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From FreeCAD Documentation
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Un modo semplice per esprimere una Unità è quello di utilizzare un array di 7 interi, il numero delle unità di base, che definisce di quale unità si tratta.
Un modo semplice per esprimere una Unità è quello di utilizzare un gruppo di 7 interi, il numero delle unità di base, che definisce di quale unità si tratta.
Le firme delle 7 unità di base sono:
Le firme delle 7 unità di base sono:
* LUNGHEZZA: [1,0,0,0,0,0,0]
* LUNGHEZZA: [1,0,0,0,0,0,0]
* MASSA: [0,1,0,0,0,0,0]
* MASSA: [0,1,0,0,0,0,0]
* TEMPO: [0,0,1,0,0,0,0]
* TEMPO: [0,0,1,0,0,0,0]
* CORRENTE ELECTTRICA: [0,0,0,1,0,0,0]
* CORRENTE ELETTRICA: [0,0,0,1,0,0,0]
* TEMPERATURA TERMODINAMICA: [0,0,0,0,1,0,0]
* TEMPERATURA TERMODINAMICA: [0,0,0,0,1,0,0]
* QUANTITÀ DI SOSTANZA: [0,0,0,0,0,1,0]
* QUANTITÀ DI SOSTANZA: [0,0,0,0,0,1,0]
Line 58: Line 58:
* AREA: [0,2,0,0,0,0,0]
* AREA: [0,2,0,0,0,0,0]


Dato che l'angolo è fisicamente adimensionale, ma non è meno importante in un sistema CAD, si aggiunge una unità virtuale in più per Angle. Questo crea un vettore di 8 dati nella firma delle unità di FreeCAD.
Dato che l'angolo è fisicamente adimensionale, ma in un sistema CAD non è meno importante, si è aggiunta una unità virtuale in più per Angle. Questo crea un vettore di 8 dati nella firma delle unità di FreeCAD.


== Il convertitore delle unità ==
== Il convertitore delle unità ==
Sovente è necessario convertire le unità da un sistema all'altro. Per esempio, i parametri sono contenuti in vecchie tabelle e espressi in determinate unità. In questi casi FreeCAD offre uno strumento di conversione denominato Units-Calculator che aiuta a tradurre le unità.
Sovente è necessario convertire le unità da un sistema a un altro. Per esempio, quando i parametri sono contenuti in vecchie tabelle e espressi in determinate unità. In questi casi FreeCAD offre uno strumento di conversione denominato Units-Calculator che aiuta a tradurre le unità.


La sua desrizione si trova nella pagina: [[Std_UnitsCalculator/it|Std_UnitsCalculator]]
La sua desrizione si trova nella pagina: [[Std_UnitsCalculator/it|Std_UnitsCalculator]]


== InputField ==
== InputField ==
Inputfield è un oggetto QLineEdit derivato da un widget Qt e serve per gestire tutti i tipi di interazioni dell'utente con le quantità e con i parametri. Offre le seguenti proprietà:
The InputField is a QLineEdit derived Qt widget to handle all kind of user interaction with Quantities and parameters. It features following properties:
* analisi dei valori e delle unità arbitrarie inserite
* parsing arbitrary value/unit input
* verifica della corrispondenza dell'unità (se fornita) e restituzione di un riscontro
* checking on the right unit (if given) and give the user feedback
* speciale menu contestuale per le operazioni sulle Quantità e sui Valori
* special context menu for operations on Quantities/Values
* gestione della cronologia (salva gli ultimi valori usati)
* history management (save the last used values)
* salvataggio dei valori usati frequentemente nella scorciatoia del menu contestuale
* save often needed values as shortcut in context menu
* dialing values with mouse wheel and arrow keys (tbd)
* selezione dei valori con la rotellina del mouse e con i tasti freccia (tbd)
* selezione con il tasto centrale più il movimento del mouse (tbd)
* dialing with middle mouse button and mouse move (tbd)
* python integration for usage in python only dialogs (tbd)
* integrazione python per l'utilizzo nella console python (tbd)


The UnitsCalculator uses the InputField already.
Lo strumento UnitsCalculator usa già InputField.


