مواد از وزنه های کالیبراسیون آزمایشگاهی برای پایداری آنها در شرایط مختلف محیطی، به ویژه تحت تأثیر عواملی مانند دما، رطوبت و اکسیداسیون حیاتی است. ماده وزن باید از ثبات و دوام خوبی برخوردار باشد تا اطمینان حاصل شود که دقت تحت تأثیر تغییرات محیطی خارجی قرار نمی گیرد. در اینجا عملکرد مواد رایج تحت این عوامل محیطی آورده شده است:
فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، استحکام و پایداری عالی، رایج ترین ماده مورد استفاده در وزنه های کالیبراسیون آزمایشگاهی است.
اثرات دما
مقاومت در برابر دمای بالا: فولاد ضد زنگ مقاومت خوبی در برابر حرارت در محیط های با دمای بالا نشان می دهد. ضریب انبساط حرارتی پایین آن به این معنی است که حجم وزنه های فولاد ضد زنگ با تغییر دما کمتر تغییر می کند که به حفظ پایداری وزن آن کمک می کند.
پایداری تحت تغییرات دما: چگالی و سختی فولاد ضد زنگ در محدوده دمای معمولی تا متوسط تغییر چندانی نمی کند، اما عملکرد فولاد ضد زنگ ممکن است در دماهای بسیار بالا (بیش از 1000 درجه سانتیگراد) کاهش یابد. برای کاهش این اثر معمولاً در آزمایشگاه ها از تغییرات شدید دما اجتناب می شود.
اثرات رطوبت
مقاومت در برابر رطوبت: فولاد ضد زنگ مقاومت بالایی در برابر رطوبت دارد، بنابراین می تواند در محیط های با رطوبت بالا بدون زنگ زدگی یا خوردگی پایدار بماند. وزنه های فولاد ضد زنگ کمتر تحت تأثیر تغییرات رطوبت قرار می گیرند، بنابراین می توانند دقت خود را در هنگام استفاده در محیط های مرطوب حفظ کنند.
اکسیداسیون و زنگ زدگی: اگرچه فولاد ضد زنگ دارای مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی است، اما اگر برای مدت طولانی در معرض رطوبت بسیار بالا یا اسپری نمک قرار گیرد، همچنان ممکن است اکسیداسیون سطحی کمی از خود نشان دهد. بنابراین هنگام استفاده در محیط های مرطوب لازم است به طور مرتب آن را تمیز کرده و از تماس طولانی رطوبت با سطح جلوگیری شود.
چدن
چدن یک ماده وزنی است که معمولاً برای توزین صنعتی استفاده می شود. نسبتا ارزان است، اما همچنان در برخی از محیط های آزمایشگاهی استفاده می شود.
اثر دما
انبساط حرارتی: چدن دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی است، بنابراین حجم و جرم وزنه های چدن ممکن است در محیط هایی با تغییرات دما زیاد تغییر کند. وزن چدن در دماهای بالا ممکن است باعث کاهش دقت اندازه گیری شود.
مقاومت ضعیف در دمای بالا: چدن برای استفاده در محیط های با دمای بسیار بالا مناسب نیست. هنگامی که دما خیلی بالا باشد، ممکن است باعث تغییر شکل یا کاهش استحکام شود.
اثر رطوبت
زنگ زدگی: چدن به راحتی تحت تاثیر محیط های مرطوب قرار می گیرد. در صورت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض رطوبت بالا مستعد اکسیداسیون و زنگ زدگی است که بر دقت و ظاهر آن تأثیر می گذارد. بنابراین در محیط های با رطوبت بالا استفاده از وزنه های چدنی توجه ویژه ای به رطوبت و جلوگیری از زنگ زدگی می طلبد.
محافظت از سطح: وزنه های چدن اغلب برای جلوگیری از زنگ زدگی روکش یا روکش می شوند، اما این پوشش ها ممکن است با گذشت زمان کهنه یا خراب شوند و باعث کاهش وزن شوند.
آلیاژهای مس (برنز یا برنج)
آلیاژهای مس مواد مقاوم در برابر خوردگی و بسیار پایدار هستند و اغلب در برخی وزنه های کالیبراسیون با دقت بالا استفاده می شوند.
