Fórum Aldebaran
Oficiální fórum serveru Aldebaran.cz
|
| Zobrazit předchozí téma :: Zobrazit následující téma |
| Autor |
Zpráva |
arqe
Založen: 19. 11. 2004
Příspěvky: 706
Bydliště: Liberec
|
 Zaslal: so, 19. červenec 2008, 18:12 Předmět: kilogram ala watt balance |
 |
|
| citace: | | Experiment Watt Balance je dynamický experiment, ve kterém je tíhové zrychlení měřeného tělesa kompenzováno magnetickým polem supravodivých cívek. |
Princip jsem uplne nepochopil, ale co me zarazi je, ze by nova definice kilogramu mela co delat s jeho tizi. Tihova konstanta se preci vyrazne meni od polohy experimentu (zrovna treba zemepisna sirka) a mozna meritelne i v case. (trebaze za dlouhe obdobi, ja nevim).
Fyzikum by to treba nemuselo tolik vadit, ale technici by se tezko srovnali se situaci kdy ma kazdy kilogram jinou setrvacnou hmotnost. 
Jak je to ve skutecnosti s tou tizi v experimentu? |
|
| Návrat nahoru |
|
 |
Vojta Hála
Založen: 06. 06. 2004
Příspěvky: 5169
Bydliště: egg zavináč jabber tečka cz
|
| Zaslal: ne, 20. červenec 2008, 11:22 Předmět: |
|
|
The principle of the watt balance
Užité mechanické veličiny jsou rychlost  a tíhové zrychlení  .Pro měření hmotnosti je třeba je znát, čili změřit nezávisle. Nevidím v tom ale principiální problém. Časy a vzdálenosti lze měřit s velkou přesností (atomovými hodinami, laserovou interferometrií) a tíhové zrychlení je nezávislé na použité testovací hmotnosti. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Petr Kulhánek
Založen: 27. 08. 2004
Příspěvky: 40
Bydliště: Praha
|
| Zaslal: ne, 20. červenec 2008, 11:34 Předmět: Watt Balance |
|
|
| Kilogram bude samozrejme definovan nezavisle na gravitaci: těleso, jehož klidová energie je rovna energii fotonu s frekvencí 1,356 392 733 × 10^50 Hz přesně. Watt Balance je jen experiment, ktery v prvni fazi zlepsi stavajici hodnotu Planckovy konstanty a v druhe fazi, po jejim zafixovani, bude slouzit k prevazeni narodnich standardu. Nebudou uz se muset porovnavat s jednim problematickym exemplarem. Watt Balance je vlastne kvalitni gravimetr, u nehoz se bude merit rychlost, napeti a proud. Nedokazu si predstavit, jak bychom zvazili nejake teleso, aniz bychom se zabyvali jeho tizi. To bychom museli zjistovat jeho setrvacne ucinky a to by asi byl dost velky experimentalni problem. Jinak zkuste pohledat v odkazech, treba tam bude k tomu neco vic, ja to ted nestiham. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Martin Žáček
Založen: 29. 08. 2004
Příspěvky: 65
Bydliště: Praha
|
| Zaslal: ne, 20. červenec 2008, 21:34 Předmět: Re: kilogram ala watt balance |
|
|
| arqe napsal: | | Jak je to ve skutecnosti s tou tizi v experimentu? |
Gravitační zrychlení se měří zvlášť, tzv. absolutním gravimetrem, s přesností asi o řád větší než je přesnost watt balance experimentu. Takže tíhové zrychlení g vstupuje do experimenttu jak známý parametr.
Absolutní gravimetr: je přístroj umožňující změřit gravitační zrychlení nezávisle na hmotnosti, princip spočívá v proměřování volného pádu tělesa ve vakuu za použití optických interferenčních metod. Do experimentu vstupuje pouze měření času (realizuje se atomovými hodinami, přesnost kolem 15 řádů, pro gravimetrii taková přesnost ani není nutná, protože výsledná přesnost interferometru je horší). Délka, která ve zrychlení také vystupuje, se převádí na čas přes rychlost světla. Absolutními gravitmetry měří také tíhové zrychlení geofyzici. Ti nepotřebují takovou přesnost kvůli jednotkám ale kvůli sledování nepatrných změn Země. Tady
http://www.cmi.cz/index.php?lang=1&wdc=1331 je popsáno, jakým referenčním gravimetrem měří geofyzici gravitační zrychlení u nás. Na vzorku naměřených dat je vidět, že s touto přesností bezpečně naměří slapové síly.
