着电子技术的发展,在国内外贸易中,使用由称重传感器特别是应变式传感器作为承载元件的地磅越来越多。这些称重传 感器大多数在使用前用产生力值的仪器或机器进行校准,主要是各种力标准机:静重式、杠杆式、叠加式或液压式。当把称重传感器组装到衡器 上后,制造厂已经用标准缺码进行检定或校准过,但仍应根据具体使用地点对相应的地磅进行调整,以消除由于重力加速度值的不同所带 来的附加误差。这些对于'已使用电磁补偿称重传感器,并且用内置的调整破码或外部的已校准精密砝码进行调整的高精度地磅不成问题。但从 商业观点看使用内装调整法码太贵,从法制计量观点看在地磅使用地一般不允许用户用外带缺码进行调整,只能由授予权的计量人员调整。因 此,当地磅的制造地点和使用地点的地理纬度和海拔高度相差较大时,制造厂应根据二者差值引起的重力加速度值之差对地磅进行相应调 整——称作重力加速度值调整。如果能够在全国范围内进行适当的重力区划分,地磅制造厂能据此对所制造的全部衡器进行预先调整,并在地磅铭牌上标出与预定使用地点的重力加速度值范围相对应的纬度和海拔高度的范围。这样不仅有利于制造厂对地磅的重力调整,也有利于使 用者购买满足自己要求的地磅。使用者可以自由地在标出的纬度和海拔高度对应的地理区域内移动地磅,不必考虑其位置变化给称重值 带来的附加误差。
1.基本原理
设地磅制造点A的重力加速度值为gA,其纬度和海拔高分别为<}>
A、hA ;使用地点B的重力加速度值为gB,其纬度和海拔高度分别为小
B、hB。质量为m的物体在A、B两点产生的力值:'
式中和1 pa2分别为衡器制造地点和使用地?点的空气密度;P为 物体m的材料密度。
所谓重力加速度值调整是指当该衡器在B点得到fk的显承值时, 对应的所加砝码质量为111令% (3)
假设二地空气密度相同,即由式⑴、式⑶得:
爪Sa=^Sb
即.m~m =gA~SB (4)
? rn gB
对应的调整质量为-Am。式(4)为在地磅制造地点对其按使用地点 重力加速度值进行调整时,质量调整的计算公式。由此看到,当地磅使 用地点的重力加速度值与其制造地点的重力加速度值相差较大时,制 造厂应对该地磅进行重力加速度值调整。调整前提是在一定准确度范 围内知道二个地点的重力加速度值。
2.—些国家的霣力区划分情况
意大利、德国分别于1994年和1995年在国家的计量法规中规 定了重力区,这些法规使地磅生产厂能够直接使用该法规定的一个、 二个或几个重力区的平均重力加速度值对地磅进行正确调整。与此 奥地利也作了相应的重力K划分。由于全球重力相对变化较 小,能够确定足够大的重力K。在高度h相重力加速度值 的Zui大变化Ag—(即两极与赤道的重力差值)约为0.051118_2或0.5%。 在地理纬度相重力加速度值随高度h的增加而变小,每 1000m减少0.003mS_2。重力区主要是对那些南北距离大或者地 势髙低不平的国家或地区。欧洲法制计量合作组织于2000年建立 了统一的重力区。
重力区的大小和数目取决于衡器在重力区域内移动时对其允许 的Zui大误差,即重力区的重力加速度值Zui大变化范围。德国和意大利 利用下式确定重力区的重力加速度值范围:
(5)
式中:Ag/g是重力区内重力加速度值的相对允许变化量,erap是所 关心的衡器的Zui大允许误差,n是地磅检定分度值e的数目Zui大量 程除以检定分度值,e通常等于数字分辨力d)。由于德、意两国的省份 所跨的纬度范围较小,他们根据行政管理边界进行重力区划分。 欧洲法制计量合作组织建立的欧洲新重力K对原来已建立和没有建 立的国家均适用,新重力区与政治和国界无关。其建立的依据是:1)为 地磅确定了独立的重力区,它只与物理影响因素和h以及地磅的准 确度有关;2)参考重力加速度值gR由标准的重力计算公式算出,该值 用做地磅调整依据;3)在重力区内用同一准则计算重力加速度值的Zui 大相对允许误差’即: