为实验室天平选择合适的砝码是一项重要的工作,它直接关系到称量结果的准确性和可靠性。选择砝码时,需要综合考虑天平、砝码本身和您的具体需求三个维度。
以下是详细的选型指南和步骤:
一:明确核心技术参数
1、天平的规格是首要依据
·秤量(Max): 您需要称量的重量是多少?砝码的总值应能覆盖天平的校准和日常检定点(通常是满秤量或接近值)。
·可读性/分度值(d): 天平能显示的最小变化值(例如,0.1mg, 0.01g)。这是决定砝码等级关键的因素。
·检定分度值(e): 用于天平等级划分和检定。通常 e ≥ d。砝码的不确定度必须满足天平在 e 值下的允差要求。
2、砝码的等级(精度等级)
国际建议(·IML R111)和国家标准(JJG 99-2022)将砝码分为E等级、F等级、M等级等(旧标准中的一等、二等与之有对应关系,但新标准更为通用)。
·E等级砝码: 基准砝码,用于校准F1级及以下砝码,或用于高精度微量/分析天平(d ≤ 0.1mg)。
·F等级砝码:
F1级:用于校准F2级砝码,或用于高精度分析天平(d = 0.1mg - 1mg)和高精度电子天平(e ≤ 1mg)。
F2级:用于校准M1级砝码,或用于精度较高的分析天平、电子天平(e ≥ 1mg)的日常校准和测试。
·M等级砝码:
M1级:常用的工作砝码,用于检定普通电子天平、台秤,或用于对精度要求不是特殊严格的实验称量。
M2、M3级:用于工业秤、大型台秤等。
简化选择原则(黄金法则):
砝码的扩展不确定度(或允许误差)不应大于天平在检定分度值e下允许误差的1/3。
实用速查表(适用于大多数情况):
天平类型(示例) | 可读性(d) | 推荐砝码等级 | 主要用途 |
超微量/微量天平 | 0.001mg(1μg) | E2级 | 检定、内部校准 |
分析天平 | 0.1mg | F1级或E2级 | 日常校准、期间核查 |
半微量/精密电子天平 | 1mg-0.01g | F1级或F2级 | 日常校准、测试 |
普通电子天平/台秤 | 0.1g及以上 | M1级 | 日常校准、检查 |
3、砝码的材料
·不锈钢:分为无磁不锈钢(如316L,用于E、F1高等级)和带磁不锈钢(用于F2、M1级)。对于高精度天平,必须选择磁化率低的砝码,以减少磁性对结果的影响。
·铸铁:用于大质量(如kg级以上)M等级砝码,表面通常有涂层防锈。
·其他:毫克组砝码常用铝或铂铱合金。

二:确定砝码的组合与规格
1.组合方式
·套装:购买标准套装(如1mg-100g, 1g-500g等)比较方便,覆盖范围广,适合日常校准和测试。
·单点配置:针对特定校准点(如天平的秤量、半量程点、最小秤量点)购买单个砝码,经济高效。这是GMP/GLP实验室进行定期校准时常用的方式。
2.规格(质量值)
·遵循 “5-2-2-1" 或 “5-2-1-1" 制。一套完整的砝码应能通过组合,覆盖从小到大的所有整数值。
例如:500g, 200g, 200g, 100g, 50g, 20g, 20g, 10g, 5g, 2g, 2g, 1g。
·确保套装中的大砝码能覆盖或接近天平的满秤量。
三:考虑认证与合规要求
1.检定证书 vs 校准证书
·检定证书:带有法制性,符合国家计量检定规程。砝码上会打上检定封印。用于强制检定或对结果有法定要求的场合(如贸易结算、安全防护、环境监测、医疗卫生)。
·校准证书:提供更详细的测量数据和不确定度,符合IS·/IEC 17025标准。更适合实验室内部质量控制、方法验证和溯源需求。
·无证书:只有出厂合格证,适用于一般性检查或非关键称量。
2.溯源性
确保砝码能溯源至国家或国际计量基准。证书上应有清晰的溯源链信息(如上一级标准器、检定/校准机构资质CNAS、NIM等)。
四:综合应用场景与预算
•质量控制/研发实验室:通常需要F1或F2级带校准证书的砝码,进行定期校准和期间核查。
•教育/教学实验室:M1级砝码套装通常已足够。
•制药/生物行业(符合GMP/GLP):必须使用有资质的(带检定或校准证书)高等级砝码(F1级常见),并建立严格的校准计划和记录。
•预算:等级越高、带认证的砝码价格越贵。需在精度要求和预算间取得平衡。