塑料量器的校準(zhǔn)方法分析

阮瑞雯

摘 要：在實(shí)驗(yàn)室中，應(yīng)用相對廣泛的一種量器就是塑料量器。塑料量器的優(yōu)點(diǎn)較多，主要包括耐用性較強(qiáng)、不易破碎等，而且在ICP檢測以及痕量分析等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用?？茖W(xué)有效地校準(zhǔn)塑料量器是關(guān)鍵性問題，鑒于此進(jìn)行全面的分析，探究塑料量器的校準(zhǔn)方法，此種方法在分度吸量管、單標(biāo)線吸量管、單標(biāo)線容量瓶、量筒、量杯等塑料量器的校準(zhǔn)中應(yīng)用效果理想，給實(shí)踐工作提供了有價(jià)值的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：塑料量器；校準(zhǔn)方法；校準(zhǔn)結(jié)果

應(yīng)用塑料量器具的優(yōu)勢較多。在不斷推廣電感耦合等離子光譜發(fā)生儀（Inductive Coupled Plasma Emission Spectrometer，ICP）檢測技術(shù)以及痕量分析等情況下，塑料量具的應(yīng)用更加普遍，受重視程度越來越高，所以，塑料量器的校準(zhǔn)需求呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。我國當(dāng)前具備諸如JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG10—2005《專用玻璃量器》等相關(guān)檢定規(guī)程，但是依然缺乏專門針對塑料量器的國家標(biāo)準(zhǔn)[1]。鑒于此，本研究在JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1071—2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1094—2002《測量儀器特性評定》等標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法文件的基礎(chǔ)上，分析塑料量器的校準(zhǔn)方法，按照塑料量器的實(shí)際狀態(tài)，對JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG18—2008《醫(yī)用注射器》的規(guī)范以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容進(jìn)行了充分的考慮，明確了塑料量器計(jì)量特性的校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)方法。

1 塑料量器校準(zhǔn)概況

塑料量器屬于實(shí)驗(yàn)室中普遍應(yīng)用的一種量器。按照塑料量器的型式可以分成兩種，即量入式量器（塑料容量瓶、塑料量筒量入式）和量出式量器（塑料分度吸量管、塑料單標(biāo)線吸量管、塑料量筒量出式）。塑料量器由種類不同的塑料材質(zhì)制成[2]，市場上的主要材質(zhì)包括聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚甲基戊烯[Poly（4-Methyl-1-Pentene），PMP]等。一般的塑料量器具體材質(zhì)在量器表面處進(jìn)行標(biāo)注，因每種塑料材質(zhì)存在不同的特點(diǎn)，所以膨脹系統(tǒng)也并不統(tǒng)一，這使得塑料量器校準(zhǔn)的難度明顯提升。在外觀檢查方面，為了不影響校準(zhǔn)讀數(shù)及使用強(qiáng)度，必須有清晰完整的分度線與量的數(shù)值，塑料量器應(yīng)明確標(biāo)出廠名或商標(biāo)、型式標(biāo)記、等待時(shí)間、標(biāo)稱總?cè)萘颗c單位[3-4]。本校準(zhǔn)方法適用的校準(zhǔn)范圍為：新塑料材質(zhì)的分度吸量管、單標(biāo)線吸量管、單標(biāo)線容量瓶、量筒、量杯等塑料量器。

2 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)條件的設(shè)置

校準(zhǔn)的項(xiàng)目主要包括外觀、容量示值、流出時(shí)間等。

校準(zhǔn)的環(huán)境條件就是室溫（20±5）℃，同時(shí)，室溫變化的幅度控制在1 ℃/h之內(nèi)為宜[5-6]；室溫變化不超過1 ℃；水溫與室溫之差在2 ℃之內(nèi)；檢定介質(zhì)可以為純水或者是蒸餾水，同時(shí)必須滿足GB/T 6682—2008的標(biāo)準(zhǔn)要求。為減少不同塑料材質(zhì)間膨脹系數(shù)的差異，校準(zhǔn)時(shí)水溫需盡量控制在（20±1）℃。

所應(yīng)用到的標(biāo)準(zhǔn)器和其他設(shè)備如表1所示。

3 特殊塑料量器的校準(zhǔn)方法探究

3.1 檢查外觀

采取目力觀察的方式，也可以用放大鏡檢查，保證滿足相應(yīng)的通用技術(shù)要求指標(biāo)。

3.2 校準(zhǔn)容量示值

在校準(zhǔn)容量示值前，嚴(yán)格清洗干凈塑料量器，然后干燥處理。需要注意的問題是，干燥時(shí)溫度不宜過高，防止影響塑料量器的實(shí)際使用與校準(zhǔn)。提前4 h在實(shí)驗(yàn)室放置清洗干燥后的量器，同時(shí)以衡量法校準(zhǔn)塑料量器容量示值。

