Kalibrointikäyrä mitä se on, miten se tehdään, esimerkkejä

Se kalibrointikäyrä Se on kaavio, joka liittyy kaksi muuttujaa, joita käytetään varmistamaan, että mittauslaitteet toimivat oikein. Riippumatta siitä, mikä laite on, aika, käyttö ja luonnollinen kuluminen vaikuttavat mittauksen laatuun.

Siksi on tärkeää tarkistaa sen oikea toiminta. Tämä suoritetaan vertaamalla laitteen toimenpiteitä referenssinä käytetyn standardilaitteen toimenpiteisiin. Tämä referenssitiimi on tarkin.

Kuvio 1. Kahden laitteen kalibrointikäyrä verrattuna ihanteelliseen vertailulaitteeseen (vihreä). Lähde: f. Zapata.

Esimerkiksi kuviossa 1 meillä on vihreäksi ihanteellisen laitteen lähtösignaali verrattuna mitattuun suuruuteen, molemmat ovat verrannollisia.

Samassa kaaviossa on kahden eri instrumentin käyrät, joita ei ole kalibroitu ja joilla on hiukan erilainen käyttäytyminen toisistaan ​​ja standardin kanssa.

[TOC]

Kuinka se toimii?

Oletetaan esimerkiksi, että haluamme kalibroida dynamometrin, joka on laite, jota käytetään mittaamaan voimia, kuten esineiden painoa, ja ne, jotka ilmestyvät, kun objekti kiihtyy.

Jotta jousi venyttää, on tarpeen kohdistaa voima, joka on verrannollinen venykseen, Hooken lain mukaan.

Yksinkertainen dynamometri koostuu jousesta putken sisällä, joka on varustettu osoitin ja asteikko venyttämisen osoittamiseksi. Toisessa päässä on rengas dynamometrin pitämiseksi ja toisessa koukku painon ripustamiseksi.

Kuva 2. Vasemmalle yksinkertainen dynamometri ja oikealle menettelyn kaavio sen kalibroimiseksi. Lähde: Wikimedia Commons.

Yksi tapa kalibroida dynamometri on ripustaa erilaisia ​​painoja, joiden massa määritettiin aikaisemmin tasapainolla (vertailulaite) ja jousen venytyksen tai pidentymisen mittaaminen, jonka oletetaan olevan kevyt.

Hooken laki, jota sovelletaan kevään MASA-järjestelmään staattisen tasapainon aikana

L = (g/k) m + lo

Missä:

-L: Koko kevään pituus

Voi palvella sinua: lineaarisen vauhdin säilyttäminen: periaate, esimerkit, harjoitukset.

-G: Painovoiman kiihtyvyys

-K: Kevätvakio

-M: Massa

-LO: Luonnollinen kevään pituus.

Kun sinulla on useita paria pisteitä pituus-masa, He jatkavat niiden piirtämistä kalibrointikäyrän rakentamiseksi. Koska pituuden L ja Mass M: n välinen suhde on lineaarinen, käyrä on suora viiva, missä:

Vireillä = g/k

Kuinka tehdä kalibrointikäyrä?

Nämä ovat vaiheet kalibrointikäyrän tekemiseksi mittauslaitteeseen.

Vaihe 1

Valitse käytettävä vertailustandardi, laitteen mukaan, jonka haluat kalibroida.

Vaihe 2

Valitse oikea arvopaperialue ja määritä optimaalinen määrää tehdyistä toimenpiteistä. Jos menisimme kalibroimaan dynamometriä, meidän on arvioitava ennen painon rajaa, joka voidaan ripustaa ilman pysyvästi muodonmuutoksia. Jos tämä tapahtui, instrumentti olisi käyttökelvoton.

Vaihe 3

Ota lukemisparia: toinen on tavanomaisella kuviolla tehty lukeminen, toinen on kalibrointi anturilla tehty mitta.

Vaihe 4

Tee kaavio edellisessä vaiheessa saatujen lukemien pareista. Se voidaan tehdä käsin, millimetrin paperilla tai laskentataulukon avulla.

Viimeinen vaihtoehto on parempi, koska käsipolku voi johtaa pieniin epätarkkuuksiin, kun taas laskentataulukon avulla voidaan suorittaa parempi säätö.

Esimerkkejä kalibrointikäyrästä

Kalibrointikäyrät käytetään myös muuntamaan voimakkuus toiseen, joka on helppo lukea jonkin verran omaisuuden tai lain kautta, joka liittyy niihin.

Platinumiresistenssilämpömittarin kalibrointi

Vaihtoehto elohopeakäyttöön on sähkövastus. Kestävyys on hyvä lämpömetrinen ominaisuus, koska se vaihtelee lämpötilan mukaan ja on myös helppo mitata ohmimittarilla tai ampeerimittarilla.