Výsledkem měření gravitačního zrychlení je gravimetrická mapa,
http://www.ipe.muni.cz/newweb/articles/sv04.pdf.
Princip měření u watt balance je vysvětlen na pěkné prezentaci švýcarského metrologického institutu (je to z letní metrologické školy, protože mají všechny materiály on-line, je to pěkný zdroj informací z moderní metrologie, viz zde http://www.metas.ch/LesHouches/lectures.htm),
http://www.metas.ch/LesHouches/downloads/talks/29_Eichenberger.pdf od strany 12 do strany 14. Na stránce 14 je třeba vidět, že u toho švýcarského watt balance je jedno měření sestaveno z deseti dílčích měření s různě symetrickými konfiguracemi, pak se průměrováním dají eliminovat některé nesymetrické vlivy. Gravitační měření se provádí nezávisle a po celou dobu experimentu watt balance. Jejich gravimetr je na straně 18 téže prezentace. Na straně 28 je pak vidět vzájemné uspořádání švýcarského watt balance exerimentu, kde je vidět i ten gravimetr (že je ve stejné místnosti a poblíž watt balance). |
|
| Návrat nahoru |
|
|
arqe
Založen: 19. 11. 2004
Příspěvky: 706
Bydliště: Liberec
|
| Zaslal: ne, 20. červenec 2008, 22:27 Předmět: |
|
|
| Diky vsem za odpovedi. Ted uz chapu, jak by se nechal vyrobit etalon kilogramu kdekoliv a kdykoliv. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Michal
Založen: 04. 03. 2006
Příspěvky: 6541
|
| Zaslal: út, 22. červenec 2008, 19:24 Předmět: |
|
|
Ještě podotýkám, že ten princip vážení, kdy na jedné straně je neznámá hmota, kterou vyvažujeme cívkou v magnetickém poli je dlouho známý a asi nejpřesnější způsob vážení. Nazývá se to magnetokompenzační váhy a dělá je třeba fa Sartorius.
Jenže není jednoduše možné dostatečně přesně změřit tu magnetickou indukci v permanentním magnetem. Takže se váhy normálně kalibrovaly pomocí nějakého toho etalonu hmotnosti.
A protože není g na všech místech úplně stejné, je jednoduše ten etalon zabudovaný jako součást váhy a jednou za čas (po každém přestěhování) se musí udělat kalibrace.
Ta nová metoda je vlastně o tom, jak dostatečně přesně změřit magnetické pole a nepotřebovat k tomu etalon hmotnosti. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Vojta Hála
Založen: 06. 06. 2004
Příspěvky: 5169
Bydliště: egg zavináč jabber tečka cz
|
| Zaslal: st, 23. červenec 2008, 14:08 Předmět: |
|
|
| Napsal jsem do Wikipedie v češtině heslo výkonové váhy (=watt balance). Prosím o kontrolu a případné vylepšení. Hlavně by to chtělo schematický nákres první a druhé fáze, jako má Eichenberger v té přednášce. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Michal
Založen: 04. 03. 2006
Příspěvky: 6541
|
| Zaslal: st, 23. červenec 2008, 21:54 Předmět: |
|
|
| Vojta Hála napsal: | | Napsal jsem do Wikipedie v češtině heslo výkonové váhy (=watt balance). Prosím o kontrolu a případné vylepšení. Hlavně by to chtělo schematický nákres první a druhé fáze, jako má Eichenberger v té přednášce. |
Článek je SUPER! |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Michal
Založen: 04. 03. 2006
Příspěvky: 6541
|
| Zaslal: čt, 24. červenec 2008, 16:51 Předmět: |
|
|
Ještě jsem se chtěl zeptat - opravdu tam jsou proudové váhy? Proudové váhy mají (aspoň myslím) dvě proudové smyčky. Pomocí proudovýc vah je (nebo byl) definován 1A.
Já myslel, že to B je vytvořeno něčím jiným, třeba permanentním magnetem. Jinak ten druhý krok experimentu nedává smysl (žádné napětí by tam nevzniklo).
Nebo se termínem "proudové váhy" označuje i obecně smyčka v mag. poli?
