วัสดุของ ตุ้มน้ำหนักสอบเทียบในห้องปฏิบัติการ มีความสำคัญต่อความเสถียรภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และออกซิเดชัน วัสดุที่ใช้ตุ้มน้ำหนักต้องมีเสถียรภาพและความทนทานที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมภายนอก ต่อไปนี้เป็นประสิทธิภาพของวัสดุทั่วไปภายใต้ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเหล่านี้:
สแตนเลส
สเตนเลสเป็นวัสดุทั่วไปที่ใช้ในการสอบเทียบตุ้มน้ำหนักในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็งแรง และความเสถียรเป็นเลิศ
ผลกระทบของอุณหภูมิ
ทนต่ออุณหภูมิสูง: สแตนเลสแสดงความต้านทานความร้อนได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำทำให้ปริมาตรของตุ้มน้ำหนักสแตนเลสเปลี่ยนแปลงน้อยลงเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งจะช่วยรักษาเสถียรภาพของน้ำหนัก
ความเสถียรภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ: ความหนาแน่นและความแข็งของสเตนเลสสตีลไม่เปลี่ยนแปลงมากนักในช่วงอุณหภูมิปกติถึงปานกลาง แต่ประสิทธิภาพของสเตนเลสอาจลดลงในอุณหภูมิสูงมาก (มากกว่า 1,000°C) โดยปกติแล้วห้องปฏิบัติการจะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงเพื่อลดผลกระทบนี้
ผลกระทบของความชื้น
ความต้านทานต่อความชื้น: สแตนเลสมีความทนทานต่อความชื้นสูง จึงสามารถคงตัวในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงได้โดยไม่เกิดสนิมหรือสึกกร่อน ตุ้มน้ำหนักที่ทำจากสเตนเลสสตีลจะได้รับผลกระทบน้อยลงจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น จึงสามารถรักษาความแม่นยำไว้ได้เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น
ออกซิเดชันและสนิม: แม้ว่าสแตนเลสจะมีความต้านทานต่อออกซิเดชั่นรุนแรง แต่อาจยังคงแสดงปฏิกิริยาออกซิเดชันที่พื้นผิวเล็กน้อยหากสัมผัสกับความชื้นสูงมากหรือสเปรย์เกลือเป็นเวลานาน ดังนั้นเมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นจึงต้องทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอและป้องกันไม่ให้ความชื้นสัมผัสกับพื้นผิวเป็นเวลานาน
เหล็กหล่อ
เหล็กหล่อเป็นวัสดุตุ้มน้ำหนักที่ใช้กันทั่วไปในการชั่งน้ำหนักทางอุตสาหกรรม มีราคาค่อนข้างถูก แต่ยังคงใช้ในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการบางแห่ง
ผลกระทบของอุณหภูมิ
การขยายตัวทางความร้อน: เหล็กหล่อมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนสูง ดังนั้นปริมาตรและมวลของน้ำหนักเหล็กหล่ออาจเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาก ตุ้มน้ำหนักเหล็กหล่อที่อุณหภูมิสูงอาจทำให้ความแม่นยำในการวัดลดลง
ทนต่ออุณหภูมิสูงต่ำ: เหล็กหล่อไม่เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไปอาจทำให้เกิดการเสียรูปหรือสูญเสียความแข็งแรงได้
ผลกระทบของความชื้น
สนิม: เหล็กหล่อได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่ชื้นได้ง่าย มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและสนิมเมื่อสัมผัสกับความชื้นสูงเป็นเวลานาน ส่งผลต่อความแม่นยำและรูปลักษณ์ ดังนั้นในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง การใช้ตุ้มน้ำหนักเหล็กหล่อจึงต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษในการป้องกันความชื้นและสนิม
การป้องกันพื้นผิว: ตุ้มน้ำหนักเหล็กหล่อมักถูกเคลือบหรือชุบเพื่อป้องกันสนิม แต่การเคลือบเหล่านี้อาจมีอายุหรือเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้น้ำหนักลดลง
โลหะผสมทองแดง (ทองแดงหรือทองเหลือง)
โลหะผสมทองแดงเป็นวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนและมีความเสถียรสูง และมักใช้ในตุ้มน้ำหนักสอบเทียบที่มีความแม่นยำสูงบางประเภท
ผลกระทบของอุณหภูมิ
