كيف يؤثر اختيار المواد لأوزان المعايرة المختبرية على استقرارها ودقتها على المدى الطويل؟

اختيار المواد من أوزان المعايرة المختبرية له تأثير حاسم على استقرارها ودقتها على المدى الطويل ، لأن خصائص المادة تحدد مباشرة أداء الوزن من حيث مقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، والتوسع الحراري ، وما إلى ذلك ، مما يؤثر على موثوقيتها ودقتها في الاستخدام على المدى الطويل. فيما يلي تحليل لتأثير العديد من المواد الشائعة على استقرار ودقة الأوزان:

1. مادة الفولاذ المقاوم للصدأ
المزايا:

مقاومة التآكل القوية: الفولاذ المقاوم للصدأ هو مادة مقاومة للتآكل للغاية يمكن أن تحافظ على استقرار عالي في بيئات مثل الرطوبة والغازات الكيميائية ، وهي مناسبة بشكل خاص للاستخدام في البيئات القاسية نسبيًا.

مقاومة جيدة للارتداء: الفولاذ المقاوم للصدأ له صلابة عالية ويمكن أن يقاوم التآكل بشكل فعال ، والحفاظ على السطح ناعمًا ، وتجنب انحراف الوزن الناجم عن التآكل.

الاستقرار والدقة: يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ معامل تمدد حراري منخفض ، ويتغير حجمه أقل عندما يتغير درجة الحرارة ، لذلك يكون له تأثير أقل على الدقة وهو مناسب للمختبرات ذات المتطلبات الدقيقة عالية.

عيوب:

بالمقارنة مع بعض السبائك الخاصة ، قد يكون للفولاذ المقاوم للصدأ كثافة أقل ، لذلك عندما تكون الأوزان عالية الكثافة مطلوبة ، قد لا تكون مناسبة مثل السبائك الزهر أو سبائك النحاس.

إذا لم يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة (مثل 304 ، 316 ، إلخ) ، فقد يتأثر بالتآكل في البيئات الحمضية أو القلوية ، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة.

2. مادة الحديد الزهر
المزايا:

التكلفة المنخفضة: الحديد الزهر هو مادة منخفضة التكلفة نسبيًا وهي مناسبة للأوزان الأكبر.

كثافة أعلى: يحتوي الحديد الزهر على كثافة أعلى ، مما يجعلها أكثر استقرارًا على نطاق وزن أكبر ويمكن أن تحافظ على الدقة لفترة أطول.

مقاومة التآكل: الحديد الزهر له صلابة معتدلة وارتداء بطيء السطح ، مما يجعله مناسبًا للمناسبات التي لم يتم نقلها بشكل متكرر.

عيوب:

عرضة للتآكل: الحديد الزهر حساس للغاية للرطوبة والأكسجين وبعض المواد الكيميائية ، وهو عرضة للصدأ. قد يؤدي التعرض للهواء على المدى الطويل إلى فقدان الدقة ، خاصة في البيئات الرطبة أو الحمضية.

التوسع الحراري: يحتوي الحديد الزهر على معامل تمدد حراري كبير ، لذلك قد تسبب التغيرات في درجة الحرارة تغييرات في حجم الوزن ، مما يؤثر على دقة القياس.

3. مادة سبيكة النحاس
المزايا:

الاستقرار الجيد: تتمتع سبائك النحاس (مثل النحاس) باستقرار جيد ومعامل تمدد حراري منخفض ، ويمكن أن تحافظ على دقة عالية على نطاق درجة حرارة كبيرة.

مقاومة التآكل القوية: سبائك النحاس أكثر مقاومة للتآكل من النحاس النقي ، وخاصة في البيئات الرطبة ، ويمكنها الحفاظ على عمر خدمة أطول.

الكثافة العالية: سبائك النحاس لها كثافة أعلى وهي مناسبة لتصنيع الأوزان المتوسطة إلى الثقيلة.

