NIST经常被要求提供不寻常的，有时是彻头彻尾的异国测量和校准，以支持美国商业。但是，去年秋天，流体计量学小组的老手也感到惊讶，因为他们对枫树汁的规格产生了争议。

　　争议的是比重计的准确性(用于测量液体密度的仪器)，用于佛蒙特州传奇的枫木制​​品行业，用于确定每年春季从树木中提取的汁液的糖含量，然后煮沸制成枫糖浆。*该行业必须经过国家检查和批准。在2012年至2016年之间，佛蒙特州农业，食品与市场局(AAF&M)对其中的39,241个进行了测试。

　　糖浆测量对企业至关重要。制造一加仑的枫糖浆需要大约43加仑的汁液，而糖含量为4%的汁液大约需要22加仑。因此，即使是很小的差异也会对汁液的价值以及糖浆和其他枫糖产品制造商遵循的配方产生重大影响。枫树产品是佛蒙特州经济的重要组成部分。根据2015年的一项研究，该州的枫树产业“为佛蒙特州贡献了317至3.3亿美元的销售额”。佛蒙特州约占美国枫木产品总产量的42%。

　　佛蒙特州测试在各个州以及在国外制造的比重计。NIST的参与始于制造商将液液比重计发送到AAF&M进行校准。该机构对该仪器进行了测试，并判断其读数超出了与佛蒙特州参考标准的公差。制造商不同意。双方都独立求助于NIST。

　　NIST物理测量实验室的流量测量项目负责人John Wright说：“实际上，我们是仲裁人。” 制造商将其比重计发送给NIST;AAFM发送了参考标准比重计。两者均基于白利糖度标度，**已经被使用了两个世纪来测量水溶液中的糖含量。它用于葡萄酒，汽水，果汁和相关行业。但事实并非如此，流体计量学集团的典型客户都没有。

　　小组成员Sherry Sheckels说：“我在NIST工作了17年，而且我从未见过Brix液体比重计。” Wright都没有。科学文献也没有太多帮助。没错，有规范的表格由NIST的前身国家标准局(National Standards of National Standards)编制，始于1924年，当时的蔗糖溶液密度为20°C(68°F)，但没有其他温度。

　　但是，枫木行业使用3.33°C(38°F)作为参考温度。AAF&M的马克·帕奎特(Marc Paquette)说：“树液比重计的参考温度是水文测量和枫树行业独有的。该机构曾试图找到一个可以校准其糖度计的糖度计的实验室，但没人能做到。

　　“问题之一是参考温度，” Paquette说。“大多数比重计都是在60°F或68°F(20°C)的参考温度下校准的。但是，枫树汁液是在气温较低(通常略高于冰冻温度)的早春收集的。我们找不到能够适应参考温度变化的实验室。”

　　温度是关键因素，因为热膨胀或收缩会影响流体的密度和比重计的尺寸。必须考虑这些影响，流体表面张力***施加在比重计杆上的力也是如此，并且比重计在空气中的浮力很小但很明显。

　　NIST使用Cuckow的方法校准比重计，测量用户的比重计的重量，一次是在空气中，另一次是将其悬浮在感兴趣的茎杆刻度标记上的已知密度的液体中。但是，有必要将NIST设备在20°C附近测得的密度与参考温度为3.33°C时Brix标度上的密度相关联。

　　为了建立NIST-Brix连接，Wright和Sheckels准备了3%和6%蔗糖(不确定度小于0.001重量%)的糖溶液，并测量了低至3.33°C的密度。他们的数据证实了已发布的密度表在百万分之50以内。为了进一步验证NIST校准结果，还对客户的比重计在3%和6%的蔗糖冷藏溶液中进行了测试(经过NIST校正)。这些测试证实了Cuckow设备的校准。

　　赖特说：“我们校准了这两个比重计，并显示佛蒙特州使用的参考是正确的。” “并且我们向制造商解释了如何正确计算3.33°C参考温度。在整理出正确的校准要求之后，我们对客户进行了培训。”

　　Paquette和比重计制造商都不熟悉NIST的测试方法。但是“他们对仪器进行了详尽的测试，包括令人印象深刻的不确定性预算，”帕奎特说。“这也使我们有机会审查我们的测试过程，并将标准纳入该过程。”

　　这种影响将在佛蒙特州以外的一家制造商那里感受到：Paquette的实验室在新罕布什尔州，宾夕法尼亚州，纽约州，威斯康星州，印第安纳州，康涅狄格州和密歇根州为枫木设备供应商提供了经过公差测试的比重计。因此，国家实验室每年通过将近10,000次枫树汁液比重计测试来利用一次NIST比重计校准，从而确保了每年7亿美元的行业公平交易和优质产品。

　　*枫树汁的质量通常为1%至5%。制成的枫糖浆含糖量约为66%，并且需要使用其他比重计来测量其密度。

　　**白利糖度秤是用于测量质量糖含量的两种最广泛使用的秤之一。1度白利糖度等于1克蔗糖溶于100克水。

　　***由于表面张力，水(像大多数其他液体一样)附着在比重计的玻璃杯杆上，比弯曲的弯液面稍稍高出周围液体表面。这会向比重计施加向下的力，这必须在测量中加以考虑。