Kalibračná krivka, pre čo ide, ako to urobiť, príklady

Ten kalibračná krivka Je to graf, ktorý sa týka dvoch premenných, ktorý sa používa na overenie, či meracie zariadenie funguje správne. Bez ohľadu na to, čo je vybavenie, čas, použitie a prirodzené opotrebenie ovplyvňujú kvalitu merania.

Preto je dôležité pravidelne overovať jeho správne fungovanie. Toto sa vykonáva porovnaním opatrení poskytnutých zariadením proti rozhodnutiam štandardného zariadenia použitého ako referencia. Tento referenčný tím je najpresnejší.

postava 1. Kalibračná krivka dvoch zariadení v porovnaní s ideálnym referenčným zariadením (zelená). Zdroj: f. Zapata.

Napríklad na obrázku 1 máme v zelenom výstupný signál ideálneho zariadenia v porovnaní s nameranou veľkosťou, obidve sú proporcionálne.

V tom istom grafe sú krivky dvoch rôznych nástrojov, ktoré nie sú kalibrované a ktoré majú navzájom mierne odlišné správanie a so štandardom.

[TOC]

Ako to funguje?

Predpokladajme napríklad, že chceme kalibrovať dynamometer, ktorý je zariadením používaným na meranie síl, ako je hmotnosť objektov a tie, ktoré sa objavia, keď sa objekt zrýchľuje.

Na to, aby ste sa natiahli na pružinu, je potrebné použiť silu, ktorá je úmerná úseku, podľa Hookeovho zákona.

Jednoduchý dynamometer pozostáva z pružiny vo vnútri trubice vybavenej ukazovateľom a stupnicou na označenie napínania. Na jednom konci je prsteň na držanie dynamometra a v druhom háčik na zavesenie hmotnosti.

Obrázok 2. Vľavo jednoduchý dynamometer a doprava schéma postupu na jeho kalibráciu. Zdroj: Wikimedia Commons.

Jedným zo spôsobov, ako kalibrovať dynamometer, je zavesiť rôzne váhy, ktorých hmotnosť bola predtým stanovená rovnováhou (referenčný prístroj) a meranie napínania alebo predĺženia pružiny, ktorá má byť ľahká.

Hookeov zákon sa uplatňoval na systém Spring-Masa v statickej rovnováhe v nasledujúcej rovnici, ktorá sa týka dlhej jari s cestou, ktoré visí:

L = (g/k) m + lo

Kde:

-L: Celková dĺžka pružiny

Môže vám slúžiť: ochrana lineárnej hybnosti: princíp, príklady, cvičenia.

-G: Zrýchlenie gravitácie

-K: Jarná konštanta

-M: Mass

-LO: Prírodná dĺžka pružiny.

Akonáhle budete mať niekoľko párov bodov dĺžka, Pokračujú v grafoch, aby zostavili kalibračnú krivku. Pretože vzťah medzi dĺžkou L a hmotnosťou m je lineárny, krivka je priama čiara, kde:

Čakanie = g/k

Ako vytvoriť kalibračnú krivku?

Toto sú kroky na vytvorenie kalibračnej krivky na merací prístroj.

Krok 1

Vyberte porovnávací štandard, ktorý chcete použiť, podľa zariadenia, ktoré chcete kalibrovať.

Krok 2

Vyberte správny rozsah cenných papierov a určte optimálny počet opatrení, ktoré sa majú vykonať. Keby sme išli kalibrovať dynamometer, museli by sme vyhodnotiť pred limitom hmotnosti, ktorá sa dá zavesiť bez natrvalo deformovaného. Keby sa to stalo, nástroj by bol nepoužiteľný.

Krok 3

Vezmite páry čítaní: Jedným z nich je čítanie vyrobené so štandardným vzorom, druhé je opatrenie urobené so snímačom, ktorý kalibruje.

Krok 4

Vytvorte graf párov údajov získaných v predchádzajúcom kroku. Môže sa to robiť ručne, na milimetrovom papieri alebo pomocou tabuľky.

Posledná možnosť je výhodná, pretože cesta ruky môže viesť k miernym nepresnostiam, zatiaľ čo lepšia úprava je možné vykonať pomocou tabuľky.

Príklady kalibračnej krivky

Kalibračné krivky sa tiež používajú na premenu veľkosti na inú, ktorá je ľahko čitateľná, prostredníctvom nejakého majetku alebo zákona, ktorý ich spája.

Kalibrácia teplomeru odporu platiny

Alternatívou k použitiu ortuti je elektrický odpor. Odpor je dobrou teplometrickou vlastnosťou, pretože sa líši v závislosti od teploty a je tiež ľahké merať pomocou ohmmetra alebo ampéru.

V tomto prípade by primeraný štandard na zostavenie kalibračnej krivky by bol dobrým laboratórnym teplomerom.

Môže vám slúžiť: magnetizácia: orbitálny a rotátny magnetický moment, príklady

Môžete zmerať teplotu párov - odpor a vziať ich do grafu, ktorý neskôr bude slúžiť na určenie akejkoľvek teplotnej hodnoty s vedomím odporu, pokiaľ je to hodnota v rozsahu opatrení, ktoré boli prijaté.

V nasledujúcej kalibračnej krivke je teplota teplomerom so vzorom a vo vertikálnej os.

Obrázok 3. Platinová kalibračná tabuľka teplomeru. Zdroj: f. Zapata.

Tabuľka nájde čiaru, ktorá najlepšie vyhovuje opatreniam, ktorých rovnica sa objaví v pravom hornom rohu. Platinový teplomer má vzostup o 0.123 ° C týkajúce sa vzoru.

Krivka kalibrácie roztoku

Je to metóda používaná v analytickej chémii a pozostáva z referenčnej krivky, kde miera miera.

Obrázok 3. Krivka kalibrácie roztoku.

Krivka sa používa na nájdenie interpolácie koncentráciou analytu prítomného v neznámej vzorke prostredníctvom uvedenej inštrumentálnej reakcie.

Inštrumentálnou reakciou môže byť elektrický prúd alebo napätie. V laboratóriu sa obidve veľkosti ľahko merajú. Potom sa krivka používa na zistenie koncentrácie neznámeho analytu týmto spôsobom:

Predpokladajme, že prúd je 1500 mA v kalibračnej krivke. Nachádzame sa v tomto bode na zvislej osi a nakreslite vodorovnú čiaru k krivke. Od tohto bodu premietame čiaru vertikálne smerom k osi X, kde sa číta príslušná koncentrácia analytu.

Cvičenie

Zostavte kalibračnú krivku elastickej konštantnej pružiny k a z grafu, určte hodnotu uvedenej konštanty, všetko z týchto experimentálnych údajov o dĺžke párov - hmotnosť: Hmotnosť: Hmotnosť: hmotnosť: Hmotnosť: Hmotnosť:

Môže vám slúžiť: typy rýchlosti

Riešenie

Každá pár hodnôt sa interpretuje takto:

Keď je cesto 1 kg obesené, pružina sa roztiahne, až kým nedosiahne 0.32 m. Ak je hmotnosť 2 kg obesená, pružina prichádza k meraniu 0.40 m a tak ďalej.

Prostredníctvom tabuľky sa graf dĺžky vyrába v porovnaní s hmotnosťou, ktorá sa ukáže ako priama čiara, ako sa očakávalo od Hookeovho zákona, pretože