鈴蟾屬

[拼音]:fama jiaozheng

[英文]:calibration of weights

砝碼是質量單位的體現,它具有確定的質量,用來衡量物體的質量,並檢定各種天平和衡器,因此需要定期校正。

質量的單位

在國際單位制中,質量的基本單位是千克。1889年第一屆國際計量會議上確認其量值等於國際千克原器的質量。國際千克原器是用90%鉑和10%銥所組成的合金製作,是直徑和高各為39毫米的圓柱體,它儲存在法國巴黎的國際計量局內。1959年中國確定以公制作為計量制度後,在1965年引進兩個千克質量單位的基準器,建立國家質量傳遞系統,確保砝碼的質量由國家基準器逐級傳遞下去。

砝碼組

進行質量計量,必須有一套質量不同又能組成任何量值的砝碼,這套砝碼叫砝碼組。砝碼組合是以最小個數的砝碼能組成任何量值為原則。常用的組合形式為:1、1、2、5;1、2、2、5;1、2、3、5。製作砝碼的材料有銅合金、非磁性不鏽鋼、鋁合金等。砝碼的形狀有塊狀、片狀、環狀、棒狀等。克組砝碼一般有質量調整腔,供校正砝碼時調整砝碼質量用。

砝碼的質量值

一等砝碼採用真空質量值,二至五等砝碼一律採用折算質量值。實際的砝碼與材料密度為8.0克/釐米3的假想砝碼在空氣密度為 0.0012克/釐米3的條件下相互平衡時,後者的真空質量值就是前者的折算質量值,其中 8.0克/釐米3稱為砝碼的約定密度。由此得出砝碼的折算質量值m*與真空質量值m 之間的折算關係為:

式中ρ 是砝碼的材料密度(克/釐米3);ρ1,2是約定的標準空氣密度,為0.0012克/釐米3;V 是砝碼實際具有的體積(釐米3);V* 是砝碼材料按統一約定密度計算出的體積(釐米3)。

砝碼的質量值採用折算質量值是質量計量上的重大改進。中國在1972年頒佈的《砝碼檢定規程》中開始採用。採用此值後,無須再對不同材料的砝碼作空氣浮力修正,因此使砝碼檢定的過程簡化,也消除了用不同材料的砝碼衡量同一物體時產生的誤差。

砝碼的精密等級

砝碼按質量誤差的大小分為五等。一等砝碼精度最高,質量誤差最小,在計量部門用來檢定砝碼。化學天平使用二等和三等砝碼,它們的質量允差如表1所示。

表中檢定精度是指砝碼檢定和校正時控制的精度。使用中的砝碼以符合質量允差為標準,質量允差是檢定和校正砝碼的依據。

砝碼的檢定和校正

把被檢定的砝碼當作被衡量的物體與作為質量單位的砝碼相比較,藉以確定被檢定砝碼中含有該質量單位的若干倍數或分數,這個過程叫砝碼檢定。一等砝碼和工作基準砝碼在相應精度的天平上進行組合比較檢定。二等以下砝碼可與高一等標稱值相同的標準砝碼進行單個比較直接檢定。

化學天平使用的二等或三等砝碼,經檢定合格後只發給合格證書,不給出各個砝碼的質量值。砝碼經過長期使用後,由於各種原因引起其質量值的變化,使用者有必要定期對砝碼重新進行檢定和校正。

檢定砝碼必須有一臺較好的天平,其靈敏度應能滿足檢定砝碼中最小的質量允差。此外還必須有一副作為標準用的砝碼,該砝碼與被檢砝碼名義值一一對應並應給出精確的質量值,供求算被檢砝碼的質量值用。被檢砝碼的表觀質量必須符合要求(如鍍層表面不得有脫層、露底等缺陷),檢定前還應經過仔細清理。檢定砝碼應採用精密衡量法,以消除天平存在的系統誤差。單個砝碼的檢定可用替代衡量法、交換衡量法或連續替代法。

(1)替代衡量法:將被檢砝碼 A置於天平的一個盤內,在另一盤內以相當的重物T平衡(通常可用另一副砝碼中名義質量相同的一隻砝碼),開啟天平讀取平衡點(搖擺天平記下連續四個迴轉點讀數,阻尼天平記下兩次靜止讀數)後,關住天平。取下被檢砝碼A,換上標準砝碼B,開啟天平,讀取平衡點,若天平失去平衡,可以新增小碼a使其恢復平衡。測定此載荷下天平的分度值,即在天平的任一盤中放上一個標準小砝碼r,讀取平衡點,按公式計算分度值。對於固定分度值的天平,空載和過載時的分度值是固定的,這一項可省略。測定結果記入表2。再按以下公式計算被檢砝碼的質量值:

平衡位置

分度值S=L

砝碼質量值A=B±(LA-LB)S±a(LA-LB)S前的 “+”“-”號的取法要看標牌零點的位置和被檢砝碼放在哪個盤子決定,a前的符號由小砝碼放置的位置決定。

(2)連續替代法:此法是將名義質量與被檢砝碼一一對應的一組標準砝碼先全部放置在一個稱盤上,另一盤中以重物平衡,然後用被檢砝碼按名義質量大小順序逐個進行替代衡量,記錄每個砝碼的平衡點,直至盤中標準砝碼全部被檢定砝碼替代為止。此法適用於全機械加砝碼天平,因為這類天平的砝碼應懸掛在砝碼架上檢定。

檢定後如發現砝碼質量值超出規定質量允差,應進行校正。無質量調整腔的整體砝碼的正誤差超差時,可通過修磨稜邊或自由末端進行調整;負誤差超差的作降級或報廢處理。具有調整腔的砝碼可以開啟調整腔,增減腔內新增物,使之達到規定質量。所用材料最好是砝碼原材料,或與砝碼材料密度相近似的、物理和化學性質穩定的非磁性材料,不得用鉛或鉛錫合金。校正後的砝碼需再作檢定。