اثرات دما
هدایت حرارتی خوب: آلیاژهای مس دارای هدایت حرارتی خوبی هستند و می توانند به سرعت با تغییرات دما سازگار شوند، اما ضریب انبساط حرارتی آنها زیاد است، بنابراین کیفیت وزن ممکن است تحت نوسانات دما زیاد تغییر کند.
مقاومت در برابر دمای بالا: اگرچه آلیاژهای مس می توانند دماهای متوسط و بالا را تحمل کنند، اما ممکن است در دماهای بسیار بالا تغییر شکل دهند یا سایر خصوصیات فیزیکی تغییر کنند. بنابراین، آنها برای استفاده در دماهای بسیار بالا مناسب نیستند.
اثرات رطوبت
مقاومت در برابر اکسیداسیون: آلیاژهای مس دارای مقاومت اکسیداسیون خوبی هستند، اما با گذشت زمان، به ویژه در محیط های مرطوب، سطح ممکن است پتینه (پتینه) ایجاد کند که بر ظاهر و دقت آن تأثیر می گذارد. بنابراین وزنه های آلیاژ مس در محیط های مرطوب نیاز به تمیز کردن و نگهداری منظم دارند.
خوردگی: اگر به مدت طولانی در محیطی با رطوبت بالا یا اسیدی باشد، ممکن است آلیاژ مس دچار خوردگی و آسیب به سطح شود، بنابراین هنگام استفاده از آن باید از تماس با مواد خورنده خودداری شود.
آلیاژ آلومینیوم
آلیاژ آلومینیوم به دلیل وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی بالا به تدریج برای برخی از وزنه های با دقت کم یا متوسط استفاده می شود.
تاثیر دما
انبساط حرارتی: ضریب انبساط حرارتی آلیاژ آلومینیوم زیاد است، بنابراین در محیطی با نوسانات دمایی زیاد، وزن آلیاژ آلومینیوم ممکن است دستخوش تغییرات حجمی قابل توجهی شود که بر دقت کالیبراسیون تأثیر می گذارد. به خصوص در شرایط دمای بالا، انبساط آن ممکن است باعث خطاهای اندازه گیری شود.
تحمل ضعیف در دمای بالا: آلیاژ آلومینیوم مقاومت ضعیفی در دمای بالا دارد و ممکن است در محیط با دمای بالا نرم یا تغییر شکل داده و استفاده از آن را در محیط های با دمای بالا محدود کند.
نفوذ رطوبت
مقاومت در برابر رطوبت: آلیاژ آلومینیوم دارای مقاومت اکسیداسیون قوی است، بنابراین هنگامی که در یک محیط با رطوبت بالا استفاده می شود، مقاومت خوبی در برابر خوردگی نشان می دهد. فیلم اکسید تشکیل شده بر روی سطح آلیاژ آلومینیوم می تواند به طور موثر از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری کند.
مقاومت در برابر خوردگی: اگرچه آلیاژ آلومینیوم مقاومت اکسیداسیون خوبی دارد، اما ممکن است تحت شرایط شدید خاص (مانند محیط اسید قوی یا محلول پاش نمک) خورده شود که بر دقت وزن تأثیر می گذارد.
وزنه های کالیبراسیون آزمایشگاهی ساخته شده از مواد مختلف در برابر عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و اکسیداسیون پایداری متفاوتی دارند. فولاد ضد زنگ بهترین عملکرد را دارد، مقاومت بالایی در برابر رطوبت و دما دارد و برای محیط های مختلف مناسب است. اگرچه چدن ارزان است، اما به راحتی زنگ می زند و تحت تأثیر تغییرات دما قرار می گیرد. آلیاژهای مس و آلیاژهای آلومینیوم نیز مقاومت خوردگی خاصی در محیطهای با رطوبت بالا دارند، اما همچنان باید به شرایط محیطی و اقدامات نگهداری توجه شود. انتخاب صحیح مواد وزن مناسب و انجام اقدامات حفاظتی مناسب به بهبود دقت کالیبراسیون و افزایش عمر وزن کمک می کند.