塑料量器的校準方法分析

阮瑞雯

摘 要：在實驗室中，應用相對廣泛的一種量器就是塑料量器。塑料量器的優點較多，主要包括耐用性較強、不易破碎等，而且在ICP檢測以及痕量分析等領域具有重要的應用。科學有效地校準塑料量器是關鍵性問題，鑒于此進行全面的分析，探究塑料量器的校準方法，此種方法在分度吸量管、單標線吸量管、單標線容量瓶、量筒、量杯等塑料量器的校準中應用效果理想，給實踐工作提供了有價值的指導。

關鍵詞：塑料量器；校準方法；校準結果

應用塑料量器具的優勢較多。在不斷推廣電感耦合等離子光譜發生儀（Inductive Coupled Plasma Emission Spectrometer，ICP）檢測技術以及痕量分析等情況下，塑料量具的應用更加普遍，受重視程度越來越高，所以，塑料量器的校準需求呈現出不斷上升的趨勢。我國當前具備諸如JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG10—2005《專用玻璃量器》等相關檢定規程，但是依然缺乏專門針對塑料量器的國家標準[1]。鑒于此，本研究在JJF1001—2011《通用計量術語及定義》、JJF1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1094—2002《測量儀器特性評定》等標準校準方法文件的基礎上，分析塑料量器的校準方法，按照塑料量器的實際狀態，對JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG18—2008《醫用注射器》的規范以及技術標準等內容進行了充分的考慮，明確了塑料量器計量特性的校準條件、校準項目、校準方法。

1 塑料量器校準概況

塑料量器屬于實驗室中普遍應用的一種量器。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制成[2]，市場上的主要材質包括聚丙烯（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在量器表面處進行標注，因每種塑料材質存在不同的特點，所以膨脹系統也并不統一，這使得塑料量器校準的難度明顯提升。在外觀檢查方面，為了不影響校準讀數及使用強度，必須有清晰完整的分度線與量的數值，塑料量器應明確標出廠名或商標、型式標記、等待時間、標稱總容量與單位[3-4]。本校準方法適用的校準范圍為：新塑料材質的分度吸量管、單標線吸量管、單標線容量瓶、量筒、量杯等塑料量器。

2 校準項目和校準條件的設置

校準的項目主要包括外觀、容量示值、流出時間等。

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

所應用到的標準器和其他設備如表1所示。

3 特殊塑料量器的校準方法探究

3.1 檢查外觀

采取目力觀察的方式，也可以用放大鏡檢查，保證滿足相應的通用技術要求指標。

3.2 校準容量示值

在校準容量示值前，嚴格清洗干凈塑料量器，然后干燥處理。需要注意的問題是，干燥時溫度不宜過高，防止影響塑料量器的實際使用與校準。提前4 h在實驗室放置清洗干燥后的量器，同時以衡量法校準塑料量器容量示值。

校準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，稱取空杯質量并記錄；調整被檢塑料量器液面，在稱量杯中放入被檢塑料量器內的純水并稱取其質量；觀察測溫筒內的水溫，讀數精確到0.1 ℃；依照相應的公式計算出塑料量器的實際容量。

校準量入式量器的流程為：在天平上放置被檢量器，稱取量器自身質量，去皮；被檢量器中放入純水，對被檢塑料量器液面進行調整，獲得純水質量；觀察測溫筒內的水溫，讀數精確到0.1 ℃；塑料量器的實際容量按公式計算[7]。

注意事項為：校準容量示值的次數應為兩次及以上，同時，兩次校準數據的差值不應該超出被檢塑料量器允差的1/4，取兩次平均值為最終結果。

3.3 校準點的選擇

分度吸量管（見圖1）中，0.5 mL及以下的校準點為半容量、總容量；超過0.5 mL的校準點為總容量的1/10、半容量、總容量；量筒、量杯的校準點為總容量的1/10、半容量、總容量。另外，依照客戶的實際需求，可以對校準點進行靈活的選取。

3.4 流出時間

僅用吸量管做此項目，注水至最高標線以上5 mm，調節液面至最高標線處；垂直放置吸量管，留液口輕靠節水器壁，接水器稍微傾斜大概30°，在不動狀態下流出，計時，直至端口不流為止。

4 校準結果表達方式

通過校準的信號發生器出具相關的校準證書，在校準證書中需要標注具體的信息內容，即標題、實驗室名稱及其地址、落實校準的地點、證書的唯一性標識、客戶的名稱和地址、被校對象的描述和明確標識、校準依據的技術規范標識、本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明、校準環境的描述、校準證書簽發人的簽名以及職務或等效標識等。因復校時間間隔的長短會受到較多因素的影響，諸如儀器的使用情況、使用者、儀器本身的質量等，所以，送校單位可以按照實際的應用情況對復校時間間隔進行自主決定，一般建議是1年[8]。

5 結語

當前，我國塑料量器的相關檢定規程和校準規范還未出臺。為了滿足塑料量器校準方面的需求，提出了合理的特殊塑料量器校準方法。實驗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，但是因為不能做到完全統一材質以及不能明確塑料材質的膨脹系數，所以，不能夠完全套用JJG196—2006《常用玻璃量器》中實際容量的計算公式來計算塑料量器的實際容量。主要遵循了JJG18—2008《醫用注射器》的實際容量計算方式，使用和JJG18—2008《醫用注射器》相同的計算方法，最終獲得塑料量器的實際容量。在應用本校準方法期間，采取了衡量法校準塑料量器容量。總而言之，此種校準方式需要進一步的研究以及完善、實踐，望帶給相關工作更好的指導。

[參考文獻]

[1] 王金珍，徐志凱，陳青華.塑料量器的校準方法及體膨脹系數的研究[J].計量與測試技術，2019，46（9）：43-44.

[2] 朱麗花，李愛永.塑料單標線容量瓶容量檢測方法[J].計量技術，2016（10）：60-62.

[3] 王昌正，郝柳.遠傳抄表系統及塑料光纖技術與應用[J].建設科技，2017（6）：20-26.

[4] 歐陽均.激光熒光法分析水中微量鈾的測量不確定度評定研究[J].環境科學與管理，2019，44（11）：108-111.

[5] 丘山，項文超，丘豐源，等.鍍液滴定分析誤差與量器校準[J].電鍍與涂飾，2015，34（23）：1374-1377.

[6] 王玉紅.雙翻斗雨量器的校準[J].農業與技術，2016，36（20）：236.

[7] 吳安平.一等標準玻璃量器檢定數據處理 自動化系統的設計與應用[J].計量技術，2019（8）：43-45.

[8] 張煥青，雷鳴，王匯，等.直流供電系統電容在線測量器的設計與應用[J].電網與清潔能源，2018，34（5）：19-24.