校準(zhǔn)量出式量器的流程為：選擇一只容量超過被檢量器的稱量杯，稱取空杯質(zhì)量并記錄；調(diào)整被檢塑料量器液面，在稱量杯中放入被檢塑料量器內(nèi)的純水并稱取其質(zhì)量；觀察測溫筒內(nèi)的水溫，讀數(shù)精確到0.1 ℃；依照相應(yīng)的公式計(jì)算出塑料量器的實(shí)際容量。

校準(zhǔn)量入式量器的流程為：在天平上放置被檢量器，稱取量器自身質(zhì)量，去皮；被檢量器中放入純水，對被檢塑料量器液面進(jìn)行調(diào)整，獲得純水質(zhì)量；觀察測溫筒內(nèi)的水溫，讀數(shù)精確到0.1 ℃；塑料量器的實(shí)際容量按公式計(jì)算[7]。

注意事項(xiàng)為：校準(zhǔn)容量示值的次數(shù)應(yīng)為兩次及以上，同時(shí)，兩次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差值不應(yīng)該超出被檢塑料量器允差的1/4，取兩次平均值為最終結(jié)果。

3.3 校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇

分度吸量管（見圖1）中，0.5 mL及以下的校準(zhǔn)點(diǎn)為半容量、總?cè)萘?；超過0.5 mL的校準(zhǔn)點(diǎn)為總?cè)萘康?/10、半容量、總?cè)萘浚涣客?、量杯的校?zhǔn)點(diǎn)為總?cè)萘康?/10、半容量、總?cè)萘俊Ａ硗?，依照客戶的?shí)際需求，可以對校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行靈活的選取。

3.4 流出時(shí)間

僅用吸量管做此項(xiàng)目，注水至最高標(biāo)線以上5 mm，調(diào)節(jié)液面至最高標(biāo)線處；垂直放置吸量管，留液口輕靠節(jié)水器壁，接水器稍微傾斜大概30°，在不動(dòng)狀態(tài)下流出，計(jì)時(shí)，直至端口不流為止。

4 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)方式

通過校準(zhǔn)的信號(hào)發(fā)生器出具相關(guān)的校準(zhǔn)證書，在校準(zhǔn)證書中需要標(biāo)注具體的信息內(nèi)容，即標(biāo)題、實(shí)驗(yàn)室名稱及其地址、落實(shí)校準(zhǔn)的地點(diǎn)、證書的唯一性標(biāo)識(shí)、客戶的名稱和地址、被校對象的描述和明確標(biāo)識(shí)、校準(zhǔn)依據(jù)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)識(shí)、本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明、校準(zhǔn)環(huán)境的描述、校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名以及職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)等。因復(fù)校時(shí)間間隔的長短會(huì)受到較多因素的影響，諸如儀器的使用情況、使用者、儀器本身的質(zhì)量等，所以，送校單位可以按照實(shí)際的應(yīng)用情況對復(fù)校時(shí)間間隔進(jìn)行自主決定，一般建議是1年[8]。

5 結(jié)語

當(dāng)前，我國塑料量器的相關(guān)檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范還未出臺(tái)。為了滿足塑料量器校準(zhǔn)方面的需求，提出了合理的特殊塑料量器校準(zhǔn)方法。實(shí)驗(yàn)室采用的塑料量器的制作材料包括聚丙烯以及聚甲基戊烯等種類，但是因?yàn)椴荒茏龅酵耆y(tǒng)一材質(zhì)以及不能明確塑料材質(zhì)的膨脹系數(shù)，所以，不能夠完全套用JJG196—2006《常用玻璃量器》中實(shí)際容量的計(jì)算公式來計(jì)算塑料量器的實(shí)際容量。主要遵循了JJG18—2008《醫(yī)用注射器》的實(shí)際容量計(jì)算方式，使用和JJG18—2008《醫(yī)用注射器》相同的計(jì)算方法，最終獲得塑料量器的實(shí)際容量。在應(yīng)用本校準(zhǔn)方法期間，采取了衡量法校準(zhǔn)塑料量器容量?？偠灾?，此種校準(zhǔn)方式需要進(jìn)一步的研究以及完善、實(shí)踐，望帶給相關(guān)工作更好的指導(dǎo)。

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