Main docu: [[InputField]]
Documentazione di riferimento: [[InputField/it|InputField]]


Codice:
Code:
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Gui/InputField.h
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Gui/InputField.h
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Gui/InputField.cpp
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Gui/InputField.cpp


== Script Python ==
== Script Python ==
The Unit and Quantity system in FreeCAD is (as nearly everything) fully accessibly via Python.
Come quasi tutto in FreeCAD, anche i sistemi Unit e Quantity sono totalmente accessibili tramite Python.


=== Unit ===
=== Unit ===
La classe Unit rappresenta la firma digitale di qualsiasi unità fisica. Come descritto nella sezione di base, per rappresentare questa firma digitale viene usato un vettore di 8 numeri. La classe Unit permette di gestire tutte queste informazioni e di usarle per i calcoli.
The Unit class represents the Fingerprint of any physical unit. As descriped in the Basics section a vector of 8 numbers is used to represent this fingerprint. The Unit class allows the handling and calculation with this information.


<source lang="python">
<source lang="python">
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</source>
</source>


Unit è utilizzata principalmente per descrivere un parametro in un determinato tipo di unità. In FreeCAD si può quindi importare una particolare proprietà Type abbinata a una Unit per controllare e garantire che sia utilizzata l'unità corretta.
The Unit is mainly used to descripe a certain unit-type for a parameter. There fore a special Property Type in FreeCAD can transport a Unit to check and ensure the right Unit.
A Unit and a float value is called Quantity.
Una Unit più un valore in virgola mobile sono definiti una Quantity.


=== Quantity ===
=== Quantity ===
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=== User facing values ===
=== User facing values ===
Normalmente negli script si può utilizzare Quantity per ogni tipo di calcolo e di verifica, ma può capitare che si debba attendere un po' per ottenere l'uscita dei risultati. Si può utilizzare getValueAs() per forzare una certa unità, ma di solito si definisce il proprio sistema di unità nelle preferenze. Il sistema di unità converte tutta la rappresentazione nel sistema impostato. Al momento sono implementati questi 3 sistemi di unità:
Normally in script you can use Quantity for all kind of calculation and checking, but there comes the time you have to output information to the user. You could use getValueAs() to force a certain unit, but normally the user sets his preferred unit-schema in the preferences. This unit-schema do all the translations to the representation the user likes to see. At the moment there are 3 schema implemented:
* 1: Internal (mm/kg/s)
* 1: Internal (mm/kg/s)
* 2: MKS (m/kg/s)
* 2: MKS (m/kg/s)
* 3: US customary (in/lb)
* 3: US customary (in/lb)
In futuro potranno essere facilmente implementati altri sistemi ...
There can be easily additional schemas implemented in the future...


Attualmente, la classe Quantity ha due possibilità per utilizzare la conversione del sistema:
The quantity class has two possibilities to use the actual schema translation:
<source lang="python">
<source lang="python">
from Units import Unit,Quantity
from Units import Unit,Quantity
Line 197: Line 197:
</source>
</source>


Questo metodo va bene quando serve solo una stringa. A volte però, si ha bisogno di un controllo maggiore, ad esempio quando si vuole avere una finestra di dialogo con un pulsante su e giù. In questo caso servono ulteriori informazioni sull'uscita della conversione, allora viene usato il metodo getUserPrefered() di Quantity:
This does the job if you only need a string. But somethimes you need more control, e.g. if you want to have a dialog button which dial up and down. Then you need more information about the translation output. There fore the getUserPrefered() method of quantity is used:


<source lang="python">
<source lang="python">
Line 204: Line 204:
</source>
</source>


Qui si ottengono due informazioni in più sotto forma di una tupla di dimensione 3. Si ottiene, come prima, la stringa, inoltre il fattore numero viene tradotto e la stringa cruda con solo l'unità scelta dal sistema di conversione. Con queste informazioni è possibile implementare una interazione con l'utente molto più ricca.
Here you get two more informations as a tuple of size 3. You get the string as before, plus the factor the number is translated and the raw string with only the unit chosen by the translation schema. With this information you can implement a much richer user interaction.


