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一、校准前准备：确保环境与设备状态达标

1. 环境条件控制（关键前提）

• 温度：23±2℃（符合 ISO 3290 实验室标准环境）；

• 湿度：40%-60% RH（避免高湿导致传感器受潮，低湿产生静电）；

• 振动：设备附近无明显振动源（如机床、空压机），必要时置于防震台（大理石材质优先）；

• 清洁度：校准区域无灰尘、油污，避免砝码或传感器表面污染影响精度。

2. 工具与材料准备

3. 设备状态检查

1. 清洁与复位：用无尘布蘸无水乙醇擦拭载荷传感器探头（避免划伤）、砝码挂钩，确保无油污 / 灰尘；将设备恢复至 “初始状态"（划针抬起，样品台归零）；

2. 垂直度校准：用水平仪检查样品台是否水平（平面度偏差≤0.05mm），再检查划针 / 载荷传感器是否与样品台垂直（同轴度偏差≤0.5°）—— 若倾斜，需通过设备地脚螺丝或传感器固定支架调整，避免加载时载荷分解为 “垂直 + 水平分力"，导致校准偏差；

3. 功能自检：启动设备，进入 “空载自检" 模式，观察载荷显示值是否为 0（允许 ±0.01N 偏差）—— 若显示非零，执行 “零点校准"（设备自带功能），消除零点漂移。

二、校准核心步骤：分 “量程覆盖 + 双向加载" 验证

1. 进入设备校准模式

1. 登录设备管理员账号（普通用户无校准权限），在操作界面找到 “载荷校准" 或 “Sensor Calibration" 选项，选择 “手动砝码校准"（部分设备支持 “自动校准"，需配合厂商专用校准模块，此处以通用手动模式为例）；

2. 确认校准模式参数：选择 “双向校准"（加载 + 卸载），设置 “校准点数量"（至少 3 个点，建议覆盖低、中、高量程，如 10N、50N、100N；若常用低载荷，需增加低量程点，如 1N、5N、10N）。

2. 加载标准砝码并记录数据

1. 低量程校准（以 10N 为例）：

• 用镊子（避免手接触砝码，防止汗液污染导致重量变化）将10N M1 级标准砝码挂在载荷传感器的专用挂钩上（确保砝码垂直悬空，无晃动、无触碰设备其他部件）；

• 等待 30 秒（让载荷传感器稳定，避免动态波动），记录设备界面显示的 “实际载荷值"（如显示 9.98N）；

• 点击界面 “记录" 按钮，保存该校准点数据；

• 缓慢取下砝码，等待载荷显示回归 0（允许 ±0.01N 偏差），完成低量程加载校准。

2. 中、高量程校准（50狈、100狈）：

• 重复上述步骤，依次加载 50N、100N 标准砝码，分别记录设备显示值（如 50N 砝码显示 49.95N，100N 砝码显示 99.90N）；

• 注意：加载高量程砝码时（如 100N），需确保挂钩承重能力匹配（避免挂钩变形），且砝码悬挂后无倾斜（可用直尺辅助检查垂直度）。

3. 卸载过程校准（验证回程误差）

1. 完成高量程（100N）加载记录后，不直接取下砝码，而是先记录 “100N 卸载初始值"（仍为 99.90N）；

2. 缓慢取下 100N 砝码，加载 50N 砝码，等待稳定后记录显示值（如 49.96N，与加载时的 49.95N 对比，偏差≤0.02N）；

3. 继续取下 50N 砝码，加载 10N 砝码，记录显示值（如 9.99N，与加载时的 9.98N 对比，偏差≤0.02N）；

4. 取下 10N 砝码，确认载荷显示回归 0，完成卸载校准。

4. 数据计算与误差判定

1. 按以下公式计算每个校准点的 “绝对误差" 和 “相对误差"：

• 绝对误差 = 设备显示值 - 标准砝码值（如 10N 校准点：9.98N - 10N = -0.02N）；

• 相对误差 = （绝对误差 / 标准砝码值）× 100%（如 10N 校准点：(-0.02/10)×100% = -0.2%）；

2. 误差允许范围：根据 ISO 7500-1 和设备精度等级（通常为 0.5 级或 1 级），相对误差需≤±1%（0.5 级设备≤±0.5%）；若某校准点误差超差（如 100N 校准点相对误差 - 1.2%），需执行 “误差修正"。

叁、误差修正：超差时的调整方法

1. 软件修正（多数设备支持）

1. 在 “载荷校准" 界面找到 “误差修正" 或 “Calibration Factor" 选项，系统会自动根据已记录的 “标准砝码值" 和 “设备显示值" 计算 “修正系数"（如 100N 校准点，标准值 100N，显示值 99.90N，修正系数 = 100/99.90≈1.001）；

2. 点击 “应用修正"，系统会将修正系数写入载荷传感器控制模块，后续测试时自动按修正系数调整显示值（如修正后，实际施加 100N 时，设备显示 100N 而非 99.90N）；

3. 修正后需 “复校"：重新加载该超差校准点的砝码（如 100N），确认显示值误差≤±1%（如显示 100.05N，相对误差小于0.05%，符合要求）。

2. 硬件调整（需厂商技术支持）

• 检查载荷传感器接线是否松动（接触不良导致信号衰减）；

• 调整传感器内部 “零点电位器"（消除零点漂移）；

• 若传感器损坏（如应变片断裂），需更换同型号传感器后重新校准。

四、校准后验证与记录：确保可追溯性

1. 验证校准有效性

1. 选择 “验证载荷点"（非校准点，如 20N、60N），加载对应标准砝码，检查设备显示值误差是否≤±1%（如 20N 砝码显示 20.01N，误差 小于0.05%，合格）；

2. 执行 “实际样品测试验证"：用已知抗划伤性能的标准样品（如厂商提供的校准样块）进行划痕测试，对比校准前后的划痕深度数据 —— 若校准后数据与 “标准样块参考值" 偏差≤5%，说明校准有效。

2. 生成校准报告与存档

1. 校准报告需包含以下关键信息：

• 设备信息：型号、序列号、校准日期、下次校准日期（建议 3-6 个月，频繁使用设备缩短至 3 个月）；

• 校准环境：温度、湿度、振动情况；

• 校准数据：各校准点的标准砝码值、设备显示值（校准前 / 后）、误差、修正系数；

• 校准人员：签字确认；

• 校准机构资质：若为第三方校准，需附机构 CNAS 认证资质证书编号；

2. 报告存档：电子版存入设备管理系统，纸质版归档至实验室质量手册，确保产物测试数据可追溯（如客户审计、认证检测时需提供校准报告）。

五、注意事项：避免校准失效

1. 砝码使用规范：标准砝码需定期校准（M1 级砝码校准周期 1 年），使用时避免碰撞、腐蚀（如用专用砝码盒存放），禁止用手直接接触（汗液中的盐分和水分会导致砝码生锈，重量变化）；

2. 禁止超量程校准：若设备最大载荷 100N，禁止加载 120N 砝码（会损坏载荷传感器，导致误差）；

3. 校准后禁止擅自更改参数：校准后的 “修正系数"“零点值" 等参数，普通用户不可随意修改，需设置权限保护；

4. 异常情况处理：若校准过程中设备突然断电、载荷显示跳变，需重新开始校准（避免数据中断导致校准不准确）。

总结