Massa ja paine


Massan SI-yksikkö: kilogramma (kg)​

Kilogramma on yhtä suuri kuin kansainvälisen kilogramman prototyypin massa.

Kilogramman kansainvälinen prototyyppi on iridiumin ja platinan seoksesta tehty sylinteri, jonka korkeus ja läpimitta ovat 39 millimetriä. Prototyyppiä säilytetään avulla, jota säilytetään Sèvresissä, Ranskassa lähellä Pariisia.

Toteutus

Suomella on oma platina-iridium prototyyppi (BIPM:stä vuonna 1890 saatu kopio n:ro 23), joka on massan kansallinen mittanormaali. Prototyyppiä säilytetään MIKESissä ja sitä verrataan BIPM:ssä Pariisissa oleviin prototyypin kopioihin. Vertailut on tehty vuosina 1889, 1948, 1985, 1990 ja 2001. Viimeisessä vertailussa Suomen prototyypin massa oli 1 kg + 0,247 mg. Muutos edelliseen vertailuun oli 0,054 mg. Prototyypin massa kasvaa ilman epäpuhtauksien vaikutuksesta jatkuvasti. Suurin osa muutoksesta voidaan yleensä poistaa puhdistamalla prototyyppi. Suomessa puhdistaminen ei toistaiseksi ole mahdollista. Prototyypin massan standardiepävarmuus on tällä hetkellä (2010) noin 0,022mg.

Massan yksikkö kilogramma voidaan realisoida ainoastaan Kansainvälisessä painojen ja mittojen toimistossa, BIPM:ssä. Tämän takia jäljitettävyys mittauksin katkeamattomana ketjuna yksikön määritelmästä kalibroituun punnukseen vaatii lukuisia vertailuja, jotka edellyttävät mittaukseen liittyvien yksityiskohtien, kuten punnusten ominaisuuksien ja punnitusolosuhteiden tuntemusta. Lisäksi tarkkojen vertailujen edellytyksenä ovat korkealaatuiset vaa'at.MIKESin massalaboratorio (puhdastila)

Punnitustuloksiin vaikuttavat punnuksen massan lisäksi myös muut seikat, kuten punnuksen muoto, tiheys, magneettiset ja sähköiset ominaisuudet, pinnankarheus sekä lämpötila. Lisäksi punnitustulokseen vaikuttavat ilman parametrit, kuten lämpötila, kosteus, paine ja hiilidioksidipitoisuus.    Tarkoissa punnituksissa nämä parametrit joudutaan mittaamaan. Ilman lämpötila ja kosteus (20 °C, 50 %RH) pidetään tarkoissa rajoissa säädön avulla. Lisäksi seuraavat seikat pyritään mahdollisuuksien mukaan minimoimaan: ilman kemialliset ja mekaaniset epäpuhtaudet, tärinä, ilmavirtaukset, lämpötilagradientit, staattinen sähkö ja ulkoiset magneettikentät.

Nykyiset MIKESin laboratoriotilat valmistuivat vuonna 2005. Punnituksiin vaikuttavien häiriötekijöiden minimoimiseksi laboratorion rakenteille, ilmastoinnille, tärinäeristykselle ja puhtaudelle on asetettu erityisvaatimuksia.

Paineen yksikkö: pascal (Pa)

Paine on johdannaissuure, joka ilmaisee pinta-alayksikköön kohdistuvaa kohtisuoraa voimaa (p = F / A ). Paineen SI-yksikkö on pascal ja sen tunnus on Pa (N/m2 = kg·m−1·s−2). Pascalin lisäksi käytetään myös on muita yksiköitä. Ilmanpaineesta puhuttaessa käytetään edelleen yleisesti yksikköä baari (1 bar = 100 000 Pa ), esimerkiksi ns. normaali ilmanpaine maan pinnalla on 1013,25 mbar = 1013,25 hPa (= 1 atm, normaali-ilmakehä)) .

 

Massan ja paineen kalibrointipalvelut