Il codice per la definizione del sistema di conversione è visibile in:
The code for the schema translation you can see here:
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Base/UnitsSchemaInternal.cpp
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Base/UnitsSchemaInternal.cpp
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Base/UnitsSchemaMKS.cpp
* http://sourceforge.net/p/free-cad/code/ci/master/tree/src/Base/UnitsSchemaMKS.cpp
Line 215: Line 215:
=== Unità supportate dal Parser ===
=== Unità supportate dal Parser ===


Anche se tutte le unità fisiche possono essere descritte con le sette unità SI, la maggior parte delle unità utilizzate nelle aree tecniche sono delle combinazioni di unità comuni (come Pa = N/m^2 Pascal ). Pertanto il parser delle unità di FreeCAD supporta molte combinazioni del SI e del sistema Imperiale. Queste unità sono definite nel file src/Base/QuantityParser.l e in futuro possono essere incrementate.
Anche se tutte le unità fisiche possono essere descritte con le sette unità SI, la maggior parte delle unità utilizzate nelle aree tecniche sono delle combinazioni di unità comuni (come Pa = N/m^2 Pascal ). Pertanto il parser delle unità di FreeCAD supporta molte combinazioni del SI e del Sistema Imperiale. Queste unità sono definite nel file src/Base/QuantityParser.l e in futuro potranno essere incrementate.





Revision as of 20:30, 12 February 2014

Quantity

TRADUZIONE PROVVISORIA

Quantity è la combinazione di un numero in virgola mobile e di una unità di misura.

In un sistema CAD o CAE ​​è molto importante mantenere la traccia dell'unità di misura di un valore. Quando si mescolano le unità o si calcolano i risultati in diverse unità di misura possono sorgere un sacco di problemi. Un famoso disastro, causato da un disguido sulle unità di misura, è il crash of the Mars Climate Orbiter. Anche all'interno di uno stesso Sistema di misura le unità possono essere disponibili in diversi formati, secondo il settore di utilizzo. Ad esempio, la velocità in km/h per le automobili, in m/s in robotica o in mm/minuto per la fresatura. Un sistema CAD deve conservare una traccia affidabile delle unità. Inoltre deve utilizzarle per eseguire i calcoli e deve verificare che per i parametri speciali sia adottata la giusta unità.

Per questo motivo è stata creata la sezione Quantity di FreeCAD. Essa include tutto il codice e gli oggetti che servono per trattare le unità, i calcoli delle unità, i dati inseriti dall'utente, la conversione tra i Sistemi e per fornire un corretto output delle unità e dei valori. In futuro, in FreeCAD, nessun parametro dovrebbe essere solo più un numero.

Unità supportate

Il parser dei dati in ingresso di FreeCAD supporta una serie di unità e di Sistemi di unità. Per indicare micro si deve utilizzare la lettera greca µ, ma, in sostituzione, viene anche accettata la 'u'.

  • Length - Lunghezza
    • "nm"
    • "µm"
    • "mm"
    • "cm"
    • "dm"
    • "m"
    • "km"
    • "in"
    • "ft"
    • "thou"
    • "mil"
    • "yd"
    • "mi"

Da fare: tutto il resto ...


Le specifiche dettagliate si trovano nel codice:

Rappresentazione interna

Tutte le unità fisiche possono essere espresse come combinazione delle sette Unità SI di base:



Un modo semplice per esprimere una Unità è quello di utilizzare un gruppo di 7 interi, il numero delle unità di base, che definisce di quale unità si tratta. Le firme delle 7 unità di base sono:

  • LUNGHEZZA: [1,0,0,0,0,0,0]
  • MASSA: [0,1,0,0,0,0,0]
  • TEMPO: [0,0,1,0,0,0,0]
  • CORRENTE ELETTRICA: [0,0,0,1,0,0,0]
  • TEMPERATURA TERMODINAMICA: [0,0,0,0,1,0,0]
  • QUANTITÀ DI SOSTANZA: [0,0,0,0,0,1,0]
  • INTENSITÀ LUMINOSA: [0,0,0,0,0,0,1]

Partendo da queste 7 unità, siamo poi in grado di esprimere tutte le unità derivate definite nella Guida per l'utilizzo del Sistema Internazionale di Unità (SI) e di crearne di nuove, secondo le esigenze, come ad esempio:

  • MASS DENSITY: [-3,1,0,0,0,0,0]
  • AREA: [0,2,0,0,0,0,0]

Dato che l'angolo è fisicamente adimensionale, ma in un sistema CAD non è meno importante, si è aggiunta una unità virtuale in più per Angle. Questo crea un vettore di 8 dati nella firma delle unità di FreeCAD.

