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标准砝码替代称量法的具体操作步骤及关键控制点如下:
一、基础操作流程
初始平衡
将待检标准砝码(B)置于天平任一称盘,另一盘放置配衡砝码(T)或替代物(如金属块),通过调节使天平达到平衡状态,记录初始平衡位置(IB)。
核心作用:消除天平空载状态下的零点偏差,建立基准参考点。
替换测量
取下待检砝码(B),在相同位置替换为同标称值的标准砝码(A),保持配衡砝码(T)不变。
调整细节:若天平失衡,需在较轻盘添加小标准砝码(w)恢复平衡,并记录新平衡位置(IA)。
分度值测定
在较轻盘添加测分度值的小砝码(r),记录平衡位置(IAr),用于计算天平灵敏度。
公式计算:分度值(S)= |r| / |IAr - IA|,量化天平对微小质量变化的响应能力。
质量差值计算
待检砝码质量(m_B)= 标准砝码质量(m_A)± 添加的小砝码质量(w)± 分度值修正量(S×ΔI)。
二、扩展场景操作(针对多砝码或大载荷)
连续替代
当待检标准砝码组总质量超过单次称量范围时,采用分批次替代:
首次用部分标准砝码平衡待检组,记录误差;
卸下标准砝码后,用替代物(如砂粒)保持载荷,并通过小砝码复现误差;
重复上述步骤直至完成全量程检定。
双次交换法
标准砝码(A)与待检砝码(B)左右盘互换两次,通过平衡位置差值(IAB、IBA)计算系统误差,适用于高精度场景。
三、关键控制要点
环境要求
温度波动≤±0.5℃,湿度控制在50%~60%,防止砝码体积膨胀或表面吸附干扰。
设备要求
标准砝码误差≤被检砝码允许误差的1/3,且需定期溯源校准。
配衡砝码(T)需与待检砝码(B)质量接近,减少失衡调整频次。
操作规范
使用砝码夹取放,避免手部接触导致污染或温度传递。
数据记录需包含平衡位置、环境参数及异常调整项,确保可追溯性。
四、误差消除机制
不等臂误差:通过物理替代(标准砝码与待检砝码同位置替换)抵消天平臂长差异影响。
随机误差:单点测量重复≥3次,取均值降低离散性。
系统误差:采用双次交换法或引入修正因子(如分度值补偿)。
通过上述步骤与控制的结合,替代称量法可在消除仪器固有误差的同时,提升砝码检定的准确性与重复性。
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