No, tässä tapauksessa riittävä standardi kalibrointikäyrän rakentamiseksi olisi hyvä laboratoriomittari.

Se voi palvella sinua: magnetointi: kiertoradan ja spin -magneettinen momentti, esimerkkejä

Voit mitata parien lämpötilan - vastus ja viedä ne kaavioon, joka myöhemmin määrittää kaikki lämpötilamäärät tietäen vastus, kunhan tämän arvo on toteutettu mittausalueella.

Seuraavassa kalibrointikäyrässä lämpötila kuvion lämpömittarilla ja pystysuoralla akselilla lämpötila platinankestävyyden lämpömittarilla pidetään X -akselilla, jota kutsutaan lämpömittariksi.

Kuva 3. Platinaresistenssilämpömittarin kalibrointikaavio. Lähde: f. Zapata.

Laskentataulukko löytää linjan, joka parhaiten sopii toimenpiteisiin, joiden yhtälö ilmestyy oikeassa yläkulmassa. Platinum -lämpömittarin nousu on 0.123 ºC kuvion suhteen.

Liuoksen kalibrointikäyrä

Se on menetelmä, jota käytetään analyyttisessä kemiassa ja koostuu referenssikäyrästä, jossa mittamitta.

Kuva 3. Liuoksen kalibrointikäyrä.

Käyrää käytetään löytämään interpoloimalla tuntemattomassa näytteessä olevan analyytin pitoisuus mainitun instrumentaalisen vasteen avulla.

Instrumentaalinen vaste voi olla sähkövirta tai jännite. Molemmat suuruudet on helppo mitata laboratoriossa. Sitten käyrä käytetään tuntemattoman analyytin pitoisuuden selvittämiseen tällä tavalla:

Oletetaan, että virta on 1500 mA kalibrointikäyrässä. Olemme tässä pisteessä pystysuoralla akselilla ja vedämme vaakasuoran viivan käyrälle. Tästä hetkestä lähtien projisoimme viivan pystysuoraan kohti X -akselia, missä analyytin vastaava pitoisuus luetaan.

Liikuntaa

Rakenna elastisen vakiojousen k kalibrointikäyrä ja määritä mainitun vakion arvo, kaikki seuraavista parien pituuden kokeellisista tiedoista - massa: massa: massa: massa: massa: massa: massa:

Voi palvella sinua: nopeustyypit

Ratkaisu

Jokainen pari arvoa tulkitaan seuraavasti:

Kun 1 kg: n taikina ripustetaan, jousi on venytetty, kunnes se saavuttaa 0.32 m. Jos ripustetaan 2 kg: n massa, kevät tulee mitata 0.40 m ja niin edelleen.

Laskentataulukon avulla pituuskaavio tehdään massa verrattuna, mikä osoittautuu suorana linjaksi, kuten odotetaan Hooken laista, koska pituuden L ja Mass M: n välinen suhde on antanut:

L = (g/k) m + lo

Kuten aiemmissa osioissa selitetään. Saatu kaavio on seuraava:

Kuva 4. Jousikalibrointikäyrä. Lähde: f. Zapata.

Otsikon alla laskentataulukko näyttää viivayhtälön, joka parhaiten säätää kokeellista tietoa:

L = 0.0713 M + 0.25

Linjan leikkaus pystysuoran akselin kanssa on jousen luonnollinen pituus:

Lens_jompikumpi = 0.25 m

Rinte on puolestaan ​​G/K -suhde:

G/k = 0.0713

Siksi ottaen g = 9.8 m/s², Kevään vakiona on:

K = (9.8/0.0713) N/M

K = 137.45 n/m

Tällä arvolla jousemme on kalibroitu ja dynamometri on valmis mittaamaan voimia seuraavasti: Ripustetaan tuntematon massa, joka tuottaa tietyn venytyksen, joka luetaan pystysuoralla akselilla.

Tästä arvosta vaakaviiva vedetään käyrään ja siinä vaiheessa pystysuora viiva projisoidaan X -akseliin, missä massan arvo luetaan. Massalla on sen paino, mikä on pidentymisen syy.

Viitteet

1. Serway, R., ULOLE, c. 2011. Fysiikan perusteet. 9na ed. Cengage -oppiminen.
2. Tipler, P. 1987. Yliympäristöfysiikka. Toimitus palautti.
3. Tippens, P. 2011. Fysiikka: Käsitteet ja sovellukset. 7. painos. McGraw Hill
4. Wilson, J. 2010. Fysiikan laboratoriokokeet. Seitsemäs. Ed. Brooks Cole.
5. Wikipedia. Kalibrointikäyrä. Palautettu: on.Wikipedia.org.