Il convertitore delle unità

Sovente è necessario convertire le unità da un sistema a un altro. Per esempio, quando i parametri sono contenuti in vecchie tabelle e espressi in determinate unità. In questi casi FreeCAD offre uno strumento di conversione denominato Units-Calculator che aiuta a tradurre le unità.

La sua desrizione si trova nella pagina: Std_UnitsCalculator

InputField

Inputfield è un oggetto QLineEdit derivato da un widget Qt e serve per gestire tutti i tipi di interazioni dell'utente con le quantità e con i parametri. Offre le seguenti proprietà:

  • analisi dei valori e delle unità arbitrarie inserite
  • verifica della corrispondenza dell'unità (se fornita) e restituzione di un riscontro
  • speciale menu contestuale per le operazioni sulle Quantità e sui Valori
  • gestione della cronologia (salva gli ultimi valori usati)
  • salvataggio dei valori usati frequentemente nella scorciatoia del menu contestuale
  • selezione dei valori con la rotellina del mouse e con i tasti freccia (tbd)
  • selezione con il tasto centrale più il movimento del mouse (tbd)
  • integrazione python per l'utilizzo nella console python (tbd)

Lo strumento UnitsCalculator usa già InputField.

Documentazione di riferimento: InputField

Codice:

Script Python

Come quasi tutto in FreeCAD, anche i sistemi Unit e Quantity sono totalmente accessibili tramite Python.

Unit

La classe Unit rappresenta la firma digitale di qualsiasi unità fisica. Come descritto nella sezione di base, per rappresentare questa firma digitale viene usato un vettore di 8 numeri. La classe Unit permette di gestire tutte queste informazioni e di usarle per i calcoli.

from Units import Unit

# creating a Unit with certain signature
Unit(0,1)      # Mass     (kg)
Unit(1)        # Length   (mm)
Unit(-1,1,-2)  # Pressure (kg/mm*s^2)

# using predefined constats
Unit(FreeCAD.Units.Length)
Unit(FreeCAD.Units.Mass)
Unit(FreeCAD.Units.Pressure)

# parsing unit out of an string
Unit('kg/(m*s^2)')    # Pressure
Unit('Pa')            # the same as combined Unit Pascale
Unit('J')             # Joul (Work,Energy) mm^2*kg/(s^2)

# you can use units from all supported unit-systems
Unit('psi')           # Imperial pressure
Unit('lb')            # Mass
Unit('ft^2')          # Area

# comparing units
Unit(0,1) == Unit(FreeCAD.Units.Mass)

# getting type of unit
Unit('kg/(m*s^2)').Type == 'Pressure'

# calculating
Unit('kg') * Unit('m^-1*s^-2') == Unit('kg/(m*s^2)')

Unit è utilizzata principalmente per descrivere un parametro in un determinato tipo di unità. In FreeCAD si può quindi importare una particolare proprietà Type abbinata a una Unit per controllare e garantire che sia utilizzata l'unità corretta. Una Unit più un valore in virgola mobile sono definiti una Quantity.

Quantity

from Units import Unit,Quantity

# to create a quantity you need a value (float) and a Unit
Quantity(1.0,Unit(0,1))               # Mass      1.0 kg
Quantity(1.0,Unit(1))                 # Length    1.0 mm
Quantity(1.0,Unit(-1,1,-2))           # Pressure  1.0 kg/mm*s^2
Quantity(1.0,FreeCAD.Units.Pressure)  # Pressure  1.0 kg/mm*s^2

# you can directly give a signature
Quantity(1.0,0,1)      # Mass      1.0 kg
Quantity(1.0,1)        # Length    1.0 mm
Quantity(1.0,-1,1,-2)  # Pressure  1.0 kg/mm*s^2

