重力加速度对力学计量器具准确度的影响

李喆

摘要：重力加速度随纬度、海拔而变化。力学计量装置的精度受重力加速度不同范围的影响。因此，有必要研究重力加速度对测量装置精度的影响。机械测量装置透过力的动态或静态效果测量力的值。由静力效果测量的力值受重力加速度的影响。为了确保测量精度，可以通过开发特殊的重力补偿软件或预定义重力加速度来修复差值。分析了重力加速度与机械测量装置精度的关系，阐述了力学计量技术，分析了重力加速度对力学计量装置精度的影响，并提出了适当的方法。

关键词：重力加速度;力学计量器具;准确度;影响

在生活中经常使用机力学计量仪器。由于仪器的测重重力与重力加速度有关，因此重力加速度受测量位置纬度和高度等因素的影响，从而导致区域差异。因此，重力加速度会影响力学计量装置的精度。提出了症状处理方法，对力学计量精度产生了积极影响。

一、重力的概念阐述

简而言之，吸引力是地球上各种物体的重力与自己的质量成正比。因此，对象的重力称为重量。重力的计算方法如下：G=mg，其中g代表重力加速度。在日常生活中，经常把物体的重量和质量混为一谈，这是两个完全不同的概念。物体的重量不是恒定的。它受到各种因素的影响，例如地球的纬度、高度和直径。对象的重量在不同的环境中可能会有很大差异。通常，对象的重力加速度与纬度成正比，反之亦然。

二、力学计量器具的原理分析

1.力值是使用力的动力效应测量。力的值是使用力的动态效果（重力平衡法）测量的。该方法通过测量地球重力场中的质量和重力加速度来测量物体的力。重力场而定，地球引力作用下的物体会产生重力加速度。这种力就是重力。如果知道力场中质量对象的严重性，则可以计算相应的力值。在日常生活中，重力加速度通常用于测量力平衡出力值，即使用力的动态效果测量力。

2.力值是使用力的静力效果测量的。力的静态效果是在对象变形时发生的内部约束，因此对象可以更改其物理特性。根据这一原理，力值可以用两种方式测量：（1）力值是用彈性元件的变形来测量的。典型的机械设备包括弹性式百分表、压力表、水银箱、标准测力仪。当器具的弹性元件受到力的影响时，它会变形，可以使用大小来测量力。（2）各种力传感器用来测量力值。典型的力学计量器是数字压力计。在力传感器中，应变片随测量的力而变化，测量的力变为物理特性的输出，例如电容、电阻已转换，大小测量的力随后通过测量电路进行测量。对于数字压力计通过压力接口将测量的电压表传输到传感器压力，以检测膜片。传感器会放大检测到的信号，将其转换为V/A状态，然后将其传输到处理器进行适当处理。设置数字显示会影响开关量输出，并允许模拟或数值输出。在数字压力表中，P=F/S=K×mg/S=Cmg，p=显示值，F=压力，c=比例常数，数字压力表示该值对应于指定质量压力下的压力。数字式压力表根据重力进行标定，以显示压力。在不同位置，重力加速度受不同重力加速度的影响，即使压力相等。仪器表明重力加速度影响测量。力的静态效果测量其结果受重力加速度影响的力的值。重力加速度在很大程度上是由于数量庞大、成员众多以及各地区海拔不同而急剧上升的。南北两端的海口、漠河均在32°跨度，变化0.27%重力加速度。拉萨、漠河之间的高程差为4000米，重力加速度变化0.34%。这种变化是不容忽视的。在同一地点使用同一测量仪器进行的测量在另一地点有误差。我国不同城市的重力加速度不同。

三、针对重力加速度对于力学计量器具准确度的影响以及处理方法分析

1.分析重力加速度对力学计量仪器精度的影响。（1）重力加速度对力学计量装置精度的影响主要是由于重力加速度的变化。当重力加速度变化在力学计量装置5×10的产生和验证过程中低时，可以忽略重力加速度对机械测量装置的影响。（2）力学计量装置生产验证过程中重力加速度的变化大于5 x 10，在这种情况下，重力加速度导致测量误差大于允许的测量误差。在这种情况下，计量器具到受到区域影响，必须调整仪表的精度重新校准。

2.分析处理。（1）通过应用仪器本身的重力补偿软件，可以消除重力加速度对测量仪的影响。在这一阶段，许多制造商考虑了重力加速度对制造过程中机械测量装置精度的影响。因此，一些测量仪器有重力补偿软件。制造商使用曲面进行有针对性的调整以简化使用。（2）通过固定二进制开关调整设置。该测量仪必须有一组二元开关，其状态必须根据仪器的实际情况和仪器的使用范围进行调整，以解决重力加速度引起的误差修正。（3）自动标定解决误差。在正式使用设备之前，在设备上使用标器，然后通过相应的操作系统获取默认额定值。（4）对于机械测量装置制造商，重力加速度可根据用户范围提前转换。例如，要将某州生产的3000 G电子产品运到北京，制造商必须调整测量值，并将标准重量从3003.6g校准为3000 g，使测量值符合北京的要求。

重力加速度在力学计量仪器的制造、验证和使用过程中对重力加速度影响很大。因此，今后应密切注意重力加速度对力学计量仪器的影响，并采取适当措施消除重力加速度误差，确保机械测量仪器的精度。总体而言，制造商应密切观察并不断改进重力加速度变化对力学计量装置的影响，以满足测量装置的精度要求。

参考文献：

[1]任梅军.面向周向力动力系统动态力测量装置设计[J].传感器与微系统，2020，39（08）：117-118+126.

[2]张峻飞.植入应变片式智能螺栓预紧力测量系统的研究与应用[J].质量与可靠性，2020（03）：31-34.

[3]李燕峰.磁轭式磁粉探伤机提升力测量装置的研制[J].计量与测试技术，2020，47（02）：19-21.

[4]韩文涛.嵌入薄膜传感器悬臂梁三向力测量技术研究[J].应用力学学报，2020，37（01）：411-417.

[5]罗晖焜.关节臂式坐标测量机测量力误差分析及补偿[J].仪器仪表学报，2019，38（05）：1159-1167.