砝碼作為質(zhì)量測(cè)量的實(shí)物量具，其準(zhǔn)確性直接決定了天平、秤等稱重設(shè)備的可靠性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。因此，定期校驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系（如ISO/IEC 17025）中至關(guān)重要的一環(huán)。

一、 校驗(yàn)的目的

1.確保量值準(zhǔn)確：確認(rèn)砝碼的實(shí)際質(zhì)量值與其標(biāo)稱值之間的偏差在允許范圍內(nèi)。

2.溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)高一級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行傳遞，建立與國(guó)家或國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的可追溯鏈。

3.滿足法規(guī)與認(rèn)證要求：符合實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可、計(jì)量認(rèn)證、GLP/GMP等規(guī)范的要求。

4.保證測(cè)量一致性：確保不同時(shí)間、不同設(shè)備、不同人員稱量結(jié)果的一致性。

5.及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題：檢測(cè)砝碼是否磨損、污染、磁化或損壞。

二、 校驗(yàn)的類別與周期

類別執(zhí)行方標(biāo)準(zhǔn)器要求典型周期輸出

內(nèi)部檢查實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部人員使用實(shí)驗(yàn)室自有的、更高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼頻繁（如每月、每季度）簡(jiǎn)單比對(duì)，記錄偏差，判斷是否可用

外部校準(zhǔn)計(jì)量或校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溯源至國(guó)家基準(zhǔn)1年或2年（根據(jù)等級(jí)和使用頻率）出具正式的《校準(zhǔn)證書(shū)》，給出實(shí)際質(zhì)量值、測(cè)量不確定度及符合性聲明

期間核查實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部人員在兩次外部校準(zhǔn)之間，使用穩(wěn)定的核查標(biāo)準(zhǔn)在校準(zhǔn)周期內(nèi)定期進(jìn)行驗(yàn)證砝碼的校準(zhǔn)狀態(tài)是否得到維持

三、 主要校驗(yàn)方法（依據(jù)OIML R111或JJG 99）

1. 直接比較法（ABA或ABBA方法）

這是實(shí)驗(yàn)室常用的方法，使用高精度比較天平。

•原理：將被檢砝碼與同標(biāo)稱值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼在同一臺(tái)天平上進(jìn)行比較。

•過(guò)程（以ABA為例）：

oA：測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)砝碼的示值 (m1)

oB：取下標(biāo)準(zhǔn)砝碼，放上被檢砝碼，測(cè)量示值 (m2)

oA：再次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)砝碼的示值 (m3)

o計(jì)算天平的平均示值，通過(guò)差值計(jì)算被檢砝碼相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的偏差。

•優(yōu)勢(shì)：可以消除天平在短時(shí)間內(nèi)的漂移影響。

2. 組合比較法

用于校驗(yàn)一組中多個(gè)砝碼（如1g, 2g, 2*g, 5g的組合）。

•原理：通過(guò)不同組合的相互比較，利用最小二乘法等計(jì)算每個(gè)單個(gè)砝碼的修正值。

•應(yīng)用：校驗(yàn)砝碼組（盒裝砝碼）。

3. ** subdivision weighing）**

高精度等級(jí)的砝碼校驗(yàn)方法，將質(zhì)量基準(zhǔn)傳遞到下一等級(jí)。

四、 標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)

•國(guó)際建議：OIML R111，將砝碼分為E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3等等級(jí)。

•中國(guó)規(guī)程：JJG 99-2022 《砝碼》，等級(jí)劃分與OIML類似。

•ASTM標(biāo)準(zhǔn)：ASTM E617 規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室砝碼的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)室工作砝碼通常為F1級(jí)或F2級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)砝碼需為E2級(jí)或更高。

五、 內(nèi)部校驗(yàn)流程（示例）

準(zhǔn)備工作：

1.環(huán)境：在穩(wěn)定的環(huán)境（無(wú)氣流、振動(dòng)、溫度波動(dòng)小）中，靜置砝碼和天平足夠時(shí)間（通常24小時(shí)）以達(dá)到溫度平衡。

