標(biāo)準(zhǔn)砝碼計量檢定流程與期間核查要點
標(biāo)準(zhǔn)砝碼是質(zhì)量量值傳遞系統(tǒng)中最重要的計量器具之一,廣泛應(yīng)用于衡器校準(zhǔn)、實驗室稱重、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度直接影響質(zhì)量測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此必須按照國家計量檢定規(guī)程的要求定期進(jìn)行檢定。同時,在兩次正式檢定之間,開展期間核查能夠及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度衰減問題,確保量值傳遞的可靠性。本文將結(jié)合國家計量檢定規(guī)程 JJG 99-2022《砝碼》,詳細(xì)介紹標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定流程和期間核查要點。
一、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度等級與技術(shù)要求
根據(jù) JJG 99-2022《砝碼》的規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)砝碼按其精度等級分為 E1、E2、F1、F2、M1、M12、M2、M23 和 M3 九個等級,其中 E1 級精度最高,M3 級精度低。不同精度等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼適用于不同的測量場合:
E1 級砝碼:主要用于國家最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和 E2 級砝碼的校準(zhǔn)。
E2 級砝碼:主要用于高精度天平的校準(zhǔn)和 F1 級砝碼的校準(zhǔn)。
F1 級砝碼:主要用于分析天平的校準(zhǔn)和 F2 級砝碼的校準(zhǔn)。
F2 級砝碼:主要用于精密天平的校準(zhǔn)和 M1 級砝碼的校準(zhǔn)。
M1 級及以下砝碼:主要用于一般衡器的校準(zhǔn)和工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)量測量。
標(biāo)準(zhǔn)砝碼的主要技術(shù)要求包括:
標(biāo)稱值:砝碼上標(biāo)明的質(zhì)量值。
最大允許誤差:砝碼的實際質(zhì)量與標(biāo)稱值之間的最大允許偏差。精度等級越高,最大允許誤差越小。
磁性:砝碼的磁化率和磁化強(qiáng)度,磁性過大會影響電子天平的測量精度。
表面粗糙度:砝碼表面的粗糙程度,影響砝碼的耐磨性和清潔性。
密度:砝碼的密度,用于空氣浮力修正。
外觀:砝碼的表面應(yīng)光滑、平整,無銹蝕、劃痕、碰傷等缺陷。
二、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定環(huán)境要求
標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定必須在符合要求的環(huán)境條件下進(jìn)行,以確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
溫度:檢定實驗室的標(biāo)準(zhǔn)溫度為 20℃,溫度波動應(yīng)不超過:
E1、E2 級砝碼:±0.2℃/4h
F1、F2 級砝碼:±0.5℃/4h
M1 級及以下砝碼:±1.0℃/4h
相對濕度:檢定實驗室的相對濕度應(yīng)控制在 40%-60% 之間。
振動:檢定實驗室應(yīng)遠(yuǎn)離振動源,地面振動加速度應(yīng)不大于 0.01m/s2。
氣流:檢定實驗室應(yīng)避免空氣對流,檢定過程中應(yīng)關(guān)閉門窗,禁止人員隨意走動。
磁場:檢定實驗室應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場源,環(huán)境磁場強(qiáng)度應(yīng)不大于 0.5mT。
清潔度:檢定實驗室應(yīng)保持清潔,無灰塵、油污等污染物。
三、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定流程
標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定流程主要包括檢定前準(zhǔn)備、外觀檢查、磁性檢測、質(zhì)量比較、數(shù)據(jù)處理和檢定結(jié)果處理六個環(huán)節(jié)。
(一) 檢定前準(zhǔn)備
人員準(zhǔn)備:檢定人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),取得相應(yīng)的計量檢定員證書,熟悉 JJG 99-2022《砝碼》檢定規(guī)程和操作技能。
設(shè)備準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好檢定所需的標(biāo)準(zhǔn)器 (高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼)、質(zhì)量比較儀、磁性檢測儀、密度測量儀、溫度計、濕度計等設(shè)備。所有設(shè)備應(yīng)在有效期內(nèi),并有有效的計量檢定證書。
被檢砝碼準(zhǔn)備:將被檢砝碼從包裝盒中取出,用無水乙醇和無塵布清潔砝碼表面,去除表面的灰塵、油污等污染物。清潔后的砝碼應(yīng)放置在檢定實驗室中,與環(huán)境溫度達(dá)到平衡。平衡時間根據(jù)砝碼的質(zhì)量和材質(zhì)而定,一般為:
