測力機復現整數牛頓力值砝碼質量的簡便計算公式：

      為貫徹*法定計量單位，在復現整數牛頓力值時，應對原公斤力的砝碼進行質量補充。本文針對標準測力機和擺錘試驗機的砝碼(或擺錘)補充質量提出了簡便算法，以供參考。

      *、標準測力機砝碼補充質的計算

      在力值傳遞系統中，考慮當地重力加速度和空氣浮力的影響，由基準或標準測力機的砝碼質量直接復現公斤力力值Fr,*需砝碼質量m,為:

      F.gm,=*  (1)B(1-.PkPt式中,  g-*當地重力加速度，(m/s2);

      gn- -- kgf- →N轉換系數，g。= 9.80665;ρ:**空氣密度，(kg/m');

      復現牛頓力值FN*需砝碼質量mn為:

      FvmN=g(1*-  PkP1 !(2)

      由于公斤力與牛頓間的換算系數為非整數(1kgf =9.80665N),若要使10牛頓力對應原1公斤力為同*刻度，則必須在原1公斤力*對應砝碼的基礎上增加*定質量m補的補充砝碼，從而實現兩種力值共用*個度盤，此時度盤指示的刻度值有Fn=10F: (即原公斤力刻度值乘以十倍為整數牛頓值)的關系。則將Fw=10F,代入式( 1 )或( 2 )整理得:

      mw  10=*= 1.0197162 m.go (3)

同時已知:

      mv=mz + m補  (4)

      將式( 4 )代人式( 3 )得:

      c二m補=_10-- 1 =0.0197162  (5)

      m:  gnC =0.0197162可稱為復現整數牛頓力值砝碼時，原公斤力的砝碼質量增加系數。

      將已知值m;代入(3)、(5)兩式，則得標準測力機復現整數牛頓力值時計算砝碼質量的簡便公式:

      m補= 0.0197162mx  ( 6)mN≈1.0197162m,  (7)由式(1)可知，利用力的動力效應復現的現行公斤力力值的砝碼，已考慮當地重力加速度和空氣浮力的影響。則我們認為，在原砝碼的基礎上復現整數牛頓力值時，不必按(1)、(2 )兩式(見參考文獻)進行煩瑣的計算求出m補,而只需實測原公斤力各砝碼的質量mn,按(6)、( 7 )兩簡便公式，即可求得原各級砝碼*需的補充質量m補或相應各級牛頓力值的砝碼質量mw。

      二、擺錘試驗機擺錘補充質的計算

      對擺錘試驗機，為復現整數牛頓力值，同樣需改變其原擺錘質量。但我們知道，擺錘試驗機的擺桿(不掛擺錘時)在度盤上復現的力值*需的擺桿質量是未知的(不同于標準測力機的吊架系統質量是已知的),*以對擺錘試驗機進行改制，關鍵在于計算出擺桿復現公斤力時*需的擺桿質量m擺,;  并把m擺值加在經改制后*級度盤*對應的擺錘上，方可復現整數牛頓力值。

三、簡便公式的驗證

以Lj-500型拉力機為例，已知F1h=100kgf、F:2h = 250kgf、 Fsk= 500kgf,在七級天平上實測得原三個擺錘的質量為m:s=4.914kg、mzn=11.982kg、mzk=19. 995kg。將該六個已知值代人式(9 ),計算得:

      m擺=3.080kg

      為驗證m擺的*度，將以上七個已知值代入式( 8 )得:

      12 , 509382≈12.515018≈12.509069由此結果可知，計算值m擺是可信的。

      我們采用重新制造*套復現牛頓力值的新擺錘，則由(11)式可得復現整數牛頓力值時*對應的三個新擺錘質量為:

      ( mn=5.0716112 :

      m2n= 12.218239( m3n= 20.389225

      將加工好的三個新擺錘嚴格按JJG99- -72規定的四等砝碼檢定，然后使用ES-010 A、L -0.5三等拉式標準測力計對Lj-500拉力機進行公斤力和牛頓力值的檢定(拉式測力計的公斤力和牛頓值由兵器工業部296力學計量*標定),其相對誤差(檢定結果的變動度均不大于(%)見圖(實線為公斤力值相對誤差;虛線為牛頓力值相對誤差)。

      由圖結果可知，經改制后，該拉力機公斤力與牛頓力值的相對誤差方向基本是吻合的，則說明本文提出的簡便計算公式用于擺錘試驗機的改制是可行的。

      四、結  語

      1.對于動力效應復現力值的測力機，在公斤力的基礎上復現整數牛頓力值砝碼時(即原公斤力的刻度值乘以十倍為整數牛頓值)，不需當地重力加速度和傳遞比等參數，即可按本文提出的(6)、( 7)、(10)、(11)簡便計算公式。