砝碼作為實物量具，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。在使用的過程中會有一定的磨損，所以砝碼需要定期送法定計量機(jī)構(gòu)檢測來保持其準(zhǔn)確性。本文分析了影響影響砝碼檢定的因素，同時對砝碼檢定方法做了相關(guān)的分析。

前言

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

1.測量前需要做的準(zhǔn)備

砝碼在檢定測量前需要進(jìn)行清潔，根據(jù)要求可采用無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)定時間的也不同，穩(wěn)定時間是這樣規(guī)定的：用無水乙醇清洗后大于 1h；用蒸餾水清洗后大于 1h。在進(jìn)行檢定測量之前還需要恒溫以達(dá)到實驗室的大氣狀況，要與測量室溫度接近。如表 1 所示的 F2 等級砝碼的在 20℃時的穩(wěn)定時間。

2.檢定室環(huán)境影響

 （1）溫度影響。在進(jìn)行任何檢定、測量之前，砝碼都需要恒溫以達(dá)到實驗室的大氣狀況。F2 等級砝碼在基礎(chǔ)溫度要保持每 4 小時實驗室的溫度最大變化不超過 3.5℃。比如，實驗室的基礎(chǔ)溫度為 20℃，那么每 4 小時實驗室溫度應(yīng)該在 16.5℃到 23.5℃之間波動。實驗室內(nèi)的天平和砝碼應(yīng)避免陽光直接照射。（2）振動和磁力影響。除了溫度的要求，不允許有容易察覺的振動和氣流，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離震源和磁源。從地表測量的振動指標(biāo)，應(yīng)小于 5×10-3g（g 為重力加速度），而從工作臺面測量的振動指標(biāo)，應(yīng)小于 0.5×10-3g，且其振動頻率的范圍在 50hz～500hz 以內(nèi)。在測量過程中磁力會產(chǎn)生負(fù)面的影響。這是由于這種力在質(zhì)量測量中無法與重力相區(qū)別的。磁力可以引起兩個質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之間的相互作用，也可引起質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或測量中使用的衡量儀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，磁性檢測不合格的砝碼不得進(jìn)行折算質(zhì)量的檢定。

3.實驗室相關(guān)設(shè)備的配備

檢定砝碼時，實驗室內(nèi)需配備相應(yīng)準(zhǔn)確度的溫度計、濕度計和壓力計。實驗室內(nèi)應(yīng)配備的氣象參數(shù)測量設(shè)備的準(zhǔn)確度，利用此空氣密度測量的相對不確定度，再乘以檢定砝碼時的空氣密度值，就可以得到空氣密度的不確定度。例如：檢定時測得空氣密度為 1.22mg/cm3，則計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

首先要檢定實驗室溫度和濕度，一般實驗室的溫度應(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)。溫度和濕度的測量值要填入試驗檢定記錄內(nèi)。砝碼檢定時，實驗室要關(guān)閉門窗，不得有陽光直射，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，操作簡單，但衡量時不能消除天平臂長的誤差，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，在另一個盤中放配衡砝碼 T，開啟天平測定其平衡位置，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，開啟天平測定其平衡位置，IA 表示。若發(fā)現(xiàn)天平衡量傾角太大無法讀數(shù)時，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分度值小砝碼 r，測定平衡用 IAr 表示。④將測分度值小砝碼 r 留在盤中，用第一步被檢砝碼 B 替代被檢砝碼 A，測定平衡位置，用 IBr 表示。如果需要繼續(xù)測量，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)稱值對應(yīng)相等，放入任意盤中，其質(zhì)量總和不得超過天平的最大稱量值，在另一盤中放置配衡砝碼 T，開啟天平，記下連續(xù)的四個回轉(zhuǎn)點讀數(shù)或兩次靜止點讀數(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量，記錄。一直到被檢砝碼替代測量完畢為止。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，開啟天平，測定平衡IAB 表示。若衡量傾角太大無法讀數(shù)，則要在較輕一盤添加小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 w 使其平衡再測。②將左右盤中的所有砝碼全部交換，開啟天平測定平衡用 IBA，如果傾角太大無法讀數(shù)，則要在較輕一盤添小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 w，使其平衡進(jìn)行測定。③在較輕一盤添加測分度值的小標(biāo)準(zhǔn)砝碼 r，加于較輕的一盤，測定平衡位置，用 IBAr 表示。④將測分度值的小砝碼 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，依次記錄靜止點和回轉(zhuǎn)點，填寫記錄。

5.結(jié)語

砝碼在檢定的過程中受多種方面的影響，在檢定過程中，環(huán)境、檢測設(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)對誤差來源進(jìn)行全面分析，做到既不遺漏也不重復(fù)，并抓住主要誤差來源進(jìn)行重點分析，以便消除各種影響因素，提高質(zhì)量量值傳遞的準(zhǔn)確性。