Kalibracijska krivulja Za kaj je to, kako to storiti, primeri

The Kalibracijska krivulja Gre za graf, ki navaja dve spremenljivki, ki se uporablja za preverjanje, ali merilna oprema pravilno deluje. Ne glede na to, kakšna je oprema, čas, uporaba in naravna obraba vplivajo na kakovost merjenja.

Zato je pomembno, da občasno preverjamo njegovo pravilno delovanje. To se izvede s primerjavo ukrepov, ki jih opremi zagotavlja, glede na standardno napravo, ki se uporablja kot referenca. Ta referenčna ekipa je najbolj natančna.

Slika 1. Kalibracijska krivulja dveh naprav v primerjavi z idealno referenčno napravo (zelena). Vir: f. Zapata.

Na primer, na sliki 1 imamo v zelenem izhodnem signalu idealne naprave v primerjavi z izmerjeno velikostjo, oba sta sorazmerna.

V istem grafu so krivulje dveh različnih instrumentov, ki nista umerjena in imata nekoliko drugačna vedenja drug od drugega in s standardom.

[TOC]

Kako deluje?

Recimo, da želimo kalibrirati dinamometer, ki je naprava, ki se uporablja za merjenje sil, kot so teža predmetov, in tisti, ki se pojavijo, ko se objekt pospeši.

Za raztezanje vzmeti je treba uporabiti silo, ki je sorazmerna za raztežaj, v skladu z zakonom Hooke.

Preprost dinamometer je sestavljen iz vzmeti znotraj cevi s kazalcem in lestvico, ki označuje raztezanje. Na enem koncu je obroč za držanje dinamometra, v drugem pa kavelj za obešanje teže.

Slika 2. Levo preprost dinamometer in na desni shema postopka za njegovo umerjanje. Vir: Wikimedia Commons.

Eden od načinov za umerjanje dinamometra je obešanje različnih uteži, katere masa je bila prej določena z ravnovesjem (referenčni instrument), in merjenje raztezanja ali raztezanja vzmeti, ki naj bi bila svetloba, ki naj bi bila svetloba.

Hookeov zakon je uporabil za sistem Spring-MASA v statičnem ravnovesju v naslednji enačbi, ki navaja dolgo pomlad na testo, ki visi:

L = (g/k) m + lo

Kje:

-L: Skupna dolžina vzmeti

Vam lahko služi: ohranjanje linearnega zagona: načelo, primeri, vaje.

-G: Pospešek gravitacije

-K: vzmetna konstanta

-M: masa

-LO: Naravna dolžina vzmeti.

Ko imate več parov točk dolžina-masa, Nadaljujejo s tem, da zgradijo kalibracijsko krivuljo. Ker je razmerje med dolžino L in maso M linearno, je krivulja ravna črta, kjer:

Čakajo = g/k

Kako narediti kalibracijsko krivuljo?

To so koraki za izdelavo kalibracijske krivulje do merilnega instrumenta.

Korak 1

V skladu z napravo, ki jo želite umeriti, izberite standard za primerjavo.

2. korak

Izberite ustrezen razpon vrednostnih papirjev in določite optimalno število ukrepov, ki jih je treba izvesti. Če bi šli kalibrirati dinamometer, bi morali oceniti pred mejo teže, ki jo je mogoče obesiti brez trajno deformiranega. Če bi se to zgodilo, bi bil instrument neuporaben.

Korak 3

Vzemite pare odčitkov: Eno je branje, narejeno s standardnim vzorcem, drugo pa je ukrep, narejen s senzorjem, ki kalibrira.

4. korak

Naredite graf parov odčitkov, pridobljenih v prejšnjem koraku. To je mogoče ročno, na milimetrskem papirju ali s pomočjo preglednice.

Zadnja možnost je zaželena, saj lahko ročna pot privede do rahlih netočnosti, medtem ko je mogoče s preglednico opraviti boljšo prilagoditev.

Primeri kalibracijske krivulje

Kalibracijske krivulje se uporabljajo tudi za pretvorbo obsega v drugega, ki ga je enostavno brati prek neke lastnosti ali zakona, ki jih povezuje.

Kalibracija termometra platinaste odpornosti

Alternativa uporabi živega srebra je električna upornost. Odpornost je dobra termometrična lastnost, saj se razlikuje glede na temperaturo in ga je enostavno meriti tudi z ohmmetrom ali ampermetrom.

