簡述實驗室環(huán)境因素對砝碼檢定的影響

簡述實驗室環(huán)境因素對砝碼檢定的影響

為了提高檢定準確度，減少測量誤差，達到準確計量的目的。針對砝碼檢定過程中可能出現的一系列情況，作者根據自己多年砝碼檢定工作的經驗和查詢的相關資料，從裝置誤差、環(huán)境誤差等方面入手，詳細介紹了造成砝碼檢定誤差的因素及對策

實驗室是進行校準或檢測的實體，其環(huán)境條件直接影響到檢測的有效性及計量準確度。實驗室環(huán)境條件一般有以下幾種控制指標：溫度、濕度、氣壓、振動、清潔度、磁性等。使用或檢定計量器具時，環(huán)境因素差異引起的誤差，往往成為新誤差的重要來源。

1.溫度變化對標準砝碼檢定的影響

 溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是單位制七個基本物理量之一。自然界中任何物理、化學過程都與溫度緊密相關。如力學實驗室應控制在20℃±(2-5)℃，波動度為0.5。溫度偏差越大，造成的誤差越大，所以，要保證測量精度，首先要控制溫度及波動度。另外，隨著溫度升高，會造成電子天平的零點漂移，從而帶來測量誤差。

     溫度影響砝碼檢定結果是多方面的，除間接空氣密度的變化和物體表面吸咐水蒸汽外，還會引起天平平衡點變化和不等臂誤差。溫度的變化同天平的臂長成正比，因此溫度變化引起橫梁伸縮，必然會引起天平靈敏度的提高或降低，其變化的程度因橫梁的材料而異。

     天平單方向受熱，對檢定影響特別的嚴重，如操作者的手，臺燈或附近放有加熱的儀器，還有天平本身的光學系統照明燈等都有可能使天平單方向受熱，影響天平的衡量結果。天平的平衡點，即使溫度變化均勻，也會移動。因為天平的橫梁是由性質不同的材料制成的，而且，橫梁的重心和支點的相互位置保持平衡。

   所以，這些位置因溫度的變化而變化就以平衡點的移動表現出來。橫梁的重心位置通常不受溫度的變化而移動的，但問題是在于刀座使刀子產生變形，導致支點相對與重心位置發(fā)生變化，影響天平的衡量偏差，從而給砝碼檢定結果帶來誤差。下面就如何消除溫度變化對砝碼檢定的不利影響來做一下介紹。

首先，天平、標準砝碼室內應配置中央空調和分度值不大于0.1℃的溫度計，并按檢定周期對該溫度計進行檢定。檢定室內的天平和砝碼應盡量避免陽光直接照射，天平室內一般都安裝深色的窗簾。砝碼的檢定應在穩(wěn)定的環(huán)境狀況下，砝碼的溫度接近室溫。對于E1等級和E2等級砝碼，實驗室溫度應在18℃-25℃.環(huán)境條件應滿足衡量儀器的要求。

2.濕度變化對標準砝碼檢定的影響

    濕度是空氣潮濕程度的指標，它反應了空氣中水蒸汽的含量。濕度分濕度和相對濕度。實驗室一般用相對濕度來表示空氣潮濕程度。

相對濕度反映了濕度接近飽和濕度的程度，相對濕度越大，空氣越潮濕，反之越干燥。空氣濕度越高會使某些非金屬材料尺寸發(fā)生變化、金屬材料發(fā)生銹蝕、光學儀器發(fā)霉等。金屬材料發(fā)生銹蝕的主要原因是空氣中的SO2、H2S等引起的氧化反應。

     這種反應在水溶液中比在干燥狀態(tài)下快好多倍。在空氣中進行質量衡量，這個問題就無法避免。放在空氣中的標準砝碼，它的表面要吸咐一定厚度的水分子層，空氣中水蒸汽的分子有一部分吸咐在砝碼表面上，形成“水膜”水膜的厚度與砝碼表面特性，環(huán)境溫差有相當大的關系，并且，水膜質量將影響砝碼質量的準確計量。

     另外，電子天平的絕緣材料吸咐了一定數量的潮氣后，會使某些電氣性能發(fā)生變化，如絕緣電阻下降，泄漏電流增加，電容量增大，介質損耗角增大，從而給使用人員帶來安全隱患，嚴重的會危急生命。

為了消除濕度變化對標準砝碼檢定的不利影響，我們需要在實驗室內配置分度值不5%的干濕度計。并按檢定周期對該濕度計進行檢定。在砝碼的存放過程中濕度的上限是至關重要的。如果濕度過了檢定規(guī)程的要求，則要采取增大風流量或抽濕等辦法，等環(huán)境符合規(guī)定后再檢定。

溫度和濕度對試驗結果的影響往往是結合在一起進行的，在相同濕度下，溫度越高絕緣受潮速度就越快，溫度40℃受潮速度大約為20℃的2-5倍。而55℃則大約為20℃下的15倍。從而可知，溫濕度對檢定的影響較大，因此，在檢定工作中一定要按照標準進行。

3.標準砝碼磁性的影響

關于磁性問題。歷來在制造和使用中都很注意，作為標準用的天平和砝碼都要求用非磁性材料制造。測量過程中磁力會產生負面的影響，這是由于這種力在質量測量中無法與重力相區(qū)別。磁力可以引起兩個質量標準之間的相互作用，也可以引起質量標準或測量中使用的衡量儀器與周圍相近的其它磁性物體之間的相互作用。

    在進行折算質量定之前，應測定質量標準的磁性(磁化強度和磁化率)。以確保磁作用可以忽略。磁性檢定不合格的砝碼，不得進行折算質量的檢定。

鋁制砝碼的磁化率和磁化強度不用測量，因為，其被認為是無磁的。對于小砝碼<2g或低準確度等級砝碼(F1等級砝碼及其以下，<20g)可參照材料生產廠給出的材料磁性參數。

磁場源在生活中比比皆是。如大型的化工設備，特別是電磁式設備具有的磁場很強，對標準砝碼的檢定會產生很大的影響。所以，在檢定時，應注意遠離磁場源和大電流經過的導體