為實(shí)驗(yàn)室天平選擇合適的砝碼是一項(xiàng)重要的工作,它直接關(guān)系到稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。選擇砝碼時,需要綜合考慮天平、砝碼本身和您的具體需求三個維度。
以下是詳細(xì)的選型指南和步驟:
一:明確核心技術(shù)參數(shù)
1、天平的規(guī)格是首要依據(jù)
·秤量(Max): 您需要稱量的重量是多少?砝碼的總值應(yīng)能覆蓋天平的校準(zhǔn)和日常檢定點(diǎn)(通常是滿秤量或接近值)。
·可讀性/分度值(d): 天平能顯示的最小變化值(例如,0.1mg, 0.01g)。這是決定砝碼等級關(guān)鍵的因素。
·檢定分度值(e): 用于天平等級劃分和檢定。通常 e ≥ d。砝碼的不確定度必須滿足天平在 e 值下的允差要求。
2、砝碼的等級(精度等級)
國際建議(·IML R111)和國家標(biāo)準(zhǔn)(JJG 99-2022)將砝碼分為E等級、F等級、M等級等(舊標(biāo)準(zhǔn)中的一等、二等與之有對應(yīng)關(guān)系,但新標(biāo)準(zhǔn)更為通用)。
·E等級砝碼: 基準(zhǔn)砝碼,用于校準(zhǔn)F1級及以下砝碼,或用于高精度微量/分析天平(d ≤ 0.1mg)。
·F等級砝碼:
?F1級:用于校準(zhǔn)F2級砝碼,或用于高精度分析天平(d = 0.1mg - 1mg)和高精度電子天平(e ≤ 1mg)。
?F2級:用于校準(zhǔn)M1級砝碼,或用于精度較高的分析天平、電子天平(e ≥ 1mg)的日常校準(zhǔn)和測試。
·M等級砝碼:
?M1級:常用的工作砝碼,用于檢定普通電子天平、臺秤,或用于對精度要求不是特殊嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)稱量。
?M2、M3級:用于工業(yè)秤、大型臺秤等。
簡化選擇原則(黃金法則):
砝碼的擴(kuò)展不確定度(或允許誤差)不應(yīng)大于天平在檢定分度值e下允許誤差的1/3。
實(shí)用速查表(適用于大多數(shù)情況):
天平類型(示例) | 可讀性(d) | 推薦砝碼等級 | 主要用途 |
超微量/微量天平 | 0.001mg(1μg) | E2級 | 檢定、內(nèi)部校準(zhǔn) |
分析天平 | 0.1mg | F1級或E2級 | 日常校準(zhǔn)、期間核查 |
半微量/精密電子天平 | 1mg-0.01g | F1級或F2級 | 日常校準(zhǔn)、測試 |
普通電子天平/臺秤 | 0.1g及以上 | M1級 | 日常校準(zhǔn)、檢查 |
3、砝碼的材料
·不銹鋼:分為無磁不銹鋼(如316L,用于E、F1高等級)和帶磁不銹鋼(用于F2、M1級)。對于高精度天平,必須選擇磁化率低的砝碼,以減少磁性對結(jié)果的影響。
·鑄鐵:用于大質(zhì)量(如kg級以上)M等級砝碼,表面通常有涂層防銹。
·其他:毫克組砝碼常用鋁或鉑銥合金。

二:確定砝碼的組合與規(guī)格
1.組合方式
·套裝:購買標(biāo)準(zhǔn)套裝(如1mg-100g, 1g-500g等)比較方便,覆蓋范圍廣,適合日常校準(zhǔn)和測試。
·單點(diǎn)配置:針對特定校準(zhǔn)點(diǎn)(如天平的秤量、半量程點(diǎn)、最小秤量點(diǎn))購買單個砝碼,經(jīng)濟(jì)高效。這是GMP/GLP實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期校準(zhǔn)時常用的方式。
2.規(guī)格(質(zhì)量值)
·遵循 “5-2-2-1" 或 “5-2-1-1" 制。一套完整的砝碼應(yīng)能通過組合,覆蓋從小到大的所有整數(shù)值。
?例如:500g, 200g, 200g, 100g, 50g, 20g, 20g, 10g, 5g, 2g, 2g, 1g。
·確保套裝中的大砝碼能覆蓋或接近天平的滿秤量。
三:考慮認(rèn)證與合規(guī)要求
1.檢定證書 vs 校準(zhǔn)證書
·檢定證書:帶有法制性,符合國家計量檢定規(guī)程。砝碼上會打上檢定封印。用于強(qiáng)制檢定或?qū)Y(jié)果有法定要求的場合(如貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生)。
·校準(zhǔn)證書:提供更詳細(xì)的測量數(shù)據(jù)和不確定度,符合IS·/IEC 17025標(biāo)準(zhǔn)。更適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制、方法驗(yàn)證和溯源需求。
·無證書:只有出廠合格證,適用于一般性檢查或非關(guān)鍵稱量。
2.溯源性
確保砝碼能溯源至國家或國際計量基準(zhǔn)。證書上應(yīng)有清晰的溯源鏈信息(如上一級標(biāo)準(zhǔn)器、檢定/校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)資質(zhì)CNAS、NIM等)。
四:綜合應(yīng)用場景與預(yù)算
•質(zhì)量控制/研發(fā)實(shí)驗(yàn)室:通常需要F1或F2級帶校準(zhǔn)證書的砝碼,進(jìn)行定期校準(zhǔn)和期間核查。
•教育/教學(xué)實(shí)驗(yàn)室:M1級砝碼套裝通常已足夠。
•制藥/生物行業(yè)(符合GMP/GLP):必須使用有資質(zhì)的(帶檢定或校準(zhǔn)證書)高等級砝碼(F1級常見),并建立嚴(yán)格的校準(zhǔn)計劃和記錄。
•預(yù)算:等級越高、帶認(rèn)證的砝碼價格越貴。需在精度要求和預(yù)算間取得平衡。