分别为动态流量校准与介质流量计量、极端量值标准研发。

(二) 压力计量。

在工程施工技术测量中, 所谓压力也就是指强压, 在压力计量内, 压力也同样指的是强压。压力计量的主要工作就是校准与鉴定压力模块、压力变送器、精密压力表、压力传感器等, 同时还要负责检测与校准数字压力计。压力计量包含动态检定与静态检定两种类型, 静态检定又分为砝码检定与对比检定;动态检定分为正弦压力法与激波管法。在静态检定中, 活塞式压力计较多, 它可分为液体式、气体式两种类型。动态压力对传感器的检定工作主要依靠正弦压力法与激波管法完成。目前随着计算机技术的不断进步与发展, 可将电子信息技术融入力学计量中, 便于采集与处理被测数据, 减少人工操作, 提高计量的准确性。

(三) 振动计量。

振动描述通过速度、位移、频率、加速等完成, 振动测试的结果是否准确, 主要在于计量结果是否精准。在20世纪50年代初期, 很多国家得出了不同的振动校准结果, 这表明校准结果存在较大误差, 经过不断研究后, 校准误差逐渐降低, 主要原因在于校准技术的持续发展与进步。

(四) 质量计量。

在SI中, 质量是力学计量的基本单位, 利用kg符号表示。在质量计量过程内, 需利用天平对砝码质量进行测量, 质量计量水平可依据天平与砝码研究情况作出判断。质量计量会受到很多因素的影响, 尤其环境对其的影响较大, 空气对流会影响计量结果。另外磁化对计量结果的影响非常大, 因此, 现阶段应该着重研究如何降低其他因素对质量计量的干扰。

二、力学计量仪器检定中的相关问题

(一) 实现计量法的统一。

从力学计量的实际情况上看, 计量并非人们平常所了解的一样, 人们通常意义上认为的计量只包括物理学, 认为力学计量最注重的就是力学, 然而事实并非如此。计量关系到我们的生活, 因此, 必须要实现计量统一, 所谓计量统一, 就是指计量法的统一。通过统一的计量法, 可避免国家或个人因计量标准未统一而引发矛盾, 因此, 为了提高力学仪器检定的有效率, 首先必须实现统一化的计量标准。国家与国家间的计量标准存在差异, 我国也有计量标准, 在使用自己国家的计量标准时, 也可以利用国际计量标。我国主要采用自己国家的计量标准, 不过在物理学、力学等方面采用国际统一标准, 可以使我国的学术领域与国际接轨。只有建立统一的计量标准, 才能提高计量精准度, 确保力学计量充分发挥作用。

(二) 计量检定器具性能。

计量检定工作实际上是以测评计量单位实体为基础, 对器具性能进行有效判断。通常情况下, 计量检定工作由相关机构负责执行, 主要措施为到负责机构盖验公章或取得相关证明。我国颁布的相关法律中同样有条例表明, 机构经国家认可后, 才可享有检验计量器具的权利, 其他机构均无权干涉。若计量检定工作由法定部门开展与实施, 则需具备计量基准, 这是确保计量工作顺利进行的前提条件, 也是计量工作过程中值得注意的问题。另外, 政府人员与知性计量检定部门要遵循严格执法、监督行政法等基本原则, 一旦发现不法行为, 要给予严厉处罚。我国制定了技术监督法, 其中规定计量检定工作由国家机构在不违反法律的情况下负责开展。

(三) 单元检定与整体检定。

要想确保计量检定的精确性, 就必须了解其操作方法。衡器是一种特殊的电子秤, 它也被称为天平, 在力学计量中有着重要作用, 德国科学家虎克使其逐渐定型。在检定工作实施前, 首先必须了解仪器的具体情况, 观察其是否可以正常运行, 检查仪器有无受损痕迹。检定工作的开展一般有两种形式, 分别为单元检定与整体检定。

整体检定是对衡器实际使用程度进行检定, 它是一种基本的检定形式, 其检定内容主要包括基准计量、标准计量、器具计量。明确实际数据与检定数据偏差的大小, 并记录偏差有无变化, 每次的检定结果都需要详细记录, 这样在计算修正值时更为方便。值得注意的是, 若被检定的计量器具可取修正值, 为了降低错误率, 工作人员需将计量次数增加, 例如平常计量次数为3次, 则目前可能要测量8至10次, 便于降低误差发生率。整体检测法也存在一些缺陷, 表现为在受检定计量器具质量较低的情况下, 要想找出计量器具存在的问题, 难度非常大。