1mg-50g 砝碼:至少 2 小時
100g-500g 砝碼:至少 4 小時
1kg-20kg 砝碼:至少 8 小時
20kg 以上砝碼:至少 24 小時
記錄準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好檢定記錄表格,記錄檢定環(huán)境條件、設(shè)備信息、被檢砝碼信息等。
(二) 外觀檢查
外觀檢查是檢定的第一步,主要檢查被檢砝碼的外觀是否符合要求:
砝碼的表面應(yīng)光滑、平整,無銹蝕、劃痕、碰傷、毛刺等缺陷。
砝碼的標(biāo)記應(yīng)清晰、完整,包括標(biāo)稱值、精度等級、生產(chǎn)廠家、出廠編號等。
砝碼的結(jié)構(gòu)應(yīng)完好,無松動、變形、裂紋等問題。對于帶有調(diào)整腔的砝碼,調(diào)整腔的密封應(yīng)完好,無泄漏。
砝碼的材質(zhì)應(yīng)符合要求,無明顯的材質(zhì)缺陷。
如果外觀檢查不合格,應(yīng)根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度進(jìn)行處理。輕微缺陷可進(jìn)行修復(fù)后繼續(xù)檢定;嚴(yán)重缺陷無法修復(fù)的,應(yīng)判定為不合格。
(三) 磁性檢測
磁性檢測是標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定的重要項目之一,尤其是對于 E1、E2、F1 級高精度砝碼。磁性過大會導(dǎo)致砝碼與電子天平的傳感器之間產(chǎn)生磁力作用,影響測量精度。
磁性檢測主要測量砝碼的磁化率和磁化強(qiáng)度:
磁化率:反映砝碼在外部磁場作用下被磁化的難易程度。
磁化強(qiáng)度:反映砝碼本身具有的磁性大小。
磁性檢測應(yīng)使用專用的磁性檢測儀,按照檢定規(guī)程規(guī)定的方法進(jìn)行。如果磁性檢測結(jié)果超出允許范圍,應(yīng)判定為不合格。
(四) 質(zhì)量比較
質(zhì)量比較是標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定的核心環(huán)節(jié),通過將被檢砝碼與高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比較,確定被檢砝碼的實際質(zhì)量。
質(zhì)量比較應(yīng)使用質(zhì)量比較儀進(jìn)行,質(zhì)量比較儀的精度應(yīng)滿足被檢砝碼的檢定要求。質(zhì)量比較的方法主要有直接比較法和組合比較法兩種:
直接比較法:將被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接放在質(zhì)量比較儀上進(jìn)行比較,讀取兩者的質(zhì)量差。直接比較法操作簡單,適用于單個砝碼的檢定。
組合比較法:將多個被檢砝碼組合成一組,與標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比較,通過計算得到每個被檢砝碼的實際質(zhì)量。組合比較法能夠提高檢定效率,適用于成套砝碼的檢定。
質(zhì)量比較應(yīng)進(jìn)行多次測量,一般不少于 3 次,取多次測量結(jié)果的平均值作為最終的質(zhì)量差。測量過程中應(yīng)注意以下幾點:
砝碼的放置應(yīng)平穩(wěn),避免碰撞和晃動。
砝碼的放置方向應(yīng)一致,避免因放置方向不同導(dǎo)致測量誤差。
每次測量前應(yīng)將質(zhì)量比較儀清零。
測量過程中應(yīng)避免用手直接觸摸砝碼,防止溫度變化影響測量結(jié)果。
(五) 數(shù)據(jù)處理
空氣浮力修正:由于砝碼在空氣中會受到空氣浮力的作用,因此需要對測量結(jié)果進(jìn)行空氣浮力修正。空氣浮力修正的計算公式為:Δm = m? × (ρ? - ρ?) / ρ?其中,Δm 為空氣浮力修正值,m?為砝碼的標(biāo)稱質(zhì)量,ρ?為砝碼的密度,ρ?為空氣的密度。
計算實際質(zhì)量:根據(jù)質(zhì)量比較得到的質(zhì)量差和空氣浮力修正值,計算被檢砝碼的實際質(zhì)量:m = m_s + Δm_d + Δm_b其中,m 為被檢砝碼的實際質(zhì)量,m_s 為標(biāo)準(zhǔn)砝碼的實際質(zhì)量,Δm_d 為質(zhì)量比較得到的質(zhì)量差,Δm_b 為空氣浮力修正值。
計算示值誤差:被檢砝碼的示值誤差為實際質(zhì)量與標(biāo)稱值之間的偏差:Δ = m - m_n其中,Δ 為示值誤差,m_n 為砝碼的標(biāo)稱值。
判斷合格性:將計算得到的示值誤差與檢定規(guī)程規(guī)定的最大允許誤差進(jìn)行比較,如果示值誤差在最大允許誤差范圍內(nèi),則判定為合格;否則,判定為不合格。
(六) 檢定結(jié)果處理
出具檢定證書:對于檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,出具檢定證書。檢定證書應(yīng)包括以下內(nèi)容:
出具不合格通知書:對于檢定不合格的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,出具不合格通知書,說明不合格的項目和原因。
標(biāo)記:對于檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,應(yīng)在砝碼上粘貼合格標(biāo)記。對于降級使用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,應(yīng)在砝碼上做出明顯的降級標(biāo)記,并在檢定證書中注明。