عيوب:

التكلفة الأعلى: سبائك النحاس مكلفة نسبيًا ، لذلك لا يتم استخدامها في كثير من الأحيان لصنع أوزان منخفضة الدقة.

سهلة الأكسدة: قد تتأكسد سبائك النحاس تحت عمل الأكسجين ، خاصة عند تعرضها للهواء ، وقد تؤثر طبقة الأكسيد على ثبات الوزن للوزن. لهذا السبب ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى صيانة وتنظيف منتظمة.

4. مادة سبيكة التنغستن
المزايا:

كثافة عالية جدًا: سبيكة التنغستن لها كثافة عالية جدًا ، والتي يمكن أن تجعل حجمًا صغيرًا ووزنًا كبيرًا. هذا مهم بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية وخفيفة الوزن.

معامل التمدد الحراري المنخفض للغاية: تتفاعل سبيكة التنغستن قليلاً جدًا لتغيرات درجة الحرارة ، ولا يوجد أي توسع حراري تقريبًا ، ويمكن أن يحافظ على الدقة على مدى درجة حرارة واسعة.

عيوب:

التكلفة باهظة الثمن: سبيكة التنغستن مكلفة للغاية لإنتاجها ، لذلك ليس شائعًا في التطبيقات منخفضة التكلفة.

من الصعب معالجة: نظرًا لارتفاع صلابة سبيكة التنغستن ، من الصعب نسبيًا معالجتها ، وبالتالي فإن عملية التصنيع أكثر تعقيدًا عند تصنيع الأوزان ذات المتطلبات الدقيقة العالية.

5. مادة سبيكة الألومنيوم
المزايا:

خفيفة الوزن وسهلة التشغيل: سبيكة الألومنيوم أخف من الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد الزهر ، وبالتالي فإن خفةها تجعل من السهل العمل في التطبيقات التي تتطلب حركة متكررة.

مقاومة جيدة للتآكل: سبيكة الألومنيوم لها مقاومة قوية للتآكل ، وخاصة في البيئات الجافة ، ويمكن أن تحافظ على الاستقرار لفترة طويلة.

التمدد الحراري الصغير: يحتوي سبيكة الألومنيوم على معامل تمدد حراري صغير ويمكن أن يحافظ على دقة جيدة في نطاق درجة حرارة معينة.

عيوب:

القوة المنخفضة: سبيكة الألومنيوم لها قوة وصياغة منخفضة ، وتتأثر بسهولة بالتصادم المادي والارتداء ، وما إلى ذلك ، وقد تتأثر الدقة.

الكثافة المنخفضة: بالمقارنة مع السبائك الزهر والسبائك النحاسية ، فإن سبائك الألومنيوم لها كثافة أقل ، لذلك قد يكون هناك حاجة إلى حجم أكبر عند تصنيع أوزان الكتلة الكبيرة.

6. الزجاج أو المواد الخزفية
المزايا:

مقاومة تآكل قوية للغاية: يتمتع الزجاج والسيراميك بمقاومة قوية للتآكل الكيميائي ويمكن أن تظل مستقرة في الحمض القوي والقلويات القوية والبيئات الأخرى.

معامل التمدد الحراري المنخفض: تحتوي هذه المواد على معامل تمدد حراري منخفض للغاية ، وهو مناسب جدًا للأوزان عالية الدقة التي تحتاج إلى استخدام في ظروف درجات الحرارة القصوى.

عيوب:

هشاشة عالية: الزجاج والسيراميك هشين وقد تتضرر بسبب الاصطدامات أو السقوط ، وليست مناسبة لبيئات التشغيل عالية الكثافة.

الكثافة السفلية: بالمقارنة مع المواد المعدنية والزجاج والسيراميك لها كثافة أقل وقد تتطلب حجمًا أكبر لتحقيق نفس الوزن ، مما يؤثر على راحة الاستخدام.

يمكن للاختيار المواد الصحيحة أن يمتد بشكل فعال عمر خدمة الوزن ويضمن دقة وموثوقية نتائج القياس المختبري .