为了避免上述问题的出现, 还可以采用单元检定法。在以往的实验中, 通常将单元检定法称为部件检定法, 在部分教科书中, 又称之为分项检定法, 其工作原理为增加检定次数, 将多次检定计量结果进行比较, 并分析影响计量检定结果产生偏差的因素, 最后计算出总不确定度。检查计量器具的质量情况, 观察其是否属于合格产品。单元检定法与整体检定法两者互补, 均可弥补对方的不足, 因此在计量检定工作开展过程中, 可将这两种方法联合使用, 便于增强计量结果的准确性, 提高力学计量效率。力学计量检定过程非常复杂, 涉及的内容十分广泛, 它对计量统一性具有较高要求, 在平常的计量中, 我们可合理利用两套计量标准, 坚持以国际计量标准为主。国家相关部门可组织计量检定工作的开展, 它的开展不能违背国家规定, 在检定过程中, 可将单元检定法与整体检定法联合使用, 便于弥补其中的不足。

三、结语

力学计量涉及的内容非常广泛, 随着技术的不断发展, 计量仪器类型也逐渐增多, 不过在仪器检定过程中, 仍然需要遵守相关原则, 在不违反计量检定规则的情况下进行。本文首先对力学计量进行了详细阐述, 了解了力学计量的基本内容, 然后分析了力学计量仪器检定中的相关问题。通过本次研究, 可明确力学计量的检定规则与内容, 了解计量检定过程中需要注意的问题, 为日后的力学计量检定工作提供依据。

参考文献

[1] .张燕婉, 叶珏, 孟宪敏等.实验室常用计量仪器的使用与维护[J].中国医学装备, 2009

[2] .马力辉, 高永阳, 李国翚等.基于量纲分析的测试计量仪器创新设计[J].河北大学学报 (自然科学版) , 2013

[3] .王歆鑫.计量检测信息综合管理系统的研究与实现[D].电子科技大学, 2013

力学计量技术 篇4

目前在我国重视科研事业发展的大环境下, 力学的研究领域向更深更广的层次发展, 力学计量仪器的应用范围越来越广范, 所以力学计量设备是否准确性变得举足轻重, 它是一切科学研究工作得以进行的前提。为了更好地进行力学计量仪器和设备的检定工作, 避免人为原因产生的误差, 保证计量仪器数据准确、可靠和可重复性, 因此注意检定过程中容易出现的问题并解决是十分重要的。

1 什么是力学计量仪器检定

力学的不断发展是基于力的原理, 通过专业仪器进行实验得到准确的数据, 然后再对数据进行分析检验得出相应的原理。力值计量是对力值数值进行显示的过程, 此概念已经拥有四十多年的时间了。最初的检测仪器十分简陋, 需要通过水银柱的高低换算来对力值数值进行限制来显示, 这种传统仪器测量精确度非常低, 随着科学技术的发展, 力值计量设备也得到了创新, 仪器精确度也得到进一步提升。这种升级装置形式包括靠液压驱动、靠杠杆原理等, 虽然形式有变化, 但原理却相差无几。不论形式怎么变化, 力值的物理原理是不变的。

因此, 在对这些仪器设备进行检定时, 其核心原理固定不变, 依据相关的检定准则和标准进行检定, 来提高计量仪器的精准程度。

2 计量器进行检定的意义

2.1 为什么要对计量器进行检定

计量器具测量数据是否准确无误与计量器具性能好坏息息相关, 怎么对计量器的性能进行测定, 就需要依照国家的相关准则进行检定。对于相同参数量值必须保持其一致性与精确性, 我国针对力学计量仪器专门编制了一套统一的全国量值溯源体系, 对计量器具的量值提出了统一的计量标准, 以确保计量精准。只有建立了统一的量值, 检定结果才能不会因为量值不同或人为原因产生误差或错误, 检定结果才更加真实精确, 企业和个人的各种生产经营活动才能在国家标准的保护下正常进行, 不受人为或外在因素的影响, 最终生产者、经营者、消费者才能达到共赢。对于进口计量器也必须在国际惯例的规定下进行检定, 这是为了保证进口商品符合我国相关技术要求和法律法规的规定, 有利于我国力学仪器检定市场的良好发展, 如果未经检定合格进入市场的, 不准销售和使用。