A ten druhý krok (dynamický) - není tam problém s nehomogenitou magnetického pole? |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Vojta Hála
Založen: 06. 06. 2004
Příspěvky: 5169
Bydliště: egg zavináč jabber tečka cz
|
| Zaslal: čt, 24. červenec 2008, 20:46 Předmět: |
|
|
| Michal napsal: | | Ještě jsem se chtěl zeptat - opravdu tam jsou proudové váhy? Proudové váhy mají (aspoň myslím) dvě proudové smyčky. Pomocí proudových vah je (nebo byl) definován 1A. |
Pokud vím, stále se jimi ampér realizuje, přičemž se kalibruje známou hmotností.
| Michal napsal: | | Já myslel, že to B je vytvořeno něčím jiným, třeba permanentním magnetem. Jinak ten druhý krok experimentu nedává smysl (žádné napětí by tam nevzniklo). |
Já bych tomu říkal proudové váhy, ať už je to pole vytvořeno jakkoliv. (A myslím, že se to tak říká.) Každopádně se měří síla na vodič s proudem. Proč by napětí nevzniklo?
Jinak Eichenberger uvádí zdroj a geometrii magnetického pole jako jednu z otázek k rozhodnutí při konstrukci přístroje. V NPL používali permanentní magnet s radiálním polem, v NIST je supravodivý solenoid rovněž s radiálním polem, METAS má permanentní magnet speciálního tvaru s "homogenním" polem, LNE permanentní magnet radiální, v BIPM permanentní magnet s polem radiálním (zato cívka je supravodivá).
| Michal napsal: | | A ten druhý krok (dynamický) - není tam problém s nehomogenitou magnetického pole? |
Myslím, že si dokážou navrhnout magnet tak, aby v používaných mezích bylo dost přesně homogenní. Podrobnosti neznám, ale určitě to sledují. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Michal
Založen: 04. 03. 2006
Příspěvky: 6541
|
| Zaslal: pá, 25. červenec 2008, 5:30 Předmět: |
|
|
| Vojta Hála napsal: | | Já bych tomu říkal proudové váhy, ať už je to pole vytvořeno jakkoliv. (A myslím, že se to tak říká.) Každopádně se měří síla na vodič s proudem. Proč by napětí nevzniklo? |
No né, protože v té sestavě, která definuje 1A protéká ten proud oběma cívkami (ten samý proud) Není tam žádný externí zroj mag. pole. Když tam proud nebude, zbydou jen dvě cívky (bez mag. pole) . |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Vojta Hála
Založen: 06. 06. 2004
Příspěvky: 5169
Bydliště: egg zavináč jabber tečka cz
|
| Zaslal: pá, 25. červenec 2008, 10:56 Předmět: |
|
|
| Jasně, ovšem druhou cívkou může protékat i jiný proud. :-) OK, rozumíme si. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Michal
Založen: 04. 03. 2006
Příspěvky: 6541
|
| Zaslal: ne, 27. červenec 2008, 10:23 Předmět: |
|
|
Ještě mi uniká jedna věc (i když ta nesouvisí tolik s novou definicí kilogramu).
Totiž - pomocí výkonových vah umíme něco dost přesně zvážit. Jak se to "něco" ale vyrobí, aby mělo přesnou hmotnost? (a nebylo k tomu potřeba nějaké téměř nekonečné množství iterací?) |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Vojta Hála
Založen: 06. 06. 2004
Příspěvky: 5169
Bydliště: egg zavináč jabber tečka cz
|
| Zaslal: ne, 27. červenec 2008, 17:32 Předmět: |
|
|
| Napadá mě třeba napařování anebo vystavit předmět svazku iontů stejné látky. Intenzitu a trvání paprsku lze dost dobře řídit. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
Paul
Založen: 04. 10. 2005
Příspěvky: 1252
|
| Zaslal: ne, 27. červenec 2008, 17:33 Předmět: |
|
|
| Michal napsal: |
Totiž - pomocí výkonových vah umíme něco dost přesně zvážit. Jak se to "něco" ale vyrobí, aby mělo přesnou hmotnost? (a nebylo k tomu potřeba nějaké téměř nekonečné množství iterací?) |
Co takhle postup: vylití -> broušení -> leštění? Popřípadě vložit ještě proceduru leptání? Po každém kroku by samozřejmě byl předmět zvážen a samotné leštění by probíhalo v několika krocích, s tím, že by se sledovalo, jak rychle ubívá hmotnost v závislosti na čase leštění (při různých materiálech užitých na leštění). Pak by jsi jen tento čas přizpůsobil. |
|
| Návrat nahoru |
|
|
|
|
Nemůžete odesílat nové téma do tohoto fóra
Nemůžete odpovídat na témata v tomto fóru
Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete hlasovat v tomto fóru
|
Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Czech translation by Azu |
FAQ
Hledat
Seznam uživatelů
Uživatelské skupiny
Registrace
Nastavení
Soukromé zprávy
Přihlášení
