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使用靜水力法如何測量標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積：

質(zhì)量是*單位制7個基本量*，以標(biāo)準(zhǔn)砝碼作為實(shí)物基準(zhǔn)進(jìn)行量值傳遞。標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量測量通過重力測量獲得，測量過程在空氣中進(jìn)行。為消除空氣浮力影響，降低標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量測量不確定度，需要對標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積進(jìn)行測量，特別是在*標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量測量時，體積測量*度對標(biāo)準(zhǔn)砝碼測量質(zhì)量的影響更為明顯。在質(zhì)量*比對中，標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積也是直接影響比對結(jié)果的重要參數(shù)。依據(jù)*建議OMILR111及JJG99-2006標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定規(guī)程[1,2]，對于E1、E2、F1等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼在*次檢定時都需要對標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積進(jìn)行檢定，因此質(zhì)量傳遞過程中標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量必不可少。*外對標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量均展開了長期研究，基于不同原理形成了多種測量方法及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)。本文綜述靜水力法、聲學(xué)法、壓力法及空間建模法等四種測量*度較*的標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量方法，總結(jié)其測量原理，比對各類測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出*種基于多目視覺的標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量方法初步設(shè)想。1*外研究現(xiàn)狀及分析目前*各國對標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積的測量方法主要參照*建議OMILR111給出的方法展開研究，包括：1）通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼制作材料的合金成分進(jìn)行估算；2）通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼幾何尺寸進(jìn)行計算；3）通過浸沒標(biāo)準(zhǔn)砝碼測量排水體積換算；4）基于阿基米德原理的靜水力法或其簡易方法測量；5）基于聲學(xué)方法的體積測量方法。此外，壓力法、空間建模法雖未納入*建議，但體積測量*度較*，值得關(guān)注。

靜水力法基于阿基米德原理，依據(jù)公式???F=ρgV，對標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積進(jìn)行測量。水力法測量標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)。*種是以純水為密度基準(zhǔn)，將待測標(biāo)準(zhǔn)砝碼置于純水中，通過排水法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量，利用天平獲得待測標(biāo)準(zhǔn)砝碼在純水中的浮力即可計算得出標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積。該方法*般稱為液體靜水力法，測量*度*，理論測量不確定度可達(dá)到1×106。液體靜水力法被**（BIPM）作為標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量的主要方法，在我國應(yīng)用也較為廣泛，如***研制了圖1*示的液體靜水力法標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量裝置[3]。另*種測量方法以固體密度基準(zhǔn)為測量媒介，將固體密度基準(zhǔn)與待測標(biāo)準(zhǔn)砝碼浸沒于同種液體，通過固體密度基*定液體密度，再計算待測標(biāo)準(zhǔn)砝碼在空氣中及*浸沒液體中的質(zhì)量差值計算待測標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積?；诠腆w密度基準(zhǔn)的測量裝置價格昂貴，*尚不具備自主研制能力，*上主要是瑞士聯(lián)邦*等機(jī)構(gòu)展開了研究。靜水力法的突出優(yōu)勢是測量*度*，但其測量*度依賴于密度基準(zhǔn)的密度，對密度基準(zhǔn)保存環(huán)境和使用環(huán)境要求較*。為實(shí)現(xiàn)*標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測量，須減小液體流動、氣泡、液體表面張力等因素對測量不確定度的影響。測量過程中，標(biāo)準(zhǔn)砝碼需在液體中穩(wěn)定數(shù)小時，耗時較長，且易造成標(biāo)準(zhǔn)砝碼腐蝕或損耗。此外，對于帶有調(diào)整腔的標(biāo)準(zhǔn)砝碼不適合利用靜水力法進(jìn)行體積測量。