Исследование макета ватт-весов на основе монолитного весоизмерительного преобразователя

Приведены сведения о совместных усилиях, предпринимаемых национальными метрологическими институтами для поэтапного распространения единицы массы, прослеживаемой к фундаментальной физической константе – постоянной Планка. Решение о фиксации численного значения постоянной Планка принято на 26 Генеральной конференции по мерам и весам в Париже 20 мая 2019 года. Отражена необходимость работ по поддержанию эквивалентности отечественного эталона единицы массы национальным эталонам других стран, поскольку это является обязательным условием для международного признания измерительных возможностей метрологических институтов Российской Федерации. Представлен макет ватт-весов, созданный во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева. Описан состав и принцип действия весоизмерительного блока макета ватт-весов, работающих по принципу электромагнитной силовой компенсации с монолитным весоизмерительным преобразователем и нижним подвесом. Приведены результаты исследований метрологических характеристик макета ватт-весов. Исследования проведены с применением эталонов, прослеживаемых к Государственному первичному эталону единицы массы – килограмма ГЭТ 3-2020. Полученные результаты показали потенциальную возможность применения конструкторских решений, использованных в разработанном и исследованном макете ватт-весов, для создания в Российской Федерации эталонной установки, реализующей  новое определение килограмма.

1. Чернышенко А. А. «Эталон на столе» – новая реальность в условиях глобальной трансформации Международной системы единиц // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2022. Т. 15. № 2. С. 5–22.

2. Becker P., Bettin H., Danzebrink H-U., Glaeser M., Kuetgens U., Nicolaus A., Schiel D., de Bi`evre P., Valkiers S., Taylor P. Metrologia. 2003, vol. 40, no. 5, pp. 271–287. https://doi.org/10.1088/0026-1394/40/5/010

3. Cladé P., Biraben F., Julien L., Nez F., Guelati-Khelifa S. Metrologia. 2016, vol. 53, no. 5, А75. https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/5/A75

4. Kibble B. P., Robinson I. A., Bellis J. H. Conference on Precision Electromagnetic Measurements. 1990, pp. 178–179. https://doi.org/10.1109/CPEM.1990.109978

5. Glaser M., Borys M. Reports on Progress in Physics. 2009, vol. 72, no. 12, 126101. https://doi.org/https://doi.org/10.1088/0034-4885/72/12/126101

6. Stock M., Conceição P., Fang H., et al. Metrologia. 2020, vol. 57, no. 1A, 07030. https://doi.org/10.1088/0026-1394/57/1A/07030

7. Kibble B. P., Robinson I. A. Metrologia. 2014, vol. 51(2), S132. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/2/S132

8. Schlamminger S., Haddad D. Comptes Rendus Physique. 2019, vol. 20, no.1-2, pp. 55–63. https://doi.org/10.1016/j.crhy.2018.11.006

9. Rothleitner C., et al. First Results Using the Planck-Balance. 2018 Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2018), 2018, pp. 1–2. https://doi.org/10.1109/CPEM.2018.8500904

10. Robinson I. A., Berry J., Bull C., Davidson S., Jarvis C., Lovelock P., Lucas C., Urquhart J., Webster E., Williams P. 2018 Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2018), 2018, pp. 1–2. https://doi.org/10.1109/CPEM.2018.8501149

11. Kim M., Kim D., Woo B. C., Ha D., Lee S. U., Park H. S., Kim J., Lee K. C. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2017, vol. 18, pp. 945–953. https://doi.org/10.1007/s12541-017-0112-6

12. Baumann H., Eichenberger A., Cosandier F., Jeckelmann B., Clavel R., Reber D., Tommasini D. Metrologia. 2013, vol. 50, no. 3, 235. https://doi.org/10.1088/0026-1394%2F50%2F3%2F235

13. Li Z., Zhang Z., Lu Y., Hu P., Liu Y., Xu J., Bai Y., Zeng T., Wang G., You Q., Wang D., Li S., He Q., Tan J. Metrologia. 2017, vol. 54, no. 5, 763. https://doi.org/10.1088/1681-7575%2Faa7a65

14. Каменских Ю. И., Снегов В. С. Эталоны-копии единицы массы: калибровка 2020 года с применением вакуумного компаратора CCL 1007 // Эталоны. Стандартные образцы. 2021. № 2. С. 60–71. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2021-17-2-59-71