砝碼作為實(shí)物量具，在企業(yè)中應(yīng)用廣泛，它的精確度直接影響著被稱量物體質(zhì)量的準(zhǔn)確度。在使用的過(guò)程中會(huì)有一定的磨損，所以砝碼需要定期送法定計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測(cè)來(lái)保持其準(zhǔn)確性。本文分析了影響影響砝碼檢定的因素，同時(shí)對(duì)砝碼檢定方法做了相關(guān)的分析。

前言

近年來(lái)，很多企業(yè)由于計(jì)量意識(shí)的不斷提高，都配備了了砝碼，作為日常校驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)器，檢測(cè)機(jī)構(gòu)的砝碼送檢量也逐年增多。因?yàn)轫来a是質(zhì)量量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)量具，是目前國(guó)際上唯一的實(shí)物基準(zhǔn)，其準(zhǔn)確性非常重要。我國(guó)的計(jì)量檢定規(guī)程《砝碼》用折算質(zhì)量表述砝碼的量值，并且增加了測(cè)量不確定度評(píng)定方法，規(guī)范了質(zhì)量量值傳遞工作?，F(xiàn)在就以 F2 等級(jí)砝碼檢定為例，來(lái)討論砝碼檢定的影響因素及檢定方法。

1.測(cè)量前需要做的準(zhǔn)備

砝碼在檢定測(cè)量前需要進(jìn)行清潔，根據(jù)要求可采用無(wú)水乙醇或蒸餾水清潔，清潔后，由于清潔液不同，砝碼需要穩(wěn)定時(shí)間的也不同，穩(wěn)定時(shí)間是這樣規(guī)定的：用無(wú)水乙醇清洗后大于 1h；用蒸餾水清洗后大于 1h。在進(jìn)行檢定測(cè)量之前還需要恒溫以達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的大氣狀況，要與測(cè)量室溫度接近。如表 1 所示的 F2 等級(jí)砝碼的在 20℃時(shí)的穩(wěn)定時(shí)間。

2.檢定室環(huán)境影響

 （1）溫度影響。在進(jìn)行任何檢定、測(cè)量之前，砝碼都需要恒溫以達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的大氣狀況。F2 等級(jí)砝碼在基礎(chǔ)溫度要保持每 4 小時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度最大變化不超過(guò) 3.5℃。比如，實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)溫度為 20℃，那么每 4 小時(shí)實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)該在 16.5℃到 23.5℃之間波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的天平和砝碼應(yīng)避免陽(yáng)光直接照射。（2）振動(dòng)和磁力影響。除了溫度的要求，不允許有容易察覺(jué)的振動(dòng)和氣流，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離震源和磁源。從地表測(cè)量的振動(dòng)指標(biāo)，應(yīng)小于 5×10-3g（g 為重力加速度），而從工作臺(tái)面測(cè)量的振動(dòng)指標(biāo)，應(yīng)小于 0.5×10-3g，且其振動(dòng)頻率的范圍在 50hz～500hz 以內(nèi)。在測(cè)量過(guò)程中磁力會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響。這是由于這種力在質(zhì)量測(cè)量中無(wú)法與重力相區(qū)別的。磁力可以引起兩個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的相互作用，也可引起質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量中使用的衡量?jī)x器與周圍相近的其他磁性物體之間的相互作用。在進(jìn)行折算質(zhì)量檢定之前，應(yīng)測(cè)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的磁性（永久極化強(qiáng)度和磁化率），以確保磁作用可以忽略，磁性檢測(cè)不合格的砝碼不得進(jìn)行折算質(zhì)量的檢定。

3.實(shí)驗(yàn)室相關(guān)設(shè)備的配備

檢定砝碼時(shí)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需配備相應(yīng)準(zhǔn)確度的溫度計(jì)、濕度計(jì)和壓力計(jì)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配備的氣象參數(shù)測(cè)量設(shè)備的準(zhǔn)確度，利用此空氣密度測(cè)量的相對(duì)不確定度，再乘以檢定砝碼時(shí)的空氣密度值，就可以得到空氣密度的不確定度。例如：檢定時(shí)測(cè)得空氣密度為 1.22mg/cm3，則計(jì)算此被檢砝碼的空氣密度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 1.22mg/cm3×8.75 ×10-4＝1.07 ×10-3mg/cm3＝1.07μg/cm3。