2.工具：

o高精度比較天平（分辨率至少優(yōu)于被檢砝碼允差的1/10）。

o更高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼（如用E2校F1）。

o防靜電設(shè)備、鑷子、手套、麂皮。

o記錄表格。

3.清潔：用軟毛刷、無(wú)絨布或麂皮，按特定方法清潔砝碼表面。對(duì)于高精度砝碼，可能需要專業(yè)清洗。

校驗(yàn)步驟：

1.外觀檢查：檢查有無(wú)銹蝕、劃痕、凹坑等物理?yè)p傷。

2.磁性檢測(cè)（如適用）：使用磁化率計(jì)檢查砝碼磁性是否超標(biāo)。

3.密度測(cè)定（對(duì)于E、F等級(jí)）：用于空氣浮力修正。通常使用附錄中的標(biāo)稱密度，或?qū)嶋H測(cè)量。

4.空氣浮力修正計(jì)算：對(duì)于高精度校驗(yàn)，必須考慮空氣浮力影響。修正質(zhì)量 = 真空質(zhì)量 + (ρ_空氣 * (1/ρ_砝碼 - 1/ρ_標(biāo)準(zhǔn))) * 體積

5.天平比較測(cè)量：

o按照ABA循環(huán)進(jìn)行多次測(cè)量（如3-5次）。

o記錄每次的平衡位置讀數(shù)。

6.數(shù)據(jù)處理：

o計(jì)算被檢砝碼與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量差值。

o計(jì)算測(cè)量不確定度（考慮天平重復(fù)性、靈敏度、標(biāo)準(zhǔn)砝碼不確定度、浮力修正等來(lái)源）。

o判斷偏差和擴(kuò)展不確定度是否在允許誤差（MPE） 之內(nèi)。

記錄與報(bào)告：

•記錄所有原始數(shù)據(jù)、環(huán)境條件、設(shè)備信息。

•計(jì)算最終結(jié)果，給出符合性判定（合格/不合格）。

•對(duì)不合格砝碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)、隔離并停用。

六、 關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1.操作規(guī)范：永遠(yuǎn)使用鑷子或佩戴手套操作砝碼，避免手部汗?jié)n和溫度影響。

2.避免污染：在潔凈區(qū)域操作，防止灰塵污染。

3.靜電荷：對(duì)于小克重砝碼（如<1g），靜電荷是主要誤差源。需使用防靜電槍或金屬容器。

4.天平的校準(zhǔn)：用于校驗(yàn)的天平本身必須定期校準(zhǔn)，且其性能（重復(fù)性、偏載誤差、線性）需滿足要求。

5.溯源性：標(biāo)準(zhǔn)砝碼必須有有效的、可溯源至國(guó)家基準(zhǔn)的校準(zhǔn)證書(shū)。

七、 校驗(yàn)后處理

•合格砝碼：粘貼“合格"標(biāo)簽，注明有效期和編號(hào)。

•不合格砝碼：粘貼“停用"或“不合格"標(biāo)簽，隔離存放。可進(jìn)行降級(jí)使用（如F1降為F2），或送修/報(bào)廢。

•更新資產(chǎn)清單：在實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中更新砝碼的校準(zhǔn)狀態(tài)和下次校驗(yàn)日期。

總結(jié)

實(shí)驗(yàn)室砝碼校驗(yàn)是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)量活動(dòng)，核心是“高標(biāo)校低標(biāo)，逐級(jí)傳遞"。對(duì)于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室，將砝碼送至有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行外部校準(zhǔn)是必須的，而內(nèi)部進(jìn)行定期檢查和期間核查則是保證日常數(shù)據(jù)可靠性的有效手段。建立完善的砝碼管理程序，是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證的基石。