所以对力学计量器的检定是我国法律给予的权利与义务, 也是保证计量仪器性能和量值一致性精确性的有效手段, 维护我国计量市场持续良好的发展。

2.2 为什么要对新购置的计量器具在使用前进行计量检定

我国法律通过立法手段对生产者生产的产品责任有了明确规定, 《计量法》规定生产者必须对其产品承担相应的责任和义务, 要求出厂的产品一律进行质量检测, 并附带合格证书。有的人认为只要有合格证的产品使用起来就没有问题, 这种想法是不正确的, 因为产品经过包装、储运、销售等诸多环节到达用户端后, 其性能和精确度不能保证没有发生改变, 所以就需要在使用前重新对计量仪器进行检定, 才能保证仪器的精准性。

如果未经检查就投入使用, 一旦性能与量值存在问题, 会给用户造成不可挽回的损失, 或使用前没有计量检定机构第三方的检定, 破坏了其原始状态或超过索赔期, 用户将无法索赔, 无法受到法律保护的正当权利。因此, 国家规定新购置计量仪器的企业和个人必须依法对其进行计量检定。

2.3 为什么要对计量器具实施周期检定

无论是天平还是流量计还是压力计等, 在日常的使用中都会因为环境、湿度或是老化、磨损受到一定程度的影响, 这些影响会造成测量数据的不准确性, 随着使用时间的增加, 这些影响会越来越严重, 无法忽视。所以我国《计量法》规定, 对在用计量器具必须实行周期检定。对于力学计量仪器在投入使用前的检定之后, 要实施周期固定检定。通过周期检定能及时发现计量器出现的问题以及对检测结果的影响程度, 修正误差保证量值的精准性, 及时减少误差带来的损失。这不仅是对使用者的一种负责, 也是严格执行国家关于力学计量仪器各种规定的准则, 提高了企业的经济利益。

3 力学计量检定中注意的问题

3.1 力学计量的统一性

力学计量主要包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、真空、震动、冲击、转速、恒加速度等计量测试。力学计量的理论基础是牛顿力学, 不仅与物理学相关, 还与我们的日常生活紧密相连。力学计量的统一就是使用统一的力学计量法、统一的环境来减少误差, 拿质量方面为例子, 质量计量是最基本的计量, 单位是kg, 质量计量中常用的计量仪器为天平, 通过天平砝码的质量测量出物体的质量。影响测量结果的因素有天平砝码、环境因素、磁化干扰等, 所以要对砝码进行统一的规定, 环境进行归类, 以减少由于外界因素对测量结果的影响。还有计量法的统一, 能够减少因为人为个体原因造成的误差。为了与国际环境接轨, 使我国的科研成果走向世界, 力学计量的统一性也尤为重要, 使得仪器检定结果有标准和依据, 任何国家个人都能按照统一的标准进行验证, 从而使力学仪器更加先进。

3.2 了解计量检定仪器的性能

要对计量仪器进行检定, 首先应充分了解仪器的性能和使用方法等, 经过对仪器的充分研究, 制定出合理的检定方法。计量检定需要的仪器是多种多样的, 不同的仪器适合的检定仪器不同, 考虑仪器的差样化, 要制定最适合仪器的检定方法, 才能得出最精确的结果。同时要建立档案, 便于日后对仪器使用方式和结果的查阅。只有不断地深入了解, 才能找到更好改善的办法, 从而将检定的误差降到最小。

例如对于进口计量器, 可能在使用方法上与国内计量产品有较大差异, 所以在进行检定前要仔细研读说明书及设计理念, 才能找到适合的检定方法, 使产品最大程度地发挥作用。

3.3 计量检定规范化

力学计量仪器的检定工作首先是得到相关部门的批准加盖公章, 然后由专业的技术人员来进行检定的, 技术人员需严格按照国家法律法规的要求, 利用专业的技术知识对仪器进行检定, 检定过程中要反复试验, 多次检定才能得出最后的结论, 对于检定结果要负法律责任。如果在检定过程中, 出现违法国家规定, 技术人员玩忽职守或轻化条件要求, 相关部门应依法予以查处, 检定结果视为无效, 再重新检定得出精确的结果。

