Kalibreringskurve Hva er det for, hvordan du gjør det, eksempler

De Kalibreringskurve Det er en graf som knytter to variabler, som brukes til å bekrefte at et måleutstyr fungerer som den skal. Uansett hvilket utstyr er, påvirker tid, bruk og naturlig slitasje kvaliteten på måling.

Det er derfor det er viktig å journalisere dens riktige funksjon. Dette utføres ved å sammenligne tiltakene som leveres av utstyret mot en standardenhet som brukes som referanse. Dette referanseteamet er det mest nøyaktige.

Figur 1. Kalibreringskurve for to enheter, sammenlignet med den ideelle referanseanordningen (grønn). Kilde: f. Zapata.

I figur 1 har vi for eksempel i grønt utgangssignalet til en ideell enhet, sammenlignet med den målte størrelsen, begge er proporsjonale.

I samme graf er kurvene til to forskjellige instrumenter som ikke er kalibrert og som har litt annen oppførsel fra hverandre og med standarden.

[TOC]

Hvordan virker det?

Anta for eksempel at vi ønsker å kalibrere et dynamometer, som er en enhet som brukes til å måle krefter som vekten av objekter og de som vises når et objekt akselererer.

For å få en fjær å strekke seg, er det nødvendig å bruke en styrke, som er proporsjonal med strekningen, i henhold til Hooke's lov.

Et enkelt dynamometer består av en fjær inne i et rør utstyrt med en peker og en skala for å indikere tøying. I den ene enden er det en ring for å holde dynamometeret og i den andre en krok for å henge vekt.

Figur 2. Til venstre et enkelt dynamometer og til høyre et skjema for prosedyren for å kalibrere det. Kilde: Wikimedia Commons.

En måte å kalibrere dynamometeret på er å henge forskjellige vekter, hvis masse tidligere ble bestemt med en balanse (referanseinstrumentet), og måle strekk eller forlengelse av fjæren, som antas å være lys.

Hooke's Law anvendt på Spring-Masa-systemet i statisk likevekt resulterer i den følgende ligningen, som relaterer den lange fjæren til deigen som henger:

L = (g/k) m + lo

Hvor:

-L: Total vårlengde

Kan tjene deg: bevaring av det lineære momentumet: prinsipp, eksempler, øvelser.

-G: Akselerasjon av tyngdekraften

-K: Vår konstant

-M: Masse

-LO: Naturlig vårlengde.

Når du har flere par poeng lengde-masa, De fortsetter med å tegne dem for å bygge kalibreringskurven. Ettersom forholdet mellom lengde L og masse M er lineær, er kurven en rett linje, hvor:

Venter = g/k

Hvordan lage en kalibreringskurve?

Dette er trinnene for å lage en kalibreringskurve til et måleinstrument.

Trinn 1

Velg sammenligningsstandarden du vil bruke, i henhold til enheten du vil kalibrere.

Steg 2

Velg riktig utvalg av verdipapirer og bestemme det optimale antallet tiltak som skal gjøres. Hvis vi gikk for å kalibrere et dynamometer, måtte vi evaluere før grensen for vekten som kan henges uten permanent deformerte. Hvis dette skjedde, ville instrumentet være ubrukelig.

Trinn 3

Ta par av avlesninger: Den ene er lesingen som er laget med standardmønsteret, den andre er tiltaket som er gjort med sensoren som kalibrerer.

Trinn 4

Lag en graf over par avlesninger oppnådd i forrige trinn. Det kan gjøres for hånd, på en millimeterpapir eller ved hjelp av et regneark.

Det siste alternativet er å foretrekke, siden håndstien kan føre til svake unøyaktigheter, mens en bedre justering kan utføres med regnearket.

Eksempler på kalibreringskurve

Kalibreringskurver brukes også til å konvertere en størrelse til en annen som er lett å lese, gjennom en eller annen eiendom eller lov som relaterer dem.

Kalibrering av et platina -motstandstermometer

Et alternativ til bruk av kvikksølv er elektrisk motstand. Motstand er en god termometrisk egenskap, siden den varierer med temperatur og også er lett å måle med et ohmmeter eller ammeter.

Vel, i dette tilfellet ville en tilstrekkelig standard for å bygge kalibreringskurven være et godt laboratorietermometer.

Det kan tjene deg: magnetisering: orbital og spinn magnetisk øyeblikk, eksempler

Du kan måle par temperatur - motstand og ta dem med til en graf, som senere vil tjene til å bestemme enhver temperaturverdi som vet motstanden, så lenge verdien av dette er innenfor området for tiltak som er tatt.

I den følgende kalibreringskurven holdes temperaturen med mønstertermometeret og i den vertikale aksen temperaturen med et platinastransmotstandstermometer på x -aksen, kalt termometer til.

Figur 3. Platinastransmotstand termometer kalibreringskart til. Kilde: f. Zapata.

Regnearket finner linjen som passer best til målene, hvis ligning vises øverst til høyre. Platinumetermometeret har en økning på 0.123 ºC angående mønsteret.

En løsningskalibreringskurve

Det er en metode som brukes i analytisk kjemi og består av en referansekurve, der tiltaket måler.

Figur 3. En løsningskalibreringskurve.

Kurven brukes til å finne, ved interpolasjon, konsentrasjonen av analyt som er til stede i en ukjent prøve, gjennom nevnte instrumentell respons.

Instrumentell respons kan være en elektrisk strøm eller en spenning. Begge størrelsene er enkle å måle på laboratoriet. Deretter brukes kurven for å finne ut konsentrasjonen av den ukjente analytten på denne måten:

Anta at strømmen er 1500 mA i kalibreringskurven. Vi er lokalisert på dette punktet på den vertikale aksen og tegner en horisontal linje til kurven. Fra dette tidspunktet projiserer vi en linje vertikalt mot x -aksen, der den respektive konsentrasjonen av analytten leses.

Trening løst

Bygg kalibreringskurven til en elastisk konstant fjær k og fra grafen, bestem verdien av nevnte konstant, alt fra følgende eksperimentelle data for parlengde - Masse: Masse: Masse: Masse: Masse: Masse:

Kan tjene deg: Hastighetstyper

Løsning

Hvert par verdier tolkes som følger:

Når en 1 kg deig henges, blir fjæren strukket til den når 0.32 m. Hvis en masse på 2 kg henges, kommer våren til å måle 0.40 m og så videre.

Ved hjelp av et regneark lages lengdegrafen kontra masse, som viser seg å være en rett linje, som forventet av Hooke's lov, siden forholdet mellom lengde L og masse m er gitt av:

L = (g/k) m + lo

Som forklart i tidligere seksjoner. Grafen som er oppnådd er som følger:

Figur 4. Fjærkalibreringskurve. Kilde: f. Zapata.

Under tittelen viser regnearket linjeligningen som best justerer eksperimentelle data:

L = 0.0713 M + 0.25

Kuttet på linjen med den vertikale aksen er vårens naturlige lengde:

L_enten = 0.25 m

For sin del er skråningen G/K -forholdet:

G/k = 0.0713

Derfor tar G = 9.8 m/s², Verdien av fjærkonstanten er:

K = (9.8/0.0713) N/M

K = 137.45 N/M

Etter å ha denne verdien, er våren kalibrert og dynamometeret som er klar til å måle krefter som følger: en ukjent masse henges som produserer en viss strekning, som leses på den vertikale aksen.

Fra denne verdien trekkes en horisontal linje til kurven, og på det tidspunktet er en vertikal linje projisert til x -aksen, der verdien av massen leses. Når vi har massen, har vi vekten, som er årsaken til forlengelse.

Referanser

1. Serway, r., Vulle, c. 2011. Fundamentals of Physics. 9na red. Cengage Learning.
2. Tipler, s. 1987. Fysikk før muligheten. Redaksjon tilbake.
3. Tippens, p. 2011. Fysikk: konsepter og applikasjoner. 7. utgave. McGraw Hill
4. Wilson, J. 2010. Fysikklaboratorieeksperimenter. 7. Ed. Brooks Cole.
5. Wikipedia. Kalibreringskurve. Gjenopprettet fra: er.Wikipedia.org.