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关于砝码真空质量与折算质量计算公式的应用分析:
“*等砝码采用真空质量值,二等础码至五等砝码*律采用折算质量值。’”并根据折算质量的定义,给出了砝码折算质量值m*与真空质量值m之间的折算公式为:Pr.zm'=m+(V**V)xρ.,=mX 1-0.99985式中,ρ*砝码的材料密度,单位为g/cm';Pm.;*约定的标准空气密度,等于0. 0012g/cm';V*砝码实际*具有的体积,单位为cm';V**砝码材料按统*约定密度计算时的体积,单位为cm'。上面的计算公式是完全符合折算质量的定义的。从数学角度看上:式为恒等式。也就是说不论是用体积公式,还是用材料密度的公式去求某*个*等标准砝码的折算质量,两者求得的结果应是严格相等的。
但在实际的计算中,已知*等标准砝码的真空质量和实际体积,用体积公式计算折算质量和用材料密度公式计算折算质量,算得的折算质量就有差异。那末,哪种方法计算的结果要谁确些?为什么算得的结果不完全相同呢?这就是本文提出的问题。
当用体积公式m*=m+(V*- V)xρ1.z计算折算质量时,式中真空质量m和实际体积V的有效数字位数,无疑分别表示着它们的测量*度。ρ1.z 是共同约定的标准空气密度,数值为0.0012 g/cm',这是-*个理论值,是- *个*数而不是近似数。只有砝码材料按统*约定密度计算时的体积V*是计算值,但V*是由具有- -定*度测得的砝码的真空质量和统- -约定密度求得的。
显而易见,当运用体积公式求折算质量时。当体积差为1cm',折算质量与真空质量的差就为1.2 mg,如果测定和计算的体积能满足*到0.1cm’的*度要求时,其差值*为0.12mg。而在实际计算时,各项是能够满足折算*度的。*以,在实际计算折算质量时应以选用m*=m+(V*- V)x ρ1.z公式为宜。
而当用材料密度公式m*=mx P1.2-)/ρ0.99985计算折算质量时,人们通常根据*些资料介绍的按近似值运算的经验法则,把0.99985看成是五位有效数字,而对ρ1.z. Pu.z和1-Ps取六位有效数字进行计算。这样计算的结果与用体积公式计算的结果相比就不完全相同。具体数据见表。这里( P1.z 0.99985 的比值是*个系数,这个系数的位数取多少位,应以不影响折算质量的*性为原则。这个系数的位数取得过多,计算时既不方便也没有必要;如果这个系数的位数取得不够,计算结果的近似值就会影响计算结果的*性。*以,任意地确定这个系数的有效数字的位数是不恰当的。应当看到0.99985的值是由 1- P1.2. 求得Pg.o !的,其中的三个数都不是近似数,而是*数。对于这类是*数的系数可以认为它的有效数字是无限位的。当用材料密度公式计算折算质量时,砝码的真空质量m的有效数字位数有时多达八位。
在这种情况下,如果将系数( 1-P1.2 ! 0.99985Ps.o取六位有效数字计算,显然会使算得的折算质量出现- -些因计算造成的偏差。
*以,在计算砝码的折算质量时应选循下列原则:
1.在已知砝码真空质量和实际体积时,应选用计算方便、计算结果的*度较*的折算公式m*=m+(V*- V)xρ12;
2.如果采用材料密度公式m*=mx(1- P12/0.99985计算砝码折算质量,比值(1 -ρP1.2ρ1/0.99985取用的位数必须与真空质量m的有效数字的位数相*致。