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毫厘之间--精确的巨大标准力
日期: 2001年07月26日 00:00       来源:科技部
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    中国能造万吨巨轮,可巨轮用的锚链却要进口,这是因为当我们想检验一下锚链的拉力是否符合要求时,却发现我们没有足够的检验手段,更确切地说是没有12兆牛的巨大标准力。

标准力是国际公认的力的标准,我们应用的拉力、压力等各种力是否符合要求都需要用标准力进行检验。

实际上标准力就是标准砝码的重量。这些标准砝码是国际计量组织把一公斤的标准砝码传递给我们国家后,再经过组合得到的,它们独一无二,我们不能用标准砝码直接去检验 。

所以,我们要用设备把砝码的重量极其准确地转移到方便操作的仪器上,这个仪器叫传感器。

传感器可以把接受到的标准力变成电信号储存起来,然后我们再用传感器去检验各种力。

以前我们国家标准力的最大值只到1兆牛,这是因为我们有设备可以把100吨砝码的重量非常准确地转移给传感器,但是超过1兆牛的标准力,就没有设备完成转移工作了。

如果我们想得到20兆牛的标准力,需要的砝码是2000吨,也就是说要把20个这么多砝码的重量转移到传感器上,真有点愚公移山了 。

于是中国计量科学研究院的科学家们研制了这样一个设备,它可以把4吨砝码的重量放大500倍。这其中的奥妙在于科学家们把液压千斤顶运用的帕斯卡原理用到了标准力的放大中。

在一个密闭的连通器中压强处处相等,小活塞与大活塞的面积是1:500,那么力的放大比也是1:500。

因此,我们只要在小活塞这边加4吨的砝码,就能在大活塞这边产生出2000吨的力,从而得到20兆牛的标准力。

在这个力的放大过程中,科学家们创造了一种静压法,确保13吨重的大活塞在一根头发丝的宽度内不与油缸有丝毫摩擦,从而得到一个精确的巨大标准力,其精度居世界领先水平,荣获国家科技进步一等奖。

有了精确的巨大标准力,我国不再进口巨轮锚链,相反我们建立了锚链拉力试验台,制造的锚链销往世界50多个国家。

要把十几公分厚的钢坯板轧制成几毫米厚的钢板,有了巨大标准力才能实现。

巨大的标准力,不仅保证了大型力学实验的准确性,而且还在桥梁、建筑、核能、海上石油平台、地震研究等各个领域发挥作用,并为我们的航天事业、为我们探索未知的领域奠定了坚实的基础。

联系方法:呼机 68338866呼16879

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