# parsing Quantitis out of a string
Quantity('1.0 kg/(m*s^2)')    # Pressure
Quantity('1.0 Pa')            # the same as combined Unit Pascale
Quantity('1.0 J')             # Joul (Work,Energy) mm^2*kg/(s^2)

# You can using a point or comma as float delimiter
Quantity('1,0 m')    
Quantity('1.0 m')   

# you can use units from all supported unit-systems
Quantity('1.0 psi')           # Imperial pressure
Quantity('1.0 lb')            # Mass
Quantity('1.0 ft^2')    

# the quantity parser can do calculations too
Quantity('360/5 deg')           # splitting circle 
Quantity('1/16 in')             # fractions
Quantity('5.3*6.3 m^2')         # calculating an area
Quantity('1/(log(2.3)/sin(pi)*3.4)+1.8e-3 m')
Quantity('1ft 3in')             # imperial style

# and for sure calculation and comparison
Quantity('1 Pa')* Quantity(2.0) == Quantity('2 Pa')
Quantity('1 m')* Quantity('2 m') == Quantity('2 m^2')
Quantity('1 m')* Quantity('2 ft') + Quantity('2 mm^2')
Quantity('1 m') > Quantity('2 ft')

# accessing the components
Quantity('1 m').Value     # get the number (allways internal system (mm/kg/s)
Quantity('1 m').Unit      # get the unit
Quantity('1 m') == Quantity( Quantity('1 m').Value , Quantity('1 m').Unit )

# translating the value into other units then the internal system (mm/kg/s)
Quantity('1 km/h').getValueAs('m/s')               # translate value
Quantity('1 m').getValueAs(2.45,1)                 # translation value and unit signature
Quantity('1 kPa').getValueAs(FreeCAD.Units.Pascal) # predefined standard units 
Quantity('1 MPa').getValueAs(Quantity('N/m^2'))    # a quantity

User facing values

Normalmente negli script si può utilizzare Quantity per ogni tipo di calcolo e di verifica, ma può capitare che si debba attendere un po' per ottenere l'uscita dei risultati. Si può utilizzare getValueAs() per forzare una certa unità, ma di solito si definisce il proprio sistema di unità nelle preferenze. Il sistema di unità converte tutta la rappresentazione nel sistema impostato. Al momento sono implementati questi 3 sistemi di unità:

  • 1: Internal (mm/kg/s)
  • 2: MKS (m/kg/s)
  • 3: US customary (in/lb)

In futuro potranno essere facilmente implementati altri sistemi ...

Attualmente, la classe Quantity ha due possibilità per utilizzare la conversione del sistema:

from Units import Unit,Quantity

# Use the translated string:
Quantity('1m').UserString             # '1000 mm' in 1; '1 m' in 2; and '1.09361 yr' in 3

Questo metodo va bene quando serve solo una stringa. A volte però, si ha bisogno di un controllo maggiore, ad esempio quando si vuole avere una finestra di dialogo con un pulsante su e giù. In questo caso servono ulteriori informazioni sull'uscita della conversione, allora viene usato il metodo getUserPrefered() di Quantity:

Quantity('22 m').getUserPrefered()  # gets a tubple:('22 m', 1000.0, 'm')
Quantity('2  m').getUserPrefered()  # Tuple: ('2000 mm', 1.0, 'mm')

Qui si ottengono due informazioni in più sotto forma di una tupla di dimensione 3. Si ottiene, come prima, la stringa, inoltre il fattore numero viene tradotto e la stringa cruda con solo l'unità scelta dal sistema di conversione. Con queste informazioni è possibile implementare una interazione con l'utente molto più ricca.

Il codice per la definizione del sistema di conversione è visibile in:

Appendice

Unità supportate dal Parser

Anche se tutte le unità fisiche possono essere descritte con le sette unità SI, la maggior parte delle unità utilizzate nelle aree tecniche sono delle combinazioni di unità comuni (come Pa = N/m^2 Pascal ). Pertanto il parser delle unità di FreeCAD supporta molte combinazioni del SI e del Sistema Imperiale. Queste unità sono definite nel file src/Base/QuantityParser.l e in futuro potranno essere incrementate.