我国建立规范的计量检定方法、步骤和规章制度, 完善计量检定体系和监督体系, 才能促使相关人员按照要求完成检定工作, 进而提高检定工作的效率。计量检定的规范化, 有助于规范仪器市场, 避免人为误差给企业或其他人带来的损失, 也可以促进计量生产企业提高技术水平, 使中国的计量技术进一步发展。

3.4 计量检定方法多样化

要想提高计量仪器在检定时的准确度, 了解具体的检定方法首当其冲。解决或验证任何一件事都不是只有一种方法, 人们在进行过程中有很多种方法, 所以我们要在众多方法中寻求一种最有效最准确的方法。不能把思想束缚, 只从一个方面去思考问题, 那样容易走弯路或方法根本行不通而无法进行下去。再计量仪器检定时, 我们也要寻求多种方式方法, 进行对比, 选出最好的一种。目前, 计量检定主要有两种方法:一种是单元检定, 一种是整体检定。单元检定是对计量仪器分为无数个小单元分别反复进行检定, 将检定的结果进行对比。整体检定是其充分考虑了各个单元之间的相互联系与影响, 得到的检定结果更加精确。通过单元检定与整体检定相结合的方法, 不仅弥补了一种检定方法带来的缺陷还有效提高了计量的效率和质量。

例如压力计量有两种方式, 一种动态计量, 另一种是静态计量。动态计量可以采用激波管的方式进行检定, 而静态计量采用对比的方式进行检定。在应用中应根据实际情况进行选择, 如果需要产生振幅频率均调换的压力波, 就可以使用正玄压力法, 也就是动态计量法, 产生的正弦波的波质比较好。因地制宜, 看具体情况来选择检定的方法。

3.5 核实检定工作的准确性

检定工作是一个精细的工作, 结果的准确性十分重要, 所以检定的每一个环节都需要认真对待, 不能疏忽任何一个细节, 可能由于一个微小的疏忽导致严重的错误, 给接下来的工作造成无法计量的损失。例如对于核实天平计量的准确性, 我们不仅要核实天平的计价信号、外观, 还要注意天平在使用中的预热、校准、清零等环节, 避免由于操作不正确及使用不当, 导致检测结果的不精确。在检定过程中如果发现作弊行为, 要及时将这情况向上级领导汇报, 发现错误操作要及时纠正, 确保检定结果精确有效。

4 结语

力学仪器的检定有助于提高仪器的使用价值和使用寿命, 随着社会及科技的发展, 计量检定方法多种多样, 技术水平不断提高, 但是在检定过程中需要注意采用统一的标准, 充分了解计量检定仪器的性能, 采用多种的检定方法, 在检定过程中严格应该依照法律及标准, 得出精确的结果。力学仪器检定的过程是非常复杂也是涉及范围比较广的, 在检测中需要做到严谨、认真还要寻找适合的方式进行, 保障科研工作可持续发展。我国检定技术水平的不断提高, 也使企业及各个方面得到更大的利益。

目前我国十分重视科技水平的发展, 科学技术带动生产力, 我们要重视每个领域的发展, 不断探索研究力学计量检定中需要注意的问题, 并探求出解决方式, 使力学计量市场稳步向前发展。

摘要：近年来, 随着经济的飞速发展, 力学涉及的领域范围不断扩大, 以力学为基础的力学计量技术水平也逐步加深, 相应的力学计量仪器种类和品种层出不穷, 为了更加准确地进行检定, 需注意文章中分析的几种问题。

关键词：力学计量,仪器检定,注意的问题

参考文献

[1]王震, 徐潇旭, 沈超, 李志俊.力学计量仪器检定中的注意事项[J].中国建材科技, 2015 (02) .