四、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的期間核查要點
期間核查是在兩次正式檢定之間,為了驗證標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度是否保持在允許范圍內(nèi)而進(jìn)行的檢查。期間核查能夠及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度衰減問題,避免因砝碼失準(zhǔn)導(dǎo)致的測量錯誤。
(一) 期間核查的周期
期間核查的周期應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度等級、使用頻率、使用環(huán)境和穩(wěn)定性確定:
E1、E2 級砝碼:一般每 3-6 個月進(jìn)行一次期間核查。
F1、F2 級砝碼:一般每 6-12 個月進(jìn)行一次期間核查。
M1 級及以下砝碼:一般每 12-24 個月進(jìn)行一次期間核查。
對于使用頻率高、環(huán)境條件惡劣或穩(wěn)定性較差的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,應(yīng)適當(dāng)縮短期間核查周期。
(二) 期間核查的方法
標(biāo)準(zhǔn)砝碼的期間核查方法主要有以下幾種:
比對法:
與高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比對:如果有高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,可將被核查砝碼與高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比較,測量兩者的質(zhì)量差,判斷被核查砝碼的精度是否合格。
與同等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比對:如果沒有高一等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,可將被核查砝碼與另一臺同等級的、已經(jīng)過檢定的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行比對,測量兩者的質(zhì)量差。如果質(zhì)量差在允許范圍內(nèi),則認(rèn)為被核查砝碼的精度合格。
自檢法:
對于成套砝碼,可通過砝碼之間的相互比對進(jìn)行自檢。例如,用 10 個 1g 的砝碼組合成 10g,與 10g 的砝碼進(jìn)行比對,檢查兩者的質(zhì)量差是否在允許范圍內(nèi)。
用已知質(zhì)量的物體進(jìn)行核查:選擇一個穩(wěn)定性好的物體作為核查標(biāo)準(zhǔn),定期用被核查砝碼測量該物體的質(zhì)量,記錄測量結(jié)果。如果測量結(jié)果的變化在允許范圍內(nèi),則認(rèn)為被核查砝碼的精度合格。
外觀檢查法:檢查標(biāo)準(zhǔn)砝碼的外觀是否有銹蝕、劃痕、碰傷、變形等缺陷,調(diào)整腔的密封是否完好。如果外觀出現(xiàn)明顯缺陷,應(yīng)及時進(jìn)行檢定。
(三) 期間核查的結(jié)果處理
如果期間核查結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度在允許范圍內(nèi),則可以繼續(xù)使用。
如果期間核查結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度超出允許范圍,應(yīng)立即停止使用,并送法定計量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。
對期間核查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,找出原因,采取相應(yīng)的糾正措施,防止類似問題再次發(fā)生。
記錄期間核查的過程和結(jié)果,建立期間核查檔案。
五、標(biāo)準(zhǔn)砝碼的使用與維護(hù)注意事項
為了保證標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度和使用壽命,在使用和維護(hù)過程中應(yīng)注意以下幾點:
使用規(guī)范:
取用砝碼時應(yīng)使用專用鑷子或戴無塵手套,嚴(yán)禁裸手直接接觸砝碼表面。
輕拿輕放,避免砝碼碰撞、跌落或與其他硬物摩擦。
砝碼應(yīng)放在清潔、干燥的地方,避免沾染灰塵、油污等污染物。
嚴(yán)禁在腐蝕性環(huán)境中使用砝碼。
維護(hù)規(guī)范:
定期清潔砝碼表面,用無水乙醇和無塵布輕輕擦拭,去除表面的污染物。
砝碼使用后應(yīng)及時放回專用包裝盒中,單獨存放,避免相互摩擦碰撞。
砝碼應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)、恒溫、無腐蝕性氣體的環(huán)境中。
定期對砝碼進(jìn)行檢定和期間核查,確保其精度合格。
綜上所述,標(biāo)準(zhǔn)砝碼的計量檢定和期間核查是保證質(zhì)量量值準(zhǔn)確可靠的重要手段。只有嚴(yán)格按照檢定規(guī)程進(jìn)行檢定,定期開展期間核查,做好日常使用和維護(hù)工作,才能確保標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度穩(wěn)定,為質(zhì)量測量提供可靠的量值標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)砝碼計量檢定流程與期間核查要點