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探究不同材料的標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測(cè)量關(guān)系 說(shuō)明：
不同材料的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的聲學(xué)阻抗不同，其在測(cè)量中對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也不同，為此選取了不同材料的鋼制、銅制標(biāo)準(zhǔn)砝碼作為被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量。為減小非線性對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的影響，試驗(yàn)選取了1kg~20kg范圍的每個(gè)標(biāo)稱質(zhì)量下制作3個(gè)F1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼，體積分別為標(biāo)稱質(zhì)量下的0.95倍、1.0倍和1.05倍，定義體積標(biāo)準(zhǔn)偏差σX=s/10，s為單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，每組測(cè)量10次。
標(biāo)準(zhǔn)砝碼測(cè)量結(jié)果的不確定度分析為了評(píng)價(jià)上述方法測(cè)量得到標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積的可信度，把標(biāo)準(zhǔn)砝碼聲學(xué)非接觸式體積測(cè)量的方法和流體靜力稱重體積測(cè)量法進(jìn)行比較，所有的實(shí)驗(yàn)在溫度為25℃，相對(duì)濕度為55％的恒溫恒濕環(huán)境條件下進(jìn)行。系統(tǒng)的不確定度主要來(lái)源于聲學(xué)法測(cè)量平均值本身與液態(tài)靜力法測(cè)量值之間的差值以及液體靜力法測(cè)量值本身的不確定度。
（1）測(cè)量均值的不確定度。基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的A類不確定度評(píng)定。如表2，由于每個(gè)測(cè)量過(guò)程測(cè)量10次，則n=10，測(cè)量均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua=s/10。
（2）非線性不確定度。非線性標(biāo)準(zhǔn)不確定度uε由表2的ε線性度偏差估計(jì)得到，其采用B類評(píng)定。表面積的影響帶來(lái)的不確定度包含在該不確定度內(nèi)。當(dāng)uε假定為矩形分布，uε由ε/10計(jì)算得到。
（3）參考體積的不確定度。參考標(biāo)準(zhǔn)砝碼的體積不確定度ur由流體靜力稱重法評(píng)價(jià)得到。流體靜力稱重體積測(cè)量的不確定度分量主要是水的密度。
（4）其他不確定度來(lái)源。聲學(xué)非接觸式體積測(cè)量的其他的不確定度和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的表面形狀和粗糙度有關(guān)。但在測(cè)量中僅使用OIML類型的標(biāo)準(zhǔn)砝碼為參考和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)砝碼，比較測(cè)量的范圍在標(biāo)準(zhǔn)體積的0.95倍~1.05倍的范圍內(nèi)，因此，以上的不確定度在本文的例子中可以忽略不計(jì)。測(cè)量中各個(gè)分量互不相關(guān)，合成不確定度uc=ua2+uε2+ur2。包含因子k根據(jù)有效自由度計(jì)算得到。合成分布接近正態(tài)分布，擴(kuò)展不確定度U取k=2。
結(jié)論本文提出的聲學(xué)非接觸式體積測(cè)量的方法可以應(yīng)用于不同材料的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測(cè)量。本文給出了5kg~20kg的不同材料標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測(cè)量的實(shí)例，如表3所示。結(jié)合實(shí)例實(shí)驗(yàn)確定了影響聲學(xué)法非接觸標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測(cè)量中對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的空腔體積、技術(shù)交流TechnologyExchange23信號(hào)增益和測(cè)量頻率的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析了測(cè)量不確定度，所有標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)砝碼的相對(duì)擴(kuò)展不確定度值均小于6×10-4。結(jié)果表明，對(duì)于不同材料的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼，聲學(xué)非接觸式體積測(cè)量方法用于體積測(cè)量是完全可行的，能夠獲得較好的結(jié)果。
以上是探究不同材料的標(biāo)準(zhǔn)砝碼體積測(cè)量關(guān)系的詳細(xì)介紹！
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