การนำความร้อนที่ดี: โลหะผสมทองแดงมีค่าการนำความร้อนที่ดีและสามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว แต่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนนั้นมีมาก ดังนั้นคุณภาพของน้ำหนักอาจเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่สูง
ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง: แม้ว่าโลหะผสมทองแดงสามารถทนต่ออุณหภูมิปานกลางและสูงได้ แต่ก็ยังอาจเปลี่ยนรูปหรือการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ ที่อุณหภูมิสูงมาก จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงมาก
ผลกระทบของความชื้น
ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน: โลหะผสมทองแดงมีความต้านทานต่อออกซิเดชันได้ดี แต่เมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ชื้น พื้นผิวอาจเกิดคราบ (คราบ) ซึ่งส่งผลต่อรูปลักษณ์และความแม่นยำ ดังนั้น ตุ้มน้ำหนักโลหะผสมทองแดงในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นจึงต้องได้รับการทำความสะอาดและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ
การกัดกร่อน: หากอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงหรือเป็นกรดเป็นเวลานาน โลหะผสมทองแดงอาจสึกกร่อนและทำให้พื้นผิวเสียหายได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเมื่อใช้งาน
อลูมิเนียมอัลลอยด์
อลูมิเนียมอัลลอยด์จะค่อยๆ ถูกนำมาใช้กับตุ้มน้ำหนักที่มีความเที่ยงตรงต่ำหรือมีความเที่ยงตรงปานกลาง เนื่องจากมีน้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน และมีคุณสมบัติทางกลสูง
อิทธิพลของอุณหภูมิ
การขยายตัวเนื่องจากความร้อน: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของอลูมิเนียมอัลลอยด์มีค่าสูง ดังนั้นในสภาพแวดล้อมที่มีความผันผวนของอุณหภูมิอย่างมาก น้ำหนักของโลหะผสมอลูมิเนียมอาจมีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมาก ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการสอบเทียบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง การขยายตัวอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดได้
ความทนทานต่ออุณหภูมิสูงต่ำ: อลูมิเนียมอัลลอยด์มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงต่ำ และอาจอ่อนตัวหรือเสียรูปในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งจำกัดการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
อิทธิพลของความชื้น
ความต้านทานต่อความชื้น: อลูมิเนียมอัลลอยด์มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่รุนแรง ดังนั้นจึงแสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความต้านทานการกัดกร่อน: แม้ว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์จะมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดี แต่ก็อาจเกิดการกัดกร่อนภายใต้สภาวะที่รุนแรงบางประการ (เช่น สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือสเปรย์เกลือ) ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำของน้ำหนัก
ตุ้มน้ำหนักสอบเทียบในห้องปฏิบัติการที่ทำจากวัสดุต่างกันมีความเสถียรที่แตกต่างกันภายใต้ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และออกซิเดชัน สแตนเลสทำงานได้ดีที่สุด ทนต่อความชื้นและอุณหภูมิได้ดี และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย แม้ว่าเหล็กหล่อจะมีราคาถูก แต่ก็เกิดสนิมได้ง่ายและได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โลหะผสมทองแดงและโลหะผสมอลูมิเนียมยังมีความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง แต่ยังต้องใส่ใจกับสภาพแวดล้อมและมาตรการบำรุงรักษา การเลือกวัสดุตุ้มน้ำหนักที่เหมาะสมอย่างถูกต้องและการใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสมจะช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการสอบเทียบและยืดอายุการใช้งานของตุ้มน้ำหนัก