No, v tem primeru bi bil ustrezen standard za izgradnjo kalibracijske krivulje dober laboratorijski termometer.

Lahko vam služi: magnetizacija: orbitalni in vrteni magnetni trenutek, primeri

Lahko izmerite temperaturo parov - odpornost in jih odpeljete na graf, ki bo kasneje služil za določitev kakršne koli temperaturne vrednosti, ki pozna upor, dokler je vrednost tega v okviru sprejetih ukrepov.

V naslednji kalibracijski krivulji se temperatura s termometrom vzorca in na navpični osi temperatura s termometrom platine drži na osi x, imenovan termometer do.

Slika 3. Kalibracijski grafikon termometra za platino odpornost do. Vir: f. Zapata.

Preglednica najde črto, ki najbolje ustreza ukrepom, katere enačba se pojavlja v zgornjem desnem desnem kotu. Platinum termometer ima dvig 0.123 ° C glede vzorca.

Krivulja kalibracije raztopine

Gre za metodo, ki se uporablja v analitični kemiji in je sestavljena iz referenčne krivulje, kjer ukrep ukrepa.

Slika 3. Krivulja kalibracije raztopine.

Krivulja se z interpolacijo uporablja za koncentracijo analita, ki je prisotna v neznanem vzorcu, z omenjenim instrumentalnim odzivom.

Instrumentalni odziv je lahko električni tok ali napetost. Obe veličini je v laboratoriju enostavno izmeriti. Nato se krivulja uporablja za ugotovitev koncentracije neznanega analita na ta način:

Recimo, da je tok 1500 mA v kalibracijski krivulji. Na tej točki se nahajamo na navpični osi in narišemo vodoravno črto do krivulje. Od tega trenutka projiciramo črto navpično proti osi x, kjer se bere ustrezna koncentracija analita.

Vaja rešena

Zgradite kalibracijsko krivuljo elastične konstantne vzmeti K in iz grafa določite vrednost omenjene konstante, vse iz naslednjih eksperimentalnih podatkov dolžine parov - masa: masa: masa: masa: masa: masa: masa:

Vam lahko služi: vrste hitrosti

Rešitev

Vsaka nekaj vrednosti se razlaga na naslednji način:

Ko je visi 1 kg testo, se vzmet raztegne, dokler ne doseže 0.32 m. Če je masa 2 kg obešena, pomlad pride do merjenja 0.40 m in tako naprej.

S preglednico je graf dolžine narejen v primerjavi z maso, ki se izkaže za ravno črto, kot je pričakovano iz Hookeovega zakona, saj je odnos med dolžino L in Mass M podan z:

L = (g/k) m + lo

Kot je razloženo v prejšnjih razdelkih. Pridobljen graf je naslednji:

Slika 4. Spomladanska kalibracijska krivulja. Vir: f. Zapata.

Pod naslovom prikazuje enačbo vrstice, ki najbolje prilagodi eksperimentalne podatke:

L = 0.0713 M + 0.25

Rez črte z navpično osi je naravna dolžina vzmeti:

L_tudi = 0.25 m

Naklon je naklon razmerje G/K:

G/k = 0.0713

Zato jemanje g = 9.8 m/s², Vrednost vzmetne konstante je:

K = (9.8/0.0713) n/m

K = 137.45 n/m

S to vrednostjo je naša vzmet umerjena in dinamometer, pripravljen za merjenje sil na naslednji način: Neznana masa je obešena, ki ustvari določen raztežaj, ki se bere na navpični osi.

Iz te vrednosti je vodoravna črta narisana na krivuljo in v tem trenutku se navpična črta projicira na osi x, kjer se bere vrednost mase. Če imamo maso, imamo svojo težo, kar je vzrok za raztezanje.

Reference

1. Serway, r., Vulle, c. 2011. Osnove fizike. 9na ed. Cengage učenje.
2. Tipler, str. 1987. Pred -univerzitetna fizika. Uredništvo se je vrtelo.
3. Tippens, str. 2011. Fizika: pojmi in aplikacije. 7. izdaja. McGraw Hill
4. Wilson, J. 2010. Fizični laboratorijski poskusi. 7. Ed. Brooks Cole.
5. Wikipedija. Kalibracijska krivulja. Okrevano od: je.Wikipedija.org.