力学计量技术 篇5

1 计量与力学计量的仪器设备

力学是要经过计量的。由于力学是根据力的作用原理对自然界各种现象做出的反映,因此力学需要运用数字进行解释说明。力学是物理学、天文学以及许多工程学的基础,涉及领域较为广泛。不同的力的表现需要力学实验体现,所以就出现了各种力学实验。力学实验避免不了要应用到力学仪器,目前大多数力学仪器主要应用在高校实验室或者是职业活动中,高校实验室中常用到的力学仪器主要有定制的微纳米综合力学测量系统、规格为MS21S电子微量天平、规格为W-NK-25A湿式气体流量计、规格为QTS-25质构仪等。职业活动中常用的力学仪器主要有规格为100KN 80-250H2高频拉压疲劳试验机、规格为W-NK-50A湿式气体流量计、规格为DSM3200数字式压力伺服器、规格为LJS(80mm ~ 300)mm水表校验装置等。由于力学涉及的领域比较广,所以力学实验仪器涉及范围也较为广泛。以上列出的力学仪器都是较为常用且具有一定代表性的。

2 力学计量法

其实,计量并没有我们想象中的简单,其不仅包含了物理知识,还存在大量的力学科学,尤其是在力学科学研究中得到了较为广泛的应用,这是因为力学科学是与人们的日常生活有着密不可分的联系,而计量又与生活息息相关。因此,我们有必要将力学计量进行统一。实际上,所谓的力学统一性主要是指力学计量法问题,真正实现统一的力学计量法有着重大的意义,其不仅能够很好的避免误差问题,还可以充分保障计量结果的准确性。因此,想要彻底解决力学计量仪器检定中的相关问题,首先就要着重考虑到力学计量法的统一问题。由于不同的国家都有着自己制定的力学计量标准,所以每一个国家采用的力学计量方法也存在着明显的差异。在我国力学计量工作中,通常都是采用了我国自主制定的力学计量标砖。在必要时,也会采用国际中统一的力学计量标准。但是,在日常生活中,我国更多的是以自身的力学计量标准为主,一般在对物理科学和力学科学研究过程中,才会采用国际力学计量标准,这样逐渐缩短了我国与国际研究领域之间的距离。

3 计量检定中相关问题

通常情况下,力学计量检定仪器在对实体的力学计量进行测评之后,对力学计量仪器的使用性能进行评价。而力学计量仪器的检定工作一般都是由国家或是相关部门直接负责与执行的,在实际的力学计算检定过程中,需要到相关部门开具证明,只有在加盖公章后,才能够进行。并且我国也对力学计量仪器检定工作有着明确的法律规定,所有的力学计量仪器检定工作必须要通过检定部门的严格审查检定,其他无关的部门与个人一律不允许参与到力学计量检定工作中。同时,检定部门对力学计量仪器进行坚定的根本目的是为了保证计量结果的真实有效性。因此,我国必须加强建立标准统一的力学计量体系,制定出严格的计量规章制度,所涉及的计量鉴定人员一定要按照规范的检定技术要求进行操作,从而避免出现违法乱纪的现象,进一步提高我国力学计量检定工作效率与质量。

另外,计量检定人员在进行实际的计量检定工作时,常常会应用到力学计量仪器,因此本文这部分就具体对力学衡器计量检定进行了详细的阐述,我们都知道,衡器是日常生活中一种比较常见的天平,其在现代力学计量研究中有着至关重要的作用,衡器最早是由一位德国科学家发明的,并在长期的社会发展中,经过不断的改造与完善,逐渐定性。在目前的力学计量检定工作中,主要采用了两种计量鉴定方法,在一种是部分检定法,另一种则是整体鉴定法。其中,整体检定法由于具备操作简单、计量结果可靠性较高的优点,因此受到了较为广泛的应用,并且,这种检定法还可以对检定结果进行再次检定,最终得出所需的调整数值。

在这一过程中,我们需要特别注意的一点问题是,为了避免产生误差,必须采用多次计量的方法,简单来说,当其需要测量2次时,要将测量次数增加值3-5次,这样才能减少随机误差的发生。在对整体进行检定的过程中,主要包括了基准计量、仪器计量等方面的内容。其中,部分检定称之为分项检定,其是指对计量仪器的检定,而遵守的原则就是需要对计量仪器进行反复的检定验证。通过将多次得到的计量结果进行对比,从而确保最终计量结果的精准性,还从一定程度上,有效弥补了整体检定中存在的缺陷。因此,在实际的力学计量仪器检定过程中,需要交叉使用部分检定与整体检定。

4 结束语

综上所述,可以得知,实际的力学计量仪器检定并不是一项简单的工作,存在着较大的复杂性。其不仅与我国现行的力学计量标准的实施有着至关重要的影响,更是对力学计量的统一性问题有着重大意义。因此,我们只有对力学计量仪器检定中的相关问题进行深入的探索分析,才能确保其检定规程真正满足于国家相关标准要求,进一步提高力学计量仪器的精确度。

