资源简介
河北 省地 方计 量技 术规 范
JJF(冀)261—2026
透水性试验用卡斯通管校准规范
Calibration Specification for Carsten-Rohrchen flasks of
Water Permeability Test
2026-05-28 发布 2026-07-29 实施
河北 省市 场监 督管 理局 发布
JJF(冀)261—2026
透水性试验用卡斯通管校准规范
Calibration Specification for Carsten-Rohrchen flasks of Water Permeability Test
JJF(冀)261—2026
归口 单位 : 河北省市场监督管理局
主要起草单位 : 河北省计量监督检测研究院
参加起草单位 : 河北省产品质量监督检验研究院
本规范委托河北省计量监督检测研究院负责解释
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本规范主要起草人：
郝勇敢 (河北省计量监督检测研究院)
王涛 (河北省计量监督检测研究院)
花润泽 (河北省计量监督检测研究院)
参加起草人：
尚圆 圆 (河北省产品质量监督检验研究院)白月霞 (河北省计量监督检测研究院)
王婧 (河北省计量监督检测研究院)
郭硕 (河北省计量监督检测研究院)
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目录
引言 (Ⅱ)
1 范围 ( 1)
2 引用文件 ( 1)
3 术语和计量单位 ( 1)
3.1 术语 ( 1)
3.2 计量单位 ( 1)
4 概述 ( 1)
5 计量特性 ( 1)
6 校准条件 ( 2)
6.1 环境条件 ( 2)
6.2 测量标准及其他设备 ( 2)
7 校准项目和校准方法 ( 2)
7.1 校准项目 ( 2)
7.2 校准方法 (2 )
8 校准结果 (4 )
9 复校时间间隔 ( 5)
附录 A 校准记录参考格式 ( 6)
附录 B 校准证书内页参考格式 ( 7)
附录 C 确定弯月面的方法 ( 8)
附录 D 衡量法 K(t)值表 ( 9)
附录 E 卡斯通管结构示意图 (10)
附录 F 卡斯通管容量校准不确定度评定示例 (11)
I
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引言
JJF 1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1059.1《测量不确定度评定与表示》和 JJF 1009《容量计量术语及定义》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范参考了 GB/T 3810.5《陶瓷砖试验方法第 5 部分：用恢复系数确定砖的抗冲击性》、 GB/T 6682《分析实验室用水规格和试验方法》、 GB/T 9755《合成树脂乳液墙面涂料》、 GB/T 12810《实验室玻璃仪器玻璃量器的容量校准和使用方法》和 JG/T 158《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》中的部分内容。
本规范为首次发布。
II
透水性试验用卡斯通管校准规范
1 范围
本规范适用于透水性试验用卡斯通管的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
JJF 1009 容量计量术语及定义
GB/T 3810.5 陶瓷砖试验方法第 5 部分：用恢复系数确定砖的抗冲击性GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 9755 合成树脂乳液墙面涂料
GB/T 12810 实验室玻璃仪器玻璃量器的容量校准和使用方法
JG/T 158 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语和计量单位
3.1 术语
透水性试验用卡斯通管 Carsten-Rohrchen flask of water permeability test用于直接测量建筑材料透水性的带刻度的漏斗状玻璃装置。
3.2 计量单位
容量的计量单位为毫升，符号为mL。
4 概述
透水性试验用卡斯通管(以下简称卡斯通管)是一种带刻度的漏斗状玻璃装置，用于测定合成树脂乳液墙面涂料、建筑内外墙用底漆、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料、墙体用界面处理剂和陶瓷砖胶粘剂等建筑材料的透水性以及水泥砂浆块、混凝土块或混凝土板等材料表面吸水率/量，其测量方法为直接测量法。根据其用途不同可分为底材验收用卡斯通管、样品测试用卡斯通管、表面吸水量用卡斯通管和面砖勾缝料用卡斯通管四种。上述类型卡斯通管结构示意图见附录 E。
5 计量特性
卡斯通管计量特性见表 1。
1
表 1 卡斯通管计量特性
类型
底材验收用卡斯通管
样品测试用卡斯通管
表面吸水量用卡斯通管
面砖勾缝料用卡斯通管
标称容量/mL
20
4
4
10
最小分度值/mL
0.2
0.1
0.1
0.05
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度：(20±5)℃,校准过程中温度变化不得大于 1 ℃/ h。
6.1.2 相对湿度：30%～80%。
6.1.3 校准介质：校准介质为纯水(蒸馏水或去离子水)，应符合 GB/T 6682《分析实验室用水规格和试验方法》中三级及以上纯水的要求，并在校准前 24 h 放入实验室内，水温与室温之差不得大于 2 ℃。
6.2 测量标准及其他设备
校准用测量标准及其他设备的技术要求分别见表 2 和表 3。
表 2 测量标准
设备名称
测量范围
分度值
技术要求
电子天平
≥200 g
d≤0.1 mg
① 级
温度计
(10～30)℃
≤0.1 ℃
MPE：±0.2 ℃
表 3 其他设备
设备名称
测量范围
分度值
秒表
(0～3600)s
≤0.1 s
温湿度计(表)
温度
(0～50) ℃
≤0.5 ℃
相对湿度
(10～95)%
≤1 %
附属设备
橡胶塞、吸液管(或注射器)、称量杯、测温筒、读数放大镜等。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
校准项目：容量示值。
7.2 校准方法
采用衡量法对卡斯通管的容量进行校准。
7.2.1 校准前的准备
2
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7.2.1.1 天平准备
将天平调整到水平位置，接通电源预热达到平衡状态，启动天平的内校或外校功能进行调整。
7.2.1.2 卡斯通管准备
1)选取和被校卡斯通管配套的橡胶塞，塞子清洁，不吸水，密封性好;
2)卡斯通管校准前应清洁干燥，使校准过程中液面能够形成良好的弯月面，并且弯月面在上升或下降过程中不应改变形状，同时内壁上不应残留水珠;
3)未形成良好的弯月面，则需对其再次清洗。清洗时建议使用弱碱性清洁剂，并尽快完成;
4)清洗后的卡斯通管用蒸馏水再次冲洗，并重新检查液面的弯月面，直至达到校准要求(确定弯月面的方法见附录 C);
5)将清洗干净并干燥的卡斯通管在校准前 4 h 放入实验室内。
6)将橡胶塞由卡斯通管底部插入，然后充水至最高标线处并垂直放置在称量杯中，静置 20 min，应无渗漏现象。
7.2.2 容量校准点的选择
卡斯通管可参照表 4 进行校准点的选择或由用户选定校准点。
表 4 参考校准点
类型
校准点
底材验收用卡斯通管
1 mL、10 mL、20 mL
样品测试用卡斯通管
0.5 mL、2 mL、4 mL
表面吸水量用卡斯通管
0.5 mL、2 mL、4 mL
面砖勾缝料用卡斯通管
0.25 mL、5 mL、10 mL
7.2.3 校准步骤
a)选择卡斯通管的校准点，将校准介质缓慢注入卡斯通管中，确定卡斯通管中无气泡后调整水位至0刻度(卡斯通管垂直、平视，弯月面最低点与刻度线上缘相切);
b)将卡斯通管放入电子天平秤盘中心的称量杯内，待电子天平显示稳定，按下操作键使天平除皮;
c)从电子天平上取出卡斯通管，用吸液管(或注射器)从卡斯通管中吸取纯水至所选校准点的终点刻度线(卡斯通管垂直、平视，弯月面最低点与刻线上缘相切);
d)将卡斯通管放入电子天平秤盘中心的称量杯内，记录此时电子天平的显示值，取此数值的绝对值为被校卡斯通管内所容纳水的质量m，同时测量并记录校准介质的温度t，读数精确到0.1 ℃。
3
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e)重复执行上述1)~ 4)步骤，每个校准点重复测量3次。
7.2.4 数据处理
卡斯通管在标准温度20 ℃时的容量示值按公式(1)计算：
式中：
V20 ——标准温度20 ℃时被校卡斯通管的容量示值，mL;
m ——被校卡斯通管内所容纳纯水的质量值，g;
PB ——砝码密度，取8.00 g/cm³ ;
PA ——校准时实验室内的空气密度，取0.0012 g/cm3;
Pw ——水在温度t时的密度，g/cm³ ;
β ——被校卡斯通管的材质为硼硅玻璃，其体胀系数一般取9.9×10-6 ℃-1;
t——校准时纯水的温度，℃。
为简便计算过程，也可将(1)式简化为下列形式：
V20 = m. K(t) (2)
其中：K
K(t)值列于附录 D 中。根据测定的纯水质量值(m)和测定水温所对应的 K(t)值，即可由式(2)计算被校卡斯通管在标准温度 20 ℃的容量示值。按公式(3)计算 3 次测量结果的算术平均值V20 作为容量测量结果。
Vi (3)
式中：
V20 ——卡斯通管标准温度20 ℃时容量示值的平均值，mL;
n ——校准次数，n=3;
Vi ——卡斯通管第i次测量的容量示值，mL。
8 校准结果
校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：
a)标题：“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
4
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;
h)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;
i)本次校准所用的测量标准的溯源性和有效性说明;
j)校准环境的描述;
k)校准结果及测量不确定度的说明;
l)对校准规范的偏离的说明;
m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
