砝码作为质量测量的实物量具，其准确性直接决定了天平、秤等称重设备的可靠性和实验数据的有效性。因此，定期校验是实验室质量管理体系（如ISO/IEC 17025）中至关重要的一环。

一、 校验的目的

1.确保量值准确：确认砝码的实际质量值与其标称值之间的偏差在允许范围内。

2.溯源至国家标准：通过高一级别的标准砝码进行传递，建立与国家或国际质量标准的可追溯链。

3.满足法规与认证要求：符合实验室认可、计量认证、GLP/GMP等规范的要求。

4.保证测量一致性：确保不同时间、不同设备、不同人员称量结果的一致性。

5.及时发现和处理问题：检测砝码是否磨损、污染、磁化或损坏。

二、 校验的类别与周期

类别执行方标准器要求典型周期输出

内部检查实验室内部人员使用实验室自有的、更高等级的标准砝码频繁（如每月、每季度）简单比对，记录偏差，判断是否可用

外部校准计量或校准实验室溯源至国家基准1年或2年（根据等级和使用频率）出具正式的《校准证书》，给出实际质量值、测量不确定度及符合性声明

期间核查实验室内部人员在两次外部校准之间，使用稳定的核查标准在校准周期内定期进行验证砝码的校准状态是否得到维持

三、 主要校验方法（依据OIML R111或JJG 99）

1. 直接比较法（ABA或ABBA方法）

这是实验室常用的方法，使用高精度比较天平。

•原理：将被检砝码与同标称值的标准砝码在同一台天平上进行比较。

•过程（以ABA为例）：

oA：测量标准砝码的示值 (m1)

oB：取下标准砝码，放上被检砝码，测量示值 (m2)

oA：再次测量标准砝码的示值 (m3)

o计算天平的平均示值，通过差值计算被检砝码相对于标准砝码的偏差。

•优势：可以消除天平在短时间内的漂移影响。

2. 组合比较法

用于校验一组中多个砝码（如1g, 2g, 2*g, 5g的组合）。

•原理：通过不同组合的相互比较，利用最小二乘法等计算每个单个砝码的修正值。

•应用：校验砝码组（盒装砝码）。

3. ** subdivision weighing）**

高精度等级的砝码校验方法，将质量基准传递到下一等级。

四、 标准与等级

•国际建议：OIML R111，将砝码分为E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3等等级。

•中国规程：JJG 99-2022 《砝码》，等级划分与OIML类似。

•ASTM标准：ASTM E617 规定了实验室砝码的标准规范。

选择标准：实验室工作砝码通常为F1级或F2级，标准校验砝码需为E2级或更高。

五、 内部校验流程（示例）

准备工作：

1.环境：在稳定的环境（无气流、振动、温度波动小）中，静置砝码和天平足够时间（通常24小时）以达到温度平衡。

2.工具：

o高精度比较天平（分辨率至少优于被检砝码允差的1/10）。

o更高等级的标准砝码（如用E2校F1）。

o防静电设备、镊子、手套、麂皮。

o记录表格。

3.清洁：用软毛刷、无绒布或麂皮，按特定方法清洁砝码表面。对于高精度砝码，可能需要专业清洗。

校验步骤：

1.外观检查：检查有无锈蚀、划痕、凹坑等物理损伤。

2.磁性检测（如适用）：使用磁化率计检查砝码磁性是否超标。

3.密度测定（对于E、F等级）：用于空气浮力修正。通常使用附录中的标称密度，或实际测量。

4.空气浮力修正计算：对于高精度校验，必须考虑空气浮力影响。修正质量 = 真空质量 + (ρ_空气 * (1/ρ_砝码 - 1/ρ_标准)) * 体积

5.天平比较测量：

o按照ABA循环进行多次测量（如3-5次）。

o记录每次的平衡位置读数。

6.数据处理：

o计算被检砝码与标准砝码的质量差值。

o计算测量不确定度（考虑天平重复性、灵敏度、标准砝码不确定度、浮力修正等来源）。

o判断偏差和扩展不确定度是否在允许误差（MPE） 之内。

记录与报告：

•记录所有原始数据、环境条件、设备信息。

•计算最终结果，给出符合性判定（合格/不合格）。

•对不合格砝码进行标识、隔离并停用。

六、 关键注意事项

1.操作规范：永远使用镊子或佩戴手套操作砝码，避免手部汗渍和温度影响。

2.避免污染：在洁净区域操作，防止灰尘污染。

3.静电荷：对于小克重砝码（如<1g），静电荷是主要误差源。需使用防静电枪或金属容器。

4.天平的校准：用于校验的天平本身必须定期校准，且其性能（重复性、偏载误差、线性）需满足要求。

5.溯源性：标准砝码必须有有效的、可溯源至国家基准的校准证书。

七、 校验后处理

•合格砝码：粘贴“合格"标签，注明有效期和编号。

•不合格砝码：粘贴“停用"或“不合格"标签，隔离存放。可进行降级使用（如F1降为F2），或送修/报废。

•更新资产清单：在实验室管理系统中更新砝码的校准状态和下次校验日期。

总结

实验室砝码校验是一项严谨的计量活动，核心是“高标校低标，逐级传递"。对于大多数实验室，将砝码送至有资质的机构进行外部校准是必须的，而内部进行定期检查和期间核查则是保证日常数据可靠性的有效手段。建立完善的砝码管理程序，是实验室质量保证的基石。