容量的绝对测量和直接比较

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1．绝对测量

容量计量中的衡量法和几何测量法属于绝对测量范畴。

(1)衡量法是基于已知水在不同温度下的密度ρ_t，通过衡量被检量器所容纳的水(一般是蒸馏水)的质量m，来求得容积的一种方法，可用公式表示为：

式中 V₂₀——在标准温度20℃下被检量器的容积；

ρ_ω——衡量用砝码材料的密度；

D——空气密度；

β——被检量器的体胀系数；

t——测量时的温度。

若被检量器无法置于天平中，则可将水排入专用的过渡容器进行衡量。衡量法的准确度高，对环境的要求严，测量程序比较复杂，常用于标准金属量器和标准玻璃量器的检定和精密测试。

(2)几何测量法是对被检量器的几何尺寸进行实测后，计算容积的方法。它适用于形状易于计算的储油罐容积的检测，通常为(10²～10⁵)m³，更适用于大容量计量。

储罐有立式金属罐、卧式金属罐、球型罐、船仓等，其中立式罐应用最广，它是石化产品贸易结算的主要计量器具。立式罐的罐体呈圆筒形，从下至上分若干层。为了求得容积，必须测出各层圈板的内高和内径，并算出液体静压力、罐底不平度、罐顶斜度、罐内附件等影响因素的修正量。

我国提出的新测量方法的要点在于：首先用标准钢卷尺，以“连续相切法”测出底面第一圈板外高3／4处的外周长并求出它的外径；然后通过自制的具有导轨光学径向仪或径向差测量仪，测出其它各层圈板相对于这一基础直径的径向偏差，以此来求得各圈板的外直径。这个方法避免了高空作业，对(700～50000)m³立式罐的测量不确定度(2σ)可达(0．08～ 0．02)%。

2．直接比较

比较法是通过容积已知的标准量器，与被检量器进行直接比较来求得容积的方法，属于相对测量范畴。比较用的工作介质为蒸馏水或清洁水。先将水注入标准量器到检定点的液位，并测得水温为t₁℃；再打开排液阀排到被检量器，测得水温为t₂℃，则在这个检定点被检量器20℃时的容积为：

V₂₀=V_s〔1+β₁(t₁－20)+β₂(20－t₂)+β(t₂－t₁)〕 (5．5－2)

式中 V_s——标准量器20℃时的容积；

β₁，β₂——分别为标准量器和被检量器的体胀系数；

β——水在t₁～t₂℃的平均体胀系数，通常取0．0002℃^－1

为了减小残留量的影响，在测量前被检量器的内壁应当用水润湿，并应严格掌握流出时间和等待时间(参见5．5．3节)。此法的准确度低于衡量法，但简便可行，因而被广泛用于金属量器及玻璃量器的检定和测试。

【参考文献】：

［1］鲁绍曾主编，现代计量学概论第11章力学计量，中国计量出版社，1987。

［2］王江主编，现代计量测试技术第16章力学计量技术，中国计量出版社，1990。

［3］王立吉，现代计量测试发展动态，现代计量测试，1993；1∶3～9。

［4］鲁绍曾主编，计量学辞典，中国计量出版社，1995。

［5］施昌彦，王大充，液压式标准测力机的有效面积和压力波动，计量学报，1986；4∶296～304。

［6］施昌彦，测力称重计量的某些发展动向，现代计量测试，1994；6∶2～4。

［7］天津市计量管理局编，力学计量，中国计量出版社，1985。

［8］国家技术监督局编，国家计量检定系统，中国计量出版社，1991。