n)校准结果仅对被校对象有效的声明;
o)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
9 复校时间间隔
复校时间间隔长短由卡斯通管的使用情况、使用者、卡斯通管本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用状况自主决定复校时间，建议不超过一
年。
5
附录 A
校准记录参考格式
送校单位
地址
被校准计量器具
名称
型号规格
制造厂
出厂编号
标准器名称
编号
测量范围
不确定度/准确度等级/最大允许误差
证书编号/溯源单位
有效期至
校准依据
校准地点
环境条件
温度： ℃
相对湿度： %
校准日期
建议下次校准日期
校准员
核验员
校准点(mL)
测量次数
水温(℃)
实测质量(g)
K(t)值
V20
(mL)
V20
(mL)
扩展不
确定度U
(k=2)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6
附录 B
校准证书内页参考格式
校准点(mL)
容量示值(mL)
扩展不确定度 U
(k=2)
7
附录 C
确定弯月面的方法
弯月面是指卡斯通管内的液体与空气之间的界面。调定方法：透明液体弯月面的最低点应与刻线上缘水平面相切，操作者的视线应与刻度线上边缘在同一水平面(见图 C.1)。为使弯月面的最低点的轮廓清晰地显现，可在卡斯通管的背面衬一深色(黑色或蓝色)纸带，纸带的上缘置于弯月面的下缘约1mm处。
其中：1—弯月面;2—刻度线或环形标志线;3—深色(黑色或蓝色)纸带
图 C.1 透明液体弯月面观察图
8
附录 D
衡量法 K(t)值表
D.1 衡量法 K(t)值表
( β =9.9×10-6 ℃-1， PA = 0.0012 g/cm3)
水温t/℃
K(t)/(cm3/g)
水温t/℃
K(t)/(cm3/g)
水温t/℃
K(t)/(cm3/g)
15.0
1.00200
18.7
1.00260
22.4
1.00335
15.1
1.00201
18.8
1.00262
22.5
1.00337
15.2
1.00203
18.9
1.00264
22.6
1.00339
15.3
1.00204
19.0
1.00266
22.7
1.00341
15.4
1.00206
19.1
1.00267
22.8
1.00343
15.5
1.00207
19.2
1.00269
22.9
1.00346
15.6
1.00209
19.3
1.00271
23.0
1.00349
15.7
1.00210
19.4
1.00273
23.1
1.00351
15.8
1.00212
19.5
1.00275
23.2
1.00353
15.9
1.00213
19.6
1.00277
23.3
1.00355
16.0
1.00215
19.7
1.00279
23.4
1.00357
16.1
1.00216
19.8
1.00281
23.5
1.00359
16.2
1.00218
19.9
1.00283
23.6
1.00362
16.3
1.00219
20.0
1.00285
23.7
1.00364
16.4
1.00221
20.1
1.00286
23.8
1.00366
16.5
1.00222
20.2
1.00288
23.9
1.00369
16.6
1.00224
20.3
1.00290
24.0
1.00372
16.7
1.00225
20.4
1.00292
24.1
1.00374
16.8
1.00227
20.5
1.00294
24.2
1.00376
16.9
1.00229
20.6
1.00296
24.3
1.00378
17.0
1.00230
20.7
1.00298
24.4
1.00381
17.1
1.00232
20.8
1.00300
24.5
1.00383
17.2
1.00234
20.9
1.00303
24.6
1.00386
17.3
1.00235
21.0
1.00305
24.7
1.00388
17.4
1.00237
21.1
1.00307
24.8
1.00391
17.5
1.00239
21.2
1.00309
24.9
1.00394
17.6
1.00240
21.3
1.00311
25.0
1.00397
17.7
1.00242
21.4
1.00313
25.1
1.00399
17.8
1.00244
21.5
1.00315
25.2
1.00401
17.9
1.00246
21.6
1.00317
25.3
1.00403
18.0
1.00247
21.7
1.00319
25.4
1.00405
18.1
1.00249
21.8
1.00322
25.5
1.00408
18.2
1.00251
21.9
1.00324
25.6
1.00410
18.3
1.00253
22.0
1.00327
25.7
1.00413
18.4
1.00254
22.1
1.00329
25.8
1.00416
18.5
1.00256
22.2
1.00331
25.9
1.00419
18.6
1.00258
22.3
1.00333
——
——
9
附录 E
