塑料量器的校准方法分析

阮瑞雯

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，对被检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、總容量；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]

[1] 王金珍，徐志凯，陈青华.塑料量器的校准方法及体膨胀系数的研究[J].计量与测试技术，2019，46（9）：43-44.

[2] 朱丽花，李爱永.塑料单标线容量瓶容量检测方法[J].计量技术，2016（10）：60-62.

[3] 王昌正，郝柳.远传抄表系统及塑料光纤技术与应用[J].建设科技，2017（6）：20-26.

[4] 欧阳均.激光荧光法分析水中微量铀的测量不确定度评定研究[J].环境科学与管理，2019，44（11）：108-111.

[5] 丘山，项文超，丘丰源，等.镀液滴定分析误差与量器校准[J].电镀与涂饰，2015，34（23）：1374-1377.

[6] 王玉红.双翻斗雨量器的校准[J].农业与技术，2016，36（20）：236.

[7] 吴安平.一等标准玻璃量器检定数据处理 自动化系统的设计与应用[J].计量技术，2019（8）：43-45.

[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].电网与清洁能源，2018，34（5）：19-24.