塑料量器的校准方法分析

塑料量器的校准方法分析

作者：阮瑞雯

来源：《现代盐化工》2020年第04期

摘 要：在实验室中，应用相对广泛的一种量器就是塑料量器。塑料量器的优点较多，主

要包括耐用性较强、不易破碎等，而且在ICP检测以及痕量分析等领域具有重要的应用。科学

有效地校准塑料量器是关键性问题，鉴于此进行全面的分析，探究塑料量器的校准方法，此种

方法在分度吸量管、单标线吸量管、单标线容量瓶、量筒、量杯等塑料量器的校准中应用效果

理想，给实践工作提供了有价值的指导。

关键词：塑料量器；校准方法；校准结果

应用塑料量器具的优势较多。在不断推广电感耦合等离子光谱发生仪（Inductive Coupled

Plasma Emission Spectrometer，ICP）检测技术以及痕量分析等情况下，塑料量具的应用更加普

遍，受重视程度越来越高，所以，塑料量器的校准需求呈现出不断上升的趋势。我国当前具备

诸如JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG10—2005《专用玻璃量器》等相关检定规程，但是

依然缺乏专门针对塑料量器的国家标准[1]。鉴于此，本研究在JJF1001—2011《通用计量术语

及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1094—2002《测量仪器特性评

定》等标准校准方法文件的基础上，分析塑料量器的校准方法，按照塑料量器的实际状态，对

JJG196—2006《常用玻璃量器》、JJG18—2008《医用注射器》的规范以及技术标准等内容进

行了充分的考虑，明确了塑料量器计量特性的校准条件、校准项目、校准方法。

1 塑料量器校准概况

塑料量器属于实验室中普遍应用的一种量器。按照塑料量器的型式可以分成两种，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、塑料单标线吸量

管、塑料量筒量出式）。塑料量器由种类不同的塑料材质制成[2]，市场上的主要材质包括聚

丙烯（Polypropylene，PP）、聚甲基戊烯[Poly（4-Methyl-1-Pentene），PMP]等。一般的塑料

量器具体材质在量器表面处进行标注，因每种塑料材质存在不同的特点，所以膨胀系统也并不

统一，这使得塑料量器校准的难度明显提升。在外观检查方面，为了不影响校准读数及使用强

度，必须有清晰完整的分度线与量的数值，塑料量器应明确标出厂名或商标、型式标记、等待

时间、标称总容量与单位[3-4]。本校准方法适用的校准范围为：新塑料材质的分度吸量管、单

标线吸量管、单标线容量瓶、量筒、量杯等塑料量器。

2 校准项目和校准条件的设置

校准的项目主要包括外观、容量示值、流出时间等。

校准的环境条件就是室温（20±5）℃，同时，室温变化的幅度控制在1 ℃/h之内为宜[5-

6]；室温变化不超过1 ℃；水温与室温之差在2 ℃之内；检定介质可以为纯水或者是蒸馏水，

同时必须满足GB/T 6682—2008的标准要求。为减少不同塑料材质间膨胀系数的差异，校准时

水温需尽量控制在（20±1）℃。

所应用到的标准器和其他设备如表1所示。

3 特殊塑料量器的校准方法探究

3.1 检查外观

采取目力观察的方式，也可以用放大镜检查，保证满足相应的通用技术要求指标。

3.2 校准容量示值

在校准容量示值前，严格清洗干净塑料量器，然后干燥处理。需要注意的问题是，干燥时

温度不宜过高，防止影响塑料量器的实际使用与校准。提前4 h在实验室放置清洗干燥后的量

器，同时以衡量法校准塑料量器容量示值。

校准量出式量器的流程为：选择一只容量超过被检量器的称量杯，称取空杯质量并记录；

调整被检塑料量器液面，在称量杯中放入被检塑料量器内的纯水并称取其质量；观察测温筒内

的水温，读数精确到0.1 ℃；依照相应的公式计算出塑料量器的实际容量。

校准量入式量器的流程为：在天平上放置被检量器，称取量器自身质量，去皮；被检量器

中放入纯水，对被檢塑料量器液面进行调整，获得纯水质量；观察测温筒内的水温，读数精确

到0.1 ℃；塑料量器的实际容量按公式计算[7]。

注意事项为：校准容量示值的次数应为两次及以上，同时，两次校准数据的差值不应该超

出被检塑料量器允差的1/4，取两次平均值为最终结果。

3.3 校准点的选择

分度吸量管（见图1）中，0.5 mL及以下的校准点为半容量、总容量；超过0.5 mL的校

准点为总容量的1/10、半容量、总容量；量筒、量杯的校准点为总容量的1/10、半容量、总容

量。另外，依照客户的实际需求，可以对校准点进行灵活的选取。

3.4 流出时间

仅用吸量管做此项目，注水至最高标线以上5 mm，调节液面至最高标线处；垂直放置吸

量管，留液口轻靠节水器壁，接水器稍微倾斜大概30°，在不动状态下流出，计时，直至端口

不流为止。

4 校准结果表达方式

通过校准的信号发生器出具相关的校准证书，在校准证书中需要标注具体的信息内容，即

标题、实验室名称及其地址、落实校准的地点、证书的唯一性标识、客户的名称和地址、被校

对象的描述和明确标识、校准依据的技术规范标识、本次校准所用测量标准的溯源性及有效性

说明、校准环境的描述、校准证书签发人的签名以及职务或等效标识等。因复校时间间隔的长

短会受到较多因素的影响，诸如仪器的使用情况、使用者、仪器本身的质量等，所以，送校单

位可以按照实际的应用情况对复校时间间隔进行自主决定，一般建议是1年[8]。

5 结语

当前，我国塑料量器的相关检定规程和校准规范还未出台。为了满足塑料量器校准方面的

需求，提出了合理的特殊塑料量器校准方法。实验室采用的塑料量器的制作材料包括聚丙烯以

及聚甲基戊烯等种类，但是因为不能做到完全统一材质以及不能明确塑料材质的膨胀系数，所

以，不能够完全套用JJG196—2006《常用玻璃量器》中实际容量的计算公式来计算塑料量器

的实际容量。主要遵循了JJG18—2008《医用注射器》的实际容量计算方式，使用和JJG18—

2008《医用注射器》相同的计算方法，最终获得塑料量器的实际容量。在应用本校准方法期

间，采取了衡量法校准塑料量器容量。总而言之，此种校准方式需要进一步的研究以及完善、

实践，望带给相关工作更好的指导。

[参考文献]

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[8] 张焕青，雷鸣，王汇，等.直流供电系统电容在线测量器的设计与应用[J].电网与清洁能

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