卡斯通管结构示意图
E.1 底材验收用卡斯通管 E.2 样品测试用卡斯通管
E.3 表面吸水量用卡斯通管 E.4 面砖勾缝料用卡斯通管
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附录 F
卡斯通管容量校准不确定度评定示例
F.1 测量方法
采用衡量法进行容量校准。以标称容量为4 mL的表面吸水量用卡斯通管为例，通过测量出卡斯通管0.5 mL容纳纯水的质量m及此时纯水温度t，并根据该温度下对应的K(t)值进行计算，得到卡斯通管被校准点在标准温度20 ℃时的容量示值。
F.2 测量模型
式中：
V20 ——标准温度20 ℃时被校卡斯通管的容量示值，mL;
m ——被校卡斯通管内所容纳纯水的质量值，g;
PB ——砝码密度，取8.00 g/cm³;
PA ——校准时实验室内的空气密度，取0.0012 g/cm3;
Pw ——水在温度t时的密度，g/cm³;
β ——被校卡斯通管的材质为硼硅玻璃，其体胀系数一般取9.9×10-6 ℃-1;
t——校准时纯水的温度，℃。
F.3 合成标准不确定度
[uc]2 = [u(V20)]2 + c1(2)[u(m)]2 + c2(2)[u(PB)]2 + c3(2)[u(PA)]2 + c4(2)[u(PW)]2 + c5(2)[u(β)]2 + c6(2)[u(t)]2 (F.2)
取各项参数为：m=0.5064 g; PB =8.00 g/cm3 ; PA = 0.0012 g/cm3;β=9.9×10-6 ℃-1;
Pw =0.998102 g/cm3 ;t=20.5 ℃,则灵敏系数计算得：
11
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F.4 不确定度分量一览表
表 F.1 不确定度分量一览表
标准不确定度分量u(xi)
不确定度来源
标准不确定度值u(xi)
灵敏系数
ci = ∂V20 / ∂xi
输出量标准不确定度分量(mL)
u(V20)
容量测量重复性
4.04×10-3 mL
1
4.04×10-3
u(m)
水质量测量
5.77×10-4 g
1.002952 cm3/g
5.79×10-4
u(PB)
砝码密度
0.07 g/cm3
9.52×10-6 cm6/g
6.67×10-7
u(PA)
空气密度
1.00×10-7 g/cm3
0.445977 cm6/g
4.46×10-8
u(PW)
水密度测量
2.89×10-6 g/cm3
-0.509473 cm6/g
1.47×10-6
u(β )
透水性试验用卡斯通管体胀系数
5.72×10-7 ℃-1
-0.253949 cm3 · ℃
1.45×10-7
u(t)
水温度测量
0.115 ℃
-5.03×10-6 cm3/℃
5.78×10-7
合成标准不确定度：uc = 0.0041 mL
F.5 计算标准不确定度分量
F.5.1 容量测量重复性引入的不确定度
对标称容量4 mL的卡斯通管0.5 mL处容量校准点重复测量3次，试验数据如下： 0.5128 mL，0.5010 mL，0.5099 mL，则容量示值平均值为：
根据极差法，测量三次的极差系数为1.69，则由容量测量重复性引入的不确定度：
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F.5.2 水质量测量引入的不确定度
校准卡斯通管使用测量范围为(0~220)g、实际分度值为0.1 mg的电子天平。电子天平在(50~200)g范围内最大允许误差为±1.0 mg，服从均匀分布，即k=3，则：
F.5.3 砝码密度引入的不确定度
砝码密度的测量不确定度为U=0.14 g/cm3(k=2)，所以：
u(PB) = 0.14/2 = 0.07g/cm3
F.5.4 空气密度引入的不确定度
空气密度的测量误差为±1.730×10-7 g/cm3，服从均匀分布，所以：
u(PA) = 1.730×10_7 / 3 = 1.00×10_7g/cm 3 F.5.5 水密度测量引入的不确定度分量
测量介质为纯水，水密度采用了国际实用温标水密度值，具体计算采用BIPM推荐的Tanaka纯水密度公式，其允差为±5×10-6 g/cm3，服从均匀分布，其测量标准不确定度为：
u(PW) = 5×10_6/ ·3 = 2.89 ×10_6 g/cm 3 F.5.6 卡斯通管体胀系数引入的不确定度
玻璃体胀系数的测量误差为± 9.9×10_7℃_1，服从均匀分布，其测量标准不确定度为：
u(β) = 9.9×10_73 = 5.72×10_7 ℃_1 F.5.7 水温度测量引入的不确定度
水温度测量使用的温度计最大允许误差为±0.2 ℃,考虑到水温梯度的影响，服从均匀分布，其测量标准不确定度为：
u(t) = 0.2/ 3 = 0. 115℃ F.6 合成标准不确定度
uc =0.0041 mL
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F.7 扩展不确定度
取包含因子k=2，保留一位有效数字，则被校卡斯通管校准点0.5 mL处容量示值测量结果的扩展不确定度为：
U = k ×uc = 0.009mL，k=2
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