4.天平砝碼的檢定方法

4.1 砝碼檢定要求

首先要檢定實(shí)驗(yàn)室溫度和濕度，一般實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在18℃～23℃，4h 內(nèi)的溫差變化在 3.5℃以內(nèi)，相對(duì)濕度在30%～70%，4h 內(nèi)的濕度變化在 15%以內(nèi)。溫度和濕度的測(cè)量值要填入試驗(yàn)檢定記錄內(nèi)。砝碼檢定時(shí)，實(shí)驗(yàn)室要關(guān)閉門窗，不得有陽(yáng)光直射，不得有氣流和磁干擾。

4.2 砝碼檢定方法

1）直接衡量法。直接衡量法速度快，操作簡(jiǎn)單，但衡量時(shí)不能消除天平臂長(zhǎng)的誤差，適用于質(zhì)量比較小的砝碼檢定。2）替代衡量法。替代衡量法可以分為單次替代和連續(xù)替代兩種。單次替代檢定：①將被檢定的砝碼 B 放于天平的任一盤中，在另一個(gè)盤中放配衡砝碼 T，開(kāi)啟天平測(cè)定其平衡位置，用 IB 表示。②取下被檢砝碼 B，放置相同標(biāo)稱值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼 A，依然用配衡砝碼 T，開(kāi)啟天平測(cè)定其平衡位置，IA 表示。若發(fā)現(xiàn)天平衡量?jī)A角太大無(wú)法讀數(shù)時(shí)，則要在較輕的一盤中添加小標(biāo)準(zhǔn)的砝碼 w 使其平衡。③在顯示較輕的一盤中添加測(cè)分度值小砝碼 r，測(cè)定平衡用 IAr 表示。④將測(cè)分度值小砝碼 r 留在盤中，用第一步被檢砝碼 B 替代被檢砝碼 A，測(cè)定平衡位置，用 IBr 表示。如果需要繼續(xù)測(cè)量，可以反復(fù)替代，記錄度量值。連續(xù)替代法可以將若干被檢砝碼組中的標(biāo)稱值對(duì)應(yīng)相等，放入任意盤中，其質(zhì)量總和不得超過(guò)天平的最大稱量值，在另一盤中放置配衡砝碼 T，開(kāi)啟天平，記下連續(xù)的四個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)或兩次靜止點(diǎn)讀數(shù)，關(guān)住天平。取下砝碼盤中的 A1，放置標(biāo)稱質(zhì)量值與 A1 相同的 B1，開(kāi)啟天平，如果不平衡則關(guān)住天平，在較輕的一盤中加小標(biāo)準(zhǔn)的砝碼 w1 使之平衡。按照上述方法依次測(cè)量，記錄。一直到被檢砝碼替代測(cè)量完畢為止。3）交換衡量法。交換衡量法的步驟為：①將被檢砝碼 B 放于天平右盤，將相同標(biāo)稱值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼 A 放于天平左盤，開(kāi)啟天平，測(cè)定平衡IAB 表示。若衡量?jī)A角太大無(wú)法讀數(shù)，則要在較輕一盤添加小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 w 使其平衡再測(cè)。②將左右盤中的所有砝碼全部交換，開(kāi)啟天平測(cè)定平衡用 IBA，如果傾角太大無(wú)法讀數(shù)，則要在較輕一盤添小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 w，使其平衡進(jìn)行測(cè)定。③在較輕一盤添加測(cè)分度值的小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 r，加于較輕的一盤，測(cè)定平衡位置，用 IBAr 表示。④將測(cè)分度值的小砝碼 r 留在盤中，將剩下的砝碼再進(jìn)行第二次交換，測(cè)定其平衡位置，IAbr 表示。雙次交換和上述步驟相同，依次記錄靜止點(diǎn)和回轉(zhuǎn)點(diǎn)，填寫(xiě)記錄。

5.結(jié)語(yǔ)

砝碼在檢定的過(guò)程中受多種方面的影響，在檢定過(guò)程中，環(huán)境、檢測(cè)設(shè)備、砝碼等各方面都要考慮，任何一方面的忽略都可能給檢定結(jié)果造成很大的誤差。應(yīng)對(duì)誤差來(lái)源進(jìn)行全面分析，做到既不遺漏也不重復(fù)，并抓住主要誤差來(lái)源進(jìn)行重點(diǎn)分析，以便消除各種影響因素，提高質(zhì)量量值傳遞的準(zhǔn)確性。