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b) una sfera di silicio monocristallino, alla quale è stato attribuito il valore di massa volumica mediante confronto idrostatico con la sfera precedente; questa seconda sfera funge da testimone della prima. Inoltre tre sfere di vetro-ceramica, alle quali è stato attribuito il valore di massa volumica mediante misure di massa e di volume, fungono da testimoni delle precedenti e la loro massa volumica è affetta da un'incertezza relativa di +/- 1 x 10(elevato a - 6), superiore a quella della massa volumica delle sfere precedenti a causa di geometria meno regolare e di minor stabilità del materiale. Le sfere hanno massa pari circa ad 1 kg e diametro pari circa a 93 mm (sfere di silicio) e 90 mm (sfere di vetro-ceramica). Lo scostamento dalla regolarità geometrica (di sfericità) è contenuto entro 0,2 mm nel caso delle sfere di silicio ed entro 0,7 mm nel caso delle sfere di vetro-ceramica. Il coefficiente di dilatazione termica volumica del silicio è 7,68 x 10(elevato a - 6) K(elevato a - 1), mentre quello del vetro-ceramica è circa 1 x 10(elevato a - 7) K(elevato a - 1). La densità delle sfere è riportata a 20 C a partire dal valore che essa ha alla temperatura di prova, la quale è misurata con incertezza di +/- 2 mK. La massa di tutte le sfere è determinata mediante confronto con un campione secondario del kilogrammo. Il volume delle sfere è calcolato a partire dalla misura del diametro medio, ottenuto da misure interferometriche di alcuni diametri e da misure di scostamenti dalla rotondità su diversi piani meridiani. 5. L'incertezza relativa con la quale è conservato e reso disponibile il campione nazionale è pari a +/-7 x 10(elevato a - 7) ed è ottenuta sommando in quadratura le componenti di incertezza di tipo A e di tipo B. L'incertezza della massa volumica delle sfere è dovuta prevalentemente a componenti di tipo A. Esse sono: l'incertezza nella misura di massa, pari a +/- 0,25 mg; l'incertezza nella misura del diametro medio, stimata, nel caso della migliore regolarità geometrica, entro +/- 20 nm. 3. Il campione nazionale è stato sottoposto, negli ultimi dieci anni, a sette confronti internazionali; i più recenti confronti sono stati con lo CSIRO (1988) e il PTB (1989). I risultati hanno confermato le incertezze stimate. 4. La stabilità della massa volumica delle sfere, potendo essa variare a causa di variazioni della struttura chimico-fisica del materiale stesso, è controllata mediante: confronti incrociati eseguiti tramite pesate idrostatiche; rideterminazioni della massa volumica di una delle sfere mediante misure di massa e di volume; aggiunta di una nuova sfera al gruppo, avendo determinato la sua massa volumica attraverso misure di massa e di volume. 5. Dal campione nazionale sono direttamente derivati, attraverso pesate idrostatiche: campioni liquidi con massa volumica compresa tra 600 kg/m(Elevato al Cubo) e 2300 kg/m(Elevato al Cubo); campioni solidi con massa volumica compresa tra 1300 kg/m(Elevato al Cubo) e 5000 kg/m(Elevato al Cubo) con massa e volume compresi tra 0,5 e 1 volte la massa e il volume del campione nazionale. 2. Campione nazionale di portata in massa. 1. Il campione nazionale di portata in massa è costituito da un impianto a circuito chiuso, interamente costruito in acciaio inossidabile ed operante con acqua deionizzata come fluido di lavoro. Esso provvede sia alla generazione del flusso di liquido, con portata in massa, pressione e temperatura prestabilite, sia alla misurazione della portata in massa e delle grandezze di stato pressione e temperatura. I principali componenti dell'impianto sono: un serbatoio di recupero coibentato, della capacità di circa 900 dm(Elevato al Cubo), e un serbatoio di pesata, coperto e coibentato, montato su di una bilancia elettronica con fondo scala 100 kg e risoluzione l g; apparato di regolazione della temperatura dell'acqua in grado di mantenere la temperatura del fluido ad un valore predeterminato, compreso tra 18 C e 30 C, stabile entro +/- 0,1 K; una sezione di prova, sulla quale vengono inseriti gli strumenti da tarare, composta da una serie di tubazioni rettilinee di diametro fino a 50 mm; una pompa centrifuga a velocità regolabile e una valvola di laminazione per la regolazione della pressione di linea; un deviatore rapido di flusso, geometricamente e dinamicamente simmetrico nei due versi di azionamento, avente un tempo di azionamento inferiore a 10 ms; un cronometro digitale azionato automaticamente dal deviatore di flusso. L'impianto applica il metodo della pesata e cronometraggio. Il metodo si basa sulla misurazione diretta della massa di liquido che fluisce nell'unità di tempo attraverso la tubazione rettilinea (costituente la sezione di prova); il flusso di liquido viene immesso per un intervallo di tempo misurato dal cronometro digitale nel serbatoio di pesata mediante il deviatore rapido di flusso. 2. L'incertezza relativa con la quale è conservato e reso disponibile il campione nazionale, per portata in massa da 0,2 kg/s a 5 kg/s, è pari a +/- 4 x 10(elevato a - 4) ed è ottenuta sommando in quadratura le componenti di incertezza di tipo A e di tipo B. La componente di tipo A è valutata pari a +/- 2 x 10(elevato a - 4) e deriva dalle componenti di incertezza dello stesso tipo originate dai vari dispositivi e strumenti di misura facenti parte del campione, in particolare la bilancia, il deviatore di flusso e il cronometro digitale. La componente di tipo B è valutata pari a +/- 3,5 x 10(elevato a - 4) e deriva dalle componenti di incertezza dello stesso tipo originate dai vari dispositivi e strumenti di misura prima citati, nonché dalla stima delle perdite di liquido in atmosfera dovute ad evaporazione dal deviatore di flusso e dal serbatoio di pesata. 3. Nel 1992 è stato promosso dal BCR un confronto internazionale. 4. Il corretto funzionamento complessivo del campione è periodicamente verificato secondo le indicazioni della Norma ISO 4185. È realizzato per derivazione dal campione nazionale ed è conservato dall'IMGC un campione di portata in massa per acqua deionizzata del tutto simile al campione nazionale ma in grado di operare con temperature del fluido comprese tra 30 C e 80 C; l'incertezza relativa di tale campione è pari a +/- 1,5 x 10(elevato a - 3). 3. Campione nazionale di forza. 1. Le macchine generatrici di forza, dette macchine campione di forza a pesi diretti, usate per conservare il campione di forza consentono la generazione della forza peso nel campo gravitazionale locale, sulla base della formula: F = m(g pedice gl (l - p pedice pa /p pedice pm) ove: