摘要——作為分析實(shí)驗中最主要的實(shí)物稱(chēng)量?jì)x器，不銹鋼砝碼的精確度和可靠性直接決定稱(chēng)量結果的精確度與可靠度，進(jìn)而影響實(shí)驗的成敗。在定量分析的教材中，很容易找的關(guān)于天平的使用規范、檢定方法和各項指標的說(shuō)明，但對砝碼的檢定方法卻鮮有提及。通過(guò)對砝碼性質(zhì)和檢定方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，希望能夠對分析實(shí)驗工作者更好地使用砝碼，進(jìn)而取得更加精準的結果有所幫助。

    1導言

    砝碼是具有確定質(zhì)量值的物體，用于衡量其他物體的質(zhì)量值。如果砝碼的質(zhì)量不準，則直接影響分析結果的準確度。因此，在分析工作中，應在使用一定時(shí)間后對砝碼進(jìn)行檢定。

    2不銹鋼砝碼的性質(zhì)

    2.1不銹鋼砝碼的材質(zhì)。砝碼是天平衡器中重要的儀器之一，一般是由無(wú)磁不銹鋼（銅鍍鉻、鐵鍍鉻）做成。每架天平都配有一套砝碼。一般砝碼的形狀有：圓柱體、圓錐形、板形、片形、環(huán)形、條形。不銹鋼砝碼，其外觀(guān)有著(zhù)接近鏡面的光亮度；鑄鐵砝碼的外層表面需做防腐蝕處理，但是，鑄鐵砝碼的成本比較低，所以在檢定3級以下的計量器具時(shí)，用的都是鑄鐵砝碼。

    2.2不銹鋼砝碼的特性。砝碼如果被腐蝕，稱(chēng)量的質(zhì)量就不準確，所以抗腐蝕性是砝碼的特性。一般不銹鋼砝碼都要鍍一層硌，硌鍍層具有化學(xué)穩定性，在堿、硝酸、硫化物和大多數的有機酸中都不容易發(fā)生作用。鑄鐵砝碼也可以鍍鉻，或者是涂油、刷漆等都可以防銹防腐。

    2.3不銹鋼砝碼的測量。不銹鋼砝碼的質(zhì)量組合一般為1，2，2，5，如一組砝碼的質(zhì)量為：①1，2，2，5；10，20，20，50g；②10，20，20，50，100，200，200，500mg。

    在稱(chēng)量的時(shí)候可以采用“等量累積代替"法來(lái)選擇所用的砝碼。這盒砝碼的最小砝碼是100mg，最大砝碼是100g，那么這臺天平稱(chēng)量的精確度為100mg，稱(chēng)量范圍為100mg～211g。即凡在這個(gè)精確度和范圍內的任何數值的質(zhì)量，都可由砝碼盒中的砝碼累積代替。如125.5g可由100g、20g、5g、500mg的砝碼累積而成。這就能保證只要在測量范圍內，可以用最少的砝碼累積，測量出任何一組質(zhì)量數值來(lái)。

    2.4砝碼的準確度等級。砝碼的等級有：E1、E2、F1、F2、M1、M11、M2、M22、M3。砝碼共分為兩等九級，等是按照不確定度來(lái)分，即等砝碼有修正值；級是按照示值誤差來(lái)分，即級砝碼沒(méi)有修正值，只要示值誤差在允許范圍內就是合格的[1]。

    3造成砝碼檢定誤差的原因分析

    3.1設備因素。人們的天平類(lèi)型為等臂天平，這種天平操作簡(jiǎn)便，但天平并非只有這一個(gè)種類(lèi)，除等臂天平以外，根據用途的不同，還有不等臂以及電子天平等類(lèi)型。如果采取不等臂進(jìn)行砝碼檢定，可能會(huì )因此類(lèi)天平不同臂長(cháng)的不均衡性，使得檢定人員無(wú)法準確掌握，從而造成砝碼檢定的結果誤差。

    3.2人為因素。砝碼檢定過(guò)程中，有很多人為操作環(huán)節，人員作為檢定工作的操作者，其操作的好壞將直接對檢定結果的準確性造成影響。例如人員在進(jìn)行數據讀取時(shí)，可能會(huì )因視力誤差，讀取錯誤數據，從而造成檢定結果的誤差[2]。

    3.3環(huán)境因素。除了以上人員、制度以及設備等自身因素外，外界環(huán)境也是能夠引起鑒定失誤的重要原因之一。環(huán)境因素的影響有很多種，這其中最主要的環(huán)境因素就是空氣浮力造成的檢定影響。

    4不銹鋼砝碼的檢定方法

    4.1砝碼檢定要求。首先要檢定實(shí)驗室溫度和濕度，一般實(shí)驗室的溫度應在18℃～23℃，4h內的溫差變化在3.5℃以?xún)?，相對濕度?/span>30%～70%，4h內的濕度變化在15%以?xún)?。溫度和濕度的測量值要填入試驗檢定記錄內。砝碼檢定時(shí)，實(shí)驗室要關(guān)閉門(mén)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(cháng)的誤差，適用于質(zhì)量比較小的砝碼檢定。②替代衡量法：?jiǎn)未翁娲煞譃橐韵聨撞綑z定：a.將被檢定的砝碼B放于天平的任一盤(pán)中，在另一個(gè)盤(pán)中放配衡砝碼T，開(kāi)啟天平測定其平衡位置，用IB表示。b.取下被檢砝碼B，放置相同標稱(chēng)值的標準砝碼A，依然用配衡砝碼T，開(kāi)啟天平測定其平衡位置，用IA表示。若發(fā)現天平衡量?jì)A角太大無(wú)法讀數時(shí)，則要在較輕的一盤(pán)中添加小標準的砝碼w使其平衡。c.在顯示較輕的一盤(pán)中添加測分度值小砝碼r，測定平衡用IAr表示。d.將測分度值小砝碼r留在盤(pán)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。如果需要繼續測量，可以反復替代，記錄度量值。

    連續替代法可以將若干被檢砝碼組中的標稱(chēng)值對應相等，放入任意盤(pán)中，其質(zhì)量總和不得超過(guò)天平的最大稱(chēng)量值，在另一盤(pán)中放置配衡砝碼T，開(kāi)啟天平，記下連續的四個(gè)回轉點(diǎn)讀數或兩次靜止點(diǎn)讀數，關(guān)住天平。取下砝碼盤(pán)中的A1，放置標稱(chēng)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(pán)中加小標準的砝碼wl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：a.將被檢砝碼B放于天平右盤(pán)，將相同標稱(chēng)值的標準砝碼A放于天平左盤(pán)，開(kāi)啟天平，測定平衡用IAB表示。若衡量?jì)A角太大無(wú)法讀數，則要在較輕一盤(pán)添加小標準砝碼w使其平衡再測。b.將左右盤(pán)中的所有砝碼全部交換，開(kāi)啟天平測定平衡用IBA，如果傾角太大無(wú)法讀數，則要在較輕一盤(pán)添小標準砝碼w，使其平衡進(jìn)行測定。c.在較輕一盤(pán)添加測分度值的小標準砝碼r，加于較輕的一盤(pán)，測定平衡位置，用IBar表示。d.將測分度值的小砝碼r留在盤(pán)中，將剩下的砝碼再進(jìn)行第二次交換，測定其平衡位置，用IAbr表示。雙次交換和上述步驟相同，依次記錄靜止點(diǎn)和回轉點(diǎn)，填寫(xiě)記錄。

    5結束語(yǔ)

    砝碼的檢定要經(jīng)常進(jìn)行，尤其是在做試驗之前，就是用簡(jiǎn)單的直接衡量法也要做一次檢定。如果在做精密試驗時(shí)則要排除一切干擾因素，用交換衡量發(fā)或替代衡量法進(jìn)行檢定，方可保證所測量的質(zhì)量是準確的。

以上是新時(shí)代不銹鋼砝碼的檢定技術(shù)分析的詳細介紹！