《用恒温恒湿试验箱测砝码内部的恒湿防锈性能》

参考标准：JJG 99-2022《砝码》、ASTM D1748-24《湿度箱金属防锈性能测试方法》

应用领域：计量检测、砝码生产制造、精密量具质检、实验室计量器具质控

方案摘要：本文采用恒温恒湿试验箱，模拟高湿常温仓储、实验室存放环境，对标准钢制砝码开展持续恒湿老化测试，检测砝码基材及内部防护层的防锈稳定性能，量化砝码长期耐湿防腐能力，为砝码存储规范、防护工艺优化及产品质量判定提供实测依据。

一、实验目的

精密钢制砝码长期存放于实验室、库房，易受空气湿度影响，内部基材、缝隙极易氧化生锈，导致砝码质量偏差、表面损伤，影响计量精准度。常规外观检测无法验证砝码内部长效防锈能力，因此通过恒温恒湿加速老化试验，模拟严苛高湿工况，检测砝码整体及内部缝隙的防锈性能，验证砝码防护工艺的可靠性，筛选不合格产品，制定合理的砝码存放与养护标准。

二、实验仪器、耗材与试剂

1. 仪器：可编程恒温恒湿试验箱、高精度电子天平（分度值 0.1mg）、高清金相观测相机

2. 样品：F2 级钢制标准砝码（500g，共 3 组平行试样）

3. 耗材试剂：无水乙醇、无尘擦拭布、精密防锈养护油

三、实验过程

1. 样品取样预处理：随机选取 3 组全新未使用 500g 钢制砝码，用无水乙醇擦拭表面油污、灰尘，放置常温通风处自然晾干 30min，确保样品表面洁净无杂质，初始状态统一。

2. 仪器参数设置：依据标准设置试验箱参数，温度 25℃、相对湿度 90% RH（恒定高湿环境），连续试验时长 240h，设备全程密闭运行，无间断温湿度调控。

3. 样品放置：将 3 组砝码分层悬空放置在试验箱置物架上，样品之间、样品与箱壁保持 5cm 以上间距，避免遮挡凝水、气流死角，保证样品接触恒定湿环境。

4. 试验观测：试验期间每 48h 开箱观测记录，240h 试验结束后取出样品，常温静置恢复 30min 后检测称重、观测内外锈蚀情况。

四、实验结果

试验全程设备运行稳定，温湿度波动≤±0.5℃、±3% RH，实测数据如下：

1. 外观状态：3 组砝码外表面无锈斑、无氧化起皮，砝码中心孔隙、拼接缝隙等内部隐蔽位置无锈蚀、无发白氧化层；

2. 质量变化：1# 砝码增重 0.02mg、2# 增重 0.01mg、3# 增重 0.02mg，平均增重 0.017mg；

3. 图像记录：试验前后砝码金相对比图显示，内部基材组织结构无氧化腐蚀痕迹，防护层完整无破损。

五、数据分析

240h 恒定高湿试验后，三组砝码质量微增量极小，远低于 JJG 99-2022 规定的砝码质量允许偏差阈值。微量增重仅为空气水汽微量吸附导致，无锈蚀性质量损耗。同时砝码内部缝隙作为最易锈蚀薄弱区域，未出现任何氧化生锈现象，说明砝码内部防护层密封性、耐湿性良好，可有效阻隔高湿环境水汽侵入，防锈性能达标，三组平行试样数据一致性高，试验结果真实可靠。

六、讨论总结

本次恒温恒湿加速试验精准模拟了砝码日常高湿存放工况，有效验证了砝码内部长效防锈能力，弥补了常规外观检测无法排查内部锈蚀隐患的短板。测试所用 F2 级钢制砝码防护工艺成熟，在 90% RH 高湿常温环境下具备优异的抗腐蚀、抗氧化性能，可满足长期实验室、库房存放使用需求。

后续可根据使用场景，调整温湿度参数、延长试验时长，开展环境老化测试。同时建议砝码存放环境湿度控制在 60% RH 以内，定期清洁养护，进一步延长使用寿命、保障计量精度。

以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。

原创作者：广东皓天检测仪器有限公司