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精密天平誤差的來源以及消除
不管精密天平多么,操作人員多么細心、謹慎,精密天平在測量物體質量時,由于天平本身的缺陷、衡量時所用砝碼的不性、進行衡量時的天平周圍環境條件以及使用者個人的技能等原因,都或多或少影響測量結果。為了知道測量值與真值的近似程度,我們必須知道結果中有幾位可靠數據,必須知道誤差的來源及大小,以便設法消除,以提高測量精度。下面島韓實業就介紹以下幾個方面的誤差及消除。
首先是天平安裝不正確與溫度不穩定引起的誤差。由于安裝不好,支點刀承傾斜,致使支點刀在擺動中兩側摩擦阻力不同,造成天平平衡位置向一邊滑動,引起天平系統誤差。另外由于天平的橫梁不均勻受熱會引起或加大橫梁的不等臂誤差。上述誤差雖然不可能消除,但只要在天平安裝、使用和維護方面按技術要求進行操作,可以使誤差大大減小。
其次天平測量的第二種誤差是由空氣浮力所引起的誤差。我們知道任何物體在空氣中都將受到空氣的浮力。其浮力的大小與它所排開空氣的重量相同。由于砝碼通常用銅制成,而在衡中被衡量物體各式各樣,因此空氣對物體與對砝碼的浮力不可能相等,為了更衡量物體就必須消除由空氣浮力引起的誤差。設物體M與砝碼m在天平左右平衡,其密度分別為ρ物和ρ砝,在真空中的質量分別為Q、P。則有:
可知,只有當ρ法=ρ物時,Q=P,也就是說,只有被測物體的密度與砝碼的密度相同時,在空氣中所測的數值才等于被衡量物體的真實質量。而在其它被衡量物體密度不等于砝碼密度的情況下都存在空氣浮力所引起的測量誤差。只有將空氣浮力引起的衡量誤差修正后才能得到被衡量物體的真實值。
以上就是精密天平測量中常見的一些測量誤差及消除方法。當然在天平測量中還有一些偶然誤差、疏失誤差等都屬于操作者本身引起的,只能由操作者本人按操作規程要求操作消除誤差。