復現質(zhì)量量值砝碼在實(shí)際工作中的應用：

復現質(zhì)量量值的砝碼的真空質(zhì)量值和折算質(zhì)量值*千克原器的質(zhì)量是真空質(zhì)量，也就是實(shí)際質(zhì)量值。為什么量傳到下面等級砝碼時(shí)會(huì )采用折算質(zhì)量?這是因為我國的砝碼制造材料有很多。根據砝碼等級的不同，*用的材料差別很大。砝碼的制造材料通常有JFI無(wú)磁不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、不銹鋼、銅合金、鑄鋼、鑄鐵、鋁合金，材料密度從2.7g/cm3到8.4g/cm3不等。當借助天平，用砝碼作標準稱(chēng)量物體時(shí)，如果使用實(shí)際質(zhì)量（真空質(zhì)量）相同、制造材料不同的砝碼，稱(chēng)出物體的質(zhì)量會(huì )不同。這是因為根據阿基米德定律：砝碼在空氣中衡量時(shí)會(huì )受到空氣浮力的影響，浮力大小等于砝碼排開(kāi)空氣的重量。當砝碼實(shí)際質(zhì)量（真空質(zhì)量）相同時(shí)，由于砝碼材料不同，導致砝碼的體積不同，由于空氣浮力的作用，砝碼在天平上稱(chēng)出的質(zhì)量值也會(huì )不同。如兩個(gè)砝碼真空質(zhì)量值都是200.0000g，材料分別為不銹鋼和銅合金，材料密度分別為7.85g/cm3和8.4g/cm3。

它們在標準空氣密度中衡量的實(shí)際結果分別為199.9694g和199.9714g。當沒(méi)有考慮空氣浮力，直接用這兩個(gè)砝碼按200.0000g質(zhì)量值在天平上稱(chēng)量同*被測物時(shí)，被測物的測量結果就會(huì )不同，兩者相差2mg。要想得到正確的質(zhì)量測量結果，應當進(jìn)行空氣浮力修正。為此，必須實(shí)測砝碼和被衡量物體的體積和空氣密度。顯然，在*般性的衡量工作中，是很難做到這*點(diǎn)的。為了解決用不同材料的砝碼衡量同*種物體*得結果不*致的問(wèn)題，可以利用真空天平進(jìn)行衡量，以排除空氣浮力的影響?；蛘咦?有砝碼均用同*種材料制造，使這*問(wèn)題不復存在。然而這些方法都是不現實(shí)的。

于是，有人想出了*種辦法，即利用折算的方法，把不同材料的砝碼的量值，換算成其密度為8.0g/cm3的砝碼的量值，即采用折算質(zhì)量值方法。砝碼的折算質(zhì)量值是：假想*個(gè)砝碼，在溫度為20℃、空氣密度為0.0012g/cm3的空氣中與*個(gè)材料密度為8.0g/cm3的標準器達到平衡，則該標準器的質(zhì)量即為該砝碼的折算質(zhì)量。折算質(zhì)量的計算公式為mc=m+（Vc-V）ρ0=（1-ρ0ρ）0.99985m式中：mc———砝碼的折算質(zhì)量，g；m———砝碼的真空質(zhì)量，g；Vc———密度為8.0g/cm3的砝碼體積，cm3；V———砝碼實(shí)際體積，g；ρ0———標準空氣密度0.0012g/cm3；ρ———砝碼實(shí)際材料密度，g/cm3。例如，當兩個(gè)砝碼真空質(zhì)量值都是200.0000g，材料密度分別為7.85g/cm3和8.4g/cm3時(shí)，通過(guò)上述公式計算得出的折算質(zhì)量值分別為199.99943g和200.00143g。通過(guò)換算使砝碼的材料密度都為8.0g/cm3，這樣不用考慮砝碼的體積，砝碼的質(zhì)量值與稱(chēng)量結果相吻合，消除了由于砝碼真空質(zhì)量相同而材料密度不同*導致的被測物體的測量結果不同。*以，*般*度等級比較低的砝碼（如F2等級以下），由于砝碼體帶有調整腔，不便于體積測量，它們的質(zhì)量值只給折算質(zhì)量值。對于*度等級*的砝碼（如*千克副基準砝碼、E1等級砝碼），既給真空質(zhì)量值又給折算質(zhì)量值。對于E2等級砝碼、F1等級砝碼，按JJG99-2006《砝碼》檢定規程規定只給折算質(zhì)量值，但是通常要實(shí)測砝碼體積。這是因為按照JJG99-2006中折算質(zhì)量的計算公式，當通過(guò)標準砝碼的折算質(zhì)量計算被檢砝碼折算質(zhì)量時(shí)，計算公式為mct=mcr+（Vt-Vr）×（ρa-ρ0）±ΔI×mcsΔIs式中：mct———被檢砝碼折算質(zhì)量，g；mcr———標準砝碼折算質(zhì)量，g；Vt———被檢砝碼體積，cm3；Vr———標準砝碼體積，cm3；ρa———實(shí)驗室實(shí)際空氣密度，g/cm3；ρ0———標準空氣密度（ρ0=1.2mg/cm3）；ΔI———被檢砝碼與標準砝碼在天平上顯示的質(zhì)量差值；mcs———測天平靈敏度的標準小砝碼；ΔIs———天平放上測靈敏度的小砝碼后示值的變化量。

通過(guò)上述公式計算可知，當實(shí)驗室海拔*度在800m以下時(shí)，實(shí)驗室的實(shí)際空氣密度ρa與標準空氣密度ρ0接近，空氣浮力部分（Vt-Vr）×（ρa-ρ0）引起的質(zhì)量差值遠小于JJG99-2006中規定的砝碼質(zhì)量*大允許誤差的1/9，按照JJG99-2006的要求，該部分差值可忽略。當海拔*度在800m以上時(shí)，實(shí)際空氣密度ρa與標準空氣密度會(huì )相差10%以上，空氣浮力引起的質(zhì)量差值就很大，超過(guò)JJG99-2006的要求。該部分差值不可忽略必須計算。例如：甘肅省空氣密度平均值為1.012mg/cm3，對于兩個(gè)200g砝碼，密度分別為7.85g/cm3和8.4g/cm3，由空氣浮力引起的質(zhì)量差值等于m=（Vt-Vr）×（ρa-ρ0）=（200/8.4-200/7.85）×（1.012-1.2）=0.314g，大于F1等級200g砝碼質(zhì)量*大允許誤差的1/9，該部分差值不能忽略必須計算。這時(shí)需實(shí)測被檢砝碼與標準砝碼的體積或密度。計算砝碼體積或密度必須使用標準砝碼的真空質(zhì)量值，因此需要將砝碼的折算質(zhì)量值換算成真空質(zhì)量值。

在實(shí)際生活中，通常描述*個(gè)物體的質(zhì)量時(shí)，使用的是物體的折算質(zhì)量。但對于某些*砝碼，或當用戶(hù)有特殊需要時(shí)，或當使用地點(diǎn)的海拔達到*定*度時(shí)，就要用到物體的真空質(zhì)量值。這時(shí)需要把折算質(zhì)量值換算成真空質(zhì)量值。為此，筆者建議在工作中使用*度級別*的砝碼和用于校準天平的砝碼，或在*定海拔*度時(shí)盡量使用密度為8.0g/cm3的砝碼，以減少衡量過(guò)程中稱(chēng)量誤差及真空質(zhì)量與折算質(zhì)量之間換算的麻煩。