环境控制:温度 20±5℃,相对湿度 40%~60%,每 4 小时变化不超过 5%;气压 86kPa~106kPa;振动≤0.5μm/s;磁场≤0.5A/m;空气洁净度≤0.5μm。
设备准备:选用精度高于被校准砝码 3~5 倍的标准砝码和天平,如校准 E2 级 1kg 砝码,需使用 E1 级标准砝码和分度值 0.01mg 的分析天平。
砝码预处理:将砝码置于校准环境中平衡 24 小时,确保温度与环境一致;清洁表面油污、灰尘,避免影响测量精度。
外观检查:确认砝码表面无锈蚀、划痕、磕碰等损伤;调整腔密封良好,无异物进入;标记清晰,包括等级、质量值、生产厂家等信息。
尺寸与密度测量:测量砝码几何尺寸,计算体积;采用声学体积法或液体静力天平法测量密度,确保密度均匀性符合要求。
质量值校准:采用 ABBA 循环法(A 为标准砝码,B 为被校准砝码)进行测量,每个循环至少测量 4 次,计算平均值;进行空气浮力修正,公式为:m = m' × (1 - ρₐ/ρₓ)/(1 - ρₐ/ρₛ),其中 ρₐ为空气密度,ρₓ为被校准砝码密度,ρₛ为标准砝码密度。
磁性检测:E1/E2 级砝码需检测磁性,磁化率≤0.005,避免磁场干扰影响测量精度。
结果判定:将测量结果与 JJG 99-2022 规定的允许误差范围对比,符合要求则判定为合格,出具检定证书;不合格则需进行调整或报废处理。
| 误差类型 | 成因分析 | 控制方法 |
|---|---|---|
| 环境误差 | 温度波动、湿度变化、气流干扰 | 严格控制环境参数,使用防风罩,避免人员频繁走动 |
| 操作误差 | 拿取方式不当、放置位置偏移 | 使用专用镊子或手套,确保砝码放置在天平中心位置 |
| 设备误差 | 天平精度不足、标准砝码超期 | 定期校准天平,使用在有效期内的标准砝码 |
| 空气浮力误差 | 未进行浮力修正 | 根据砝码密度和空气密度,精确计算浮力修正值 |
| 磁性误差 | 砝码磁化率超标 | 选用无磁不锈钢材质,定期检测磁性 |
证书管理:妥善保存检定证书,记录校准日期、有效期、测量结果等信息,便于追溯。
使用规范:校准合格的砝码需按等级分类存放,避免与其他物品混放;搬运时轻拿轻放,防止跌落、撞击。
周期跟踪:建立砝码管理台账,提前 1 个月提醒校准周期,避免超期使用。
异常处理:发现砝码损伤、锈蚀或测量结果异常,立即停止使用,送法定计量机构重新校准。