一种双称重体积和密度测量方法技术

本发明专利技术提供一种双称重体积和密度测量方法，包括：基于流体静力学浮力测量原理本质，在预设大气压测量区间中，对被测物体进行双次称量，构建空气中双称重体积和密度测量模型，以得到被测物体的实测体积和实测密度；根据被测物体的体积膨胀系数，构建热膨胀误差修正模型；利用热膨胀误差修正模型对所述实测体积和所述实测密度进行修正，以获得20℃目标温度下，所述被测物体的目标体积和目标密度；分析不确定度，优化所述双称重测量模型以输出优化后的所述被测物体的目标体积和目标密度。基于流体静力学浮力测量原理本质在单空气流体中实现双称重体积和密度的测量，通过构建带热膨胀误差修正的双称重体积和密度测量模型以获得被测砝码体积和密度。得被测砝码体积和密度。得被测砝码体积和密度。

【技术实现步骤摘要】
一种双称重体积和密度测量方法


[0001]本专利技术涉及计量
，尤指一种双称重体积和密度测量方法。

技术介绍

[0002]基于流体静力学浮力测量经典理论的液体静力比较法是砝码体积测量的参考方法。空气和液体两种流体接近1000倍的密度差保障了较高的体积测量精度，但液体介质的不稳定性和腐蚀性物理缺陷导致该方法存在难以解决的技术问题。
[0003]如何基于流体静力学浮力测量原理本质在单空气流体中实现双称重体积测量技术。它对基于砝码体积的空气浮力误差精确修正具有重要影响，对保证量子基准时期标准砝码真空和空气中质量量值一致性有着实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种双称重体积和密度测量方法，构建双称重体积测量模型以获得被测砝码体积和密度。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种双称重体积和密度测量方法，包括步骤：基于流体静力学浮力测量原理本质，在预设大气压测量区间中，对所述被测物体进行双次称量，构建空气中双称重体积和密度测量模型，以得到所述被测物体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双称重体积和密度测量方法，其特征在于，包括步骤：基于流体静力学浮力测量原理本质，在预设大气压测量区间中，对所述被测物体进行双次称量，构建空气中双称重体积和密度测量模型，以得到所述被测物体的实测体积和实测密度；根据被测物体的体积膨胀系数，构建热膨胀误差修正模型；利用所述热膨胀误差修正模型对所述实测体积和所述实测密度进行修正，以获得20℃目标温度下，所述被测物体的目标体积和目标密度；分析不确定度，优化所述双称重测量模型以输出优化后的所述被测物体的目标体积和目标密度。2.根据权利要求1所述的一种双称重体积和密度测量方法，其特征在于，基于流体静力学浮力测量原理本质，在预设大气压测量区间中，对所述被测物体进行双次称量，构建空气中双称重体积和密度测量模型，以得到所述被测物体的实测体积和实测密度之前，还包括：获取空气密度综合误差相对较小的大气压可靠变化区间；在大气压可靠变化区间内选择两个不同的大气压，对所述被测物体进行测量；获取两个不同气压下，所述被测物体双次称量的质量。3.根据权利要求2所述的一种双称重体积和密度测量方法，其特征在于，所述基于流体静力学浮力测量原理本质，在预设大气压测量区间中，对所述被测物体进行双次称量，构建空气中双称重体积和密度测量模型，以得到所述被测物体的实测体积和实测密度，包括：当所述被测物体的质量处于第一质量区间时，在第一大气压下，通过空气静力学浮力测量原理，测得第一气压对应的空气密度下，被测物体和标准物体之间的表观质量差：m
t
‑
m
r
＝(V
t
‑
V
r
)ρ
a1
+Δm1；其中，m
r
、V
r
分别为标准物体的质量和体积，m
t
、V
t
分别为被测物体的质量和体积，ρ
a1
为第一气压对应的空气密度，Δm1表示在第一气压对应的空气密度下的被测物体与标准物体的质量差；调整测量时的气压至第二气压，通过空气静力学浮力测量原理，测得第二气压对应的空气密度下，被测物体和标准物体之间的表观质量差：m
t
‑
m
r
＝(V
t
‑
V
r
)ρ
a2
+Δm2；其中，m
r
、V
r
分别为标准物体的质量和体积，m
t
、V
t
分别为被测物体的质量和体积，ρ
a2
为第二气压对应的空气密度，Δm2表示在第二气压对应的空气密度下的被测物体与标准物体的质量差；通过双称重测量模型根据所述被测物体和标准物体的质量差，计算所述被测物体和所述标准物体的体积差；基于所述体积差和所述标准物体的体积，得到所述被测物体的实测体积；根据所述被测物体的质量和所述被测物体的实测体积，获得所述被测物体的实测密度。4.根据权利要求3所述的一种双称重体积和密度测量方法，其特征在于：通过所述双称重测量模型计算所述实测体积：
通过所述双称重测量模型计算所述实测密度：其中，Δm1和Δm2分别表示在第一气压对应的空气密度和第二气压对应的空气密度下的被测物体与标准物体的质量差；V
r
和V
t
分别是标准物体和被测物体的实测体积；ρ0是参考密度；ρ
c
是被测物体的材料密度；ρ
a1
和ρ
a2
分别为第一气压和第二气压对应的空气密度。5.根据权利要求1所述的一种双称重体积和密度测量方法，其特征在于，所述热膨胀误差修正模型，包括：体积热膨胀误差修正模型：密度热膨胀误差修正模型：ρ(t
eff
)＝ρ(t
mea
)
×
[1+γ(t
mea
‑
t
ref
)]；其中：ρ(t
eff
)、V
eff
分别是目标温度时被测物体的目标密度、目标体积；ρ(t
mea
)、V
mea
分别是被测物体的实测密度、实测体积；t
mea
是测量时的实际温度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏祎，程丽苑，熊忠琪，刘佳鑫，许祎凡，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院，
类型：发明
国别省市：