"nm"      yylval = Quantity(1.0e-6    ,Unit(1));      return UNIT; // nanometro
"ym"      yylval = Quantity(1.0e-3    ,Unit(1));      return UNIT; // micrometro
"mm"      yylval = Quantity(1.0       ,Unit(1));      return UNIT; // millimetro
"cm"      yylval = Quantity(10.0      ,Unit(1));      return UNIT; // centimetro
"dm"      yylval = Quantity(100.0     ,Unit(1));      return UNIT; // decimetro
"m"       yylval = Quantity(1.0e3     ,Unit(1));      return UNIT; // metro
"km"      yylval = Quantity(1.0e6     ,Unit(1));      return UNIT; // kilometro
"l"       yylval = Quantity(1000000.0 ,Unit(3));      return UNIT; // Litro      dm^3
"yg"      yylval = Quantity(1.0e-9    ,Unit(0,1));    return UNIT; // milligrammo
"mg"      yylval = Quantity(1.0e-6    ,Unit(0,1));    return UNIT; // milligrammo
"g"       yylval = Quantity(1.0e-3    ,Unit(0,1));    return UNIT; // grammo
"kg"      yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,1));    return UNIT; // kilogrammo
"t"       yylval = Quantity(1000.0    ,Unit(0,1));    return UNIT; // ton
"s"       yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,0,1));  return UNIT; // secondo                          (internal standard time)
"min"     yylval = Quantity(60.0      ,Unit(0,0,1));  return UNIT; // minuto
"h"       yylval = Quantity(3600.0    ,Unit(0,0,1));  return UNIT; // ora  
"A"       yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,0,0,1));    return UNIT; // Ampere          (internal standard electric current)
"mA"      yylval = Quantity(0.001     ,Unit(0,0,0,1));    return UNIT; // milli Ampere         
"kA"      yylval = Quantity(1000.0    ,Unit(0,0,0,1));    return UNIT; // kilo Ampere         
"MA"      yylval = Quantity(1.0e6     ,Unit(0,0,0,1));    return UNIT; // Mega Ampere         
"K"       yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,0,0,0,1));  return UNIT; // Kelvin (internal standard thermodynamic temperature)
"mK"      yylval = Quantity(0.001     ,Unit(0,0,0,0,1));  return UNIT; // Kelvin         
"yK"      yylval = Quantity(0.000001  ,Unit(0,0,0,0,1));  return UNIT; // Kelvin         
"mol"     yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,0,0,0,0,1));    return UNIT; // Mole     (internal standard amount of substance)        
"cd"      yylval = Quantity(1.0       ,Unit(0,0,0,0,0,0,1));  return UNIT; // Candela   (internal standard luminous intensity)        
"deg"     yylval = Quantity(1.0           ,Unit(0,0,0,0,0,0,0,1));    return UNIT; // degree         (internal standard angle)
"rad"     yylval = Quantity(180/M_PI      ,Unit(0,0,0,0,0,0,0,1));    return UNIT; // radian         
"gon"     yylval = Quantity(360.0/400.0   ,Unit(0,0,0,0,0,0,0,1));    return UNIT; // gon         
"in"      yylval = Quantity(25.4      ,Unit(1));      return UNIT; // inch
"\""      yylval = Quantity(25.4      ,Unit(1));      return UNIT; // inch
"fo"      yylval = Quantity(304.8     ,Unit(1));      return UNIT; // foot
"'"       yylval = Quantity(304.8     ,Unit(1));      return UNIT; // foot
"th"      yylval = Quantity(0.0254    ,Unit(1));      return UNIT; // thou
"yr"      yylval = Quantity(914.4     ,Unit(1));      return UNIT; // yard


"lb"      yylval = Quantity(0.45359237     ,Unit(0,1));   return UNIT; // pound
"oz"      yylval = Quantity(0.45359237     ,Unit(0,1));   return UNIT; // ounce
"st"      yylval = Quantity(6.35029318     ,Unit(0,1));   return UNIT; // Stone
"cwt"     yylval = Quantity(50.80234544    ,Unit(0,1));   return UNIT; // hundredweights
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