摘要：众所周知,力学知识的涉及范围较广,所使用的计量仪器也非常多样,而力学计量仪器作为力学仪器中重要的组成部分,其主要具备了对量值进行传递的功能,并在很多领域中得到了较为广泛的应用。但是,通常力学计量仪器都需要通过一系列详细的检定以后,才能充分保障其参数数据的准确可靠性,因此,所有计量仪器设备的检定都需要遵守规范的检定流程与相应的原则,只有这样,才能有效避免误差的产生。为此,笔者就对力学计量仪器检定中相关问题进行了深入的研究讨论,得出以下相关结论,以供参考。

生活污水脱氮的计量学及其动力学 篇6

1.1 硝化过程的生化反应

硝化过程可以分为两个阶段, 分别由氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌完成, 第一步是由AOB将氨氮转化为亚硝态氮, 第二步是由NOB将亚硝态氮转化为硝态氮氮 (NO3--N) , 这两类细菌利用无机碳化物如CO32-、HCO3-和CO2作为碳源, 从NH4+-N和NO2--N的氧化反应中获得能量, 两步反应均需在有氧条件下进行, 反应式可表示为:

总反应式为:NH4++2.0O2→NO3-+H2O+2H+ (1—3)

从生化水平上看, 硝化过程涉及多种酶和多种中间产物, 并伴随着复杂的电子 (能量) 传递, 硝化过程为:

在氨氮的转化过程中, 氨的羟化相对比较困难, 但它一旦被转化为羟胺很容易被进一步氧化, 参与羟胺氧化为亚硝酸反应的酶是羟胺氧化酶, 过程如下:

根据化学反应的自由能判断, 在标准状态下, 氨的羟化反应不易进行, 需要氧的还原反应来拉动。只有当两个反应耦合进行时氨的氧化才能顺利进行。

羟胺氧化为亚硝酸:

根据化学反应的自由能变化判断, 在标准状态下, 羟胺氧化甚至比氨氧化还不易进行, 不过, 氧还原需要电子, 在后一反应的拉动下, 羟胺可以被转化为亚硝酸盐。

在亚硝酸氧化为硝酸的过程中, 一般认为该过程是一步完成的, 而结合进硝酸的氧来自于水。催化此反应的酶称为亚硝酸氧化酶 (NOR) , 该酶位于细胞的呼吸颗粒上, 与膜紧密结合。该过程的反应是可表示为:

从化学反应的自由能变化看, 在标准状态下, 亚硝酸盐氧化是整个硝化过程中最难进行的, 但在氧化还原反应的拉动下, 亚硝酸盐可被进一步氧化为硝酸盐。

1.2 硝化过程的化学计量学

1.2.1 硝化过程中氧的消耗。

将NH4+-N氧化为NO2--N消耗氧气量的计算如下:

由化学反应式NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+可得

MNH-N___被氧化氨氮的质量, g;MO2___氧化MNH-Ng氨氮消耗氧气的质量, g;由上式可以看出将1gNH4+-N氧化为NO2--N需要消耗3.43g氧气。

将NO2--N氧化为NO3--N消耗氧气量的计算如下:由化学反应式NO2-+0.5O2→NO3-可得

MNO2-N___被氧化亚硝酸盐氮的质量, g;MO2___氧化MNO2-N g亚硝酸盐氮消耗氧气的质量, g;由上式可以看出将1gNO2--N氧化为NO3--N需要消耗1.14g氧气。所以将1gNH4+-N氧化成NO3--N需要消耗氧气4.57g。

1.2.2 硝化过程中碱度的消耗。

将NH4+-N氧化为NO2--N消耗碱度的量计算如下:

由化学反应式NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+可知氧化1分子氨氮的同时会产生2分子的H+, 相当于消耗了1分子的CaCO3碱度, 即1 NH4+-N2H+1CaCO3

MNH-N___被氧化氨氮的质量, g;MCa CO3___氧化MNH-Ng氨氮为亚硝酸盐氮消耗碱度的质量, g;由上式可以看出, 将1g氨氮氧化成亚硝酸盐氮需要消耗7.14g碱度。由化学反应式NO2-+0.5O2→NO3-可知, 在将NO2--N氧化为NO3--N的过程中并不消耗碱度。

所以将1gNH4+-N氧化成NO3--N需要消耗碱度7.14g。

1.3 硝化反应动力学的基本方程

在常温和没有抑制物存在的稳态条件下, 氨氧化细菌将NH4+氧化为亚硝酸的过程是NH4+转化为NO3-这一反应过程中的速率限制步骤, 也就是NH4+被氧化成NO2-的速度控制整个硝化过程, 所以硝化作用更接近与Monod关系的基本条件, 用方程表示为:

___分别为硝化菌比增长速率和最大比增长速率, g新细胞/g细胞· (d-1) ;KNH___饱和常数 (亦称半速率常数) , 其值为在最大比基质利用速率一半时的基质浓度;SNH___NH4+-N浓度, mg/L;由于大多数情况下KNH很小, 所以就基质而论硝化速度可被认为是近似零级反应。

2 反硝化过程

2.1 反硝化过程的化学计量学

2.1.1 反硝化过程需要的电子供体。

生物脱氮工艺中一个重要的设计参数是为去除硝态氮提供足够量电子供体所需要的bsCOD。因为每单位bsCOD的耗氧量与单位体积的生物产量有关, 所以bsCOD与NO3--N的比值也与单位体积的生物体产量有关。所需要的bsCOD与NO3--N的比例关系确定如下:

式中bsCODr—被利用的bsCOD, g bsCOD/d;

bsCODsyn—参与细胞合成的bsCOD, g bsCOD/d;

bsCODo—被氧化的bsCOD, g bsCOD/d。

对于细胞合成, bsCODsyn是根据净生物体产量和比值1.42g O2/VSS计算出来的。生物体的氧当量等于并入生物体的bsCOD。

YN———反硝化过程中微生物净产率系数 (即表观产率) , g

kddn___反硝化菌的内源代谢速率常数 (亦称衰减常数) , gVSS/gVSS· (d-1) ;θc___反硝化菌的污泥龄, d;Y___反硝化菌的产率系数, g VSS/g bsCODr;

因此

整理可得

式中bsCODo为被氧化的COD, 等于用于氧化bsCOD的NO3-的氧当量。

即

因此, 当YN=0.47 g VSS/g bsCODr时:

短程硝化时的化学计算

2.1.2 反硝化过程中碱度的补充。

从反应式3NO3-+CH3OH→3NO2-+2H2O+CO2可以看出, 在NO3--N还原为NO2--N过程中, 并没有消耗H+, 即在该过程中没有碱度补充。

从反应式3NO2-+3/2CH3OH+3H+→9/2H2O+3/2N2+3/2CO2可以看出, 在NO2--N还原为N2过程中每还原1分子NO2--N消耗1分子H+, 相当于产生了0.5分子的CaCO3碱度, 即

M`N02-N___被还原的亚硝态氮质量, g;M`Ca C03__还原M`N02-N g亚硝态氮产生碱度的质量, g;由于反硝化过程的第一步并不产生碱度, 所以还原1gNO3--N为N2和还原1gNO2--N还原为N2产生的碱度都为3.57g。

2.2 反硝化动力学方程

在反硝化过程中, 有机物和硝酸盐都可能成为微生物增长率的限制性因素, 因此, 可用双Monod模型来描述:

___分别为反硝化菌比增长速率和最大比增长速率, d-1, μ赞DN=3.0～13.2d-1, 20℃时取值6.0d-1;KS, K`NO___分别为反硝化过程中有机物和硝态氮的饱和常数, 20℃时KS取值4.13mg/L, KNO取值0.1～0.2mg/L, 建议值为0.1mg/L;S`NO, SS___分别为硝态氮和有机物的浓度, mg/L;

摘要：脱氮计量学及其动力学是生活污水处理中的理论基础和本质过程, 对于氮的去除至关重要。主要介绍了生物硝化过程中的生化反应过程以及氧与碱度的消耗和反硝化过程中的电子供体与碱度的补充。

关键词：生活污水,计量学,动力学

参考文献

[1]胡晓东, 运用活性污泥一号模型对缺氧—好氧生物废水处理工艺的模拟[J].环境科学与管理, 2007, (09) .

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[3]祖波、祖建, 硝化动力学研究进展[J].环境科学与管理, 2008, (08) .

[4]刘芳、陈季华、顾国维, ASM-CN模型中主要动力学参数的测定研究[J].东华大学学报 (自然科学版) , 2005, (03) .

力学计量技术 篇7

进行电子动力学的计量学保障工作的迫切性是基于世界范围内不断增长的对完善电子动力学的节能系统、计算及检验方法的需求, 我研究所从事此项研究已有50多年的历史。

测量课题的多样性, 对检查手段准确性及提高效率的高要求, 对高强度及昂贵测量方法、计算机加工及调整结果数据的自动化需求, 都使建立现代测量仪器设备十分复杂性。

对各种检验和调节测量手段的测量设备进行配套是建立在由电测量科研所研制并生产的高精测量及检测设备基础之上, 它包括:

———最大电流60—100安培的三相МК7006虚拟强度的程序已被设定的电源, 保障再现带有在程序中设定的参数的三相和单相交流电的被测物理数值。

———最大主要相对误差0.05%及最大电流60—100安培的三相ЦЭ7008标准瓦特计量表, 保障确定误差、检验有无自动运转、检验敏感极限、测量三相和单相有效能量计量表及三相电抗能量计量表的输入信号参数。

———单相ЦЭ7004标准瓦特计量表, 最大主要相对误差0.2%, 最大电流60安, 保障确定误差及测量有效能量单相计量表的输入信号参数。

———标准测量ЦП7009变流器, 最大主要相对误差0.05%, 保障确定误差及测量测量用变流器的输入信号参数, 该变流器是将交流电强度、交流电有效及电抗强度和频率转换为稳流统一信号。

在上述设备的基础上电测量研究所还研发并生产了下列测量设备:

———测量设备ЦУ7009, 保障调节及自动检验三相电抗能计量表 (0.2及更低精确级) , 三相电抗能计量表 (0.5及更低精确级) , 单相静电计量表并激输入变流器 (1.0及更低精确级, 最大电流小于60或者100安培, 有一个或两个六位机器台)

———测量设备ЦУ7008, 保障高效成组 (16位) 调节自动检验静电单相计量表 (1.0及更低精确级, 最大电流小于60或者100安培, 包括有并激输入变流器的单相静电计量表) 。

———测量设备ЦУ7008, 保障调节和自动检验感应单相计量表 (1.0及更低精确级, 最大电流小于60或者100安培, 有一个或两个10位机器台, 根据预订———为感应和任何静电计量表)

———配套设备, 保障调节和自动化检验, 从1-6单型三相或单相有效能计量表 (精确级0.2或更低) 、三相电抗能计量表 (精确级0.5或更低, 最大电流低于60或100安培)

———配套设备, 保障调节和自动化检验从1-4单型测量交流值的测量用变流器 (交流强度, 有效及电抗强度, 交流频率) 到稳流标准信号。

每套测量用设备中包括个人电脑, 对设备进行操纵, 编制检验和调节图表, 以保存文件形式形成检验记录并打印检验记录。编制有40个状态数的图表并保存在个人电脑里。

推荐的测量用设备可以保障:

———测量的高度准确性

———输入信号参数的高稳定性 (频率, 电压, 电流强度和强度系数)

———由于输入信号设定过程及测量过程的自动化而使操作具有高效率

———检验带有连续和光学连系装置的多功能测量系统的可能性

全部设备已经过认证, 测量用设备及标准测量系统与检验证明书同时供货。

被“电测量研究所”研发及生产的设备应用在电设备制造企业及其它俄罗斯和白俄罗斯工业领域, 其中有俄罗斯股份公司“统一动力系统”, 电能计算方法生产厂, 电站及国家标准化组织。

在第二个方面, 我们准备提交:

———硅平面扩散单独和成组光接收器, 光敏区1-100平方毫米的尺形和压模形, 是各种光学工作范围在0.2—1.1毫微米的设备和系统的重要组成部分

———压力范围0-200千帕的半导体硅传感器

———各种用途的磁阻薄膜集成磁场传感器

———光电子光测量设备, 进行无接触无损坏检测航空航天用热稳碳织物的质量及鉴定

推荐产品的科技水平属世界领先, 与国外同类产品相比成本更低。

项目成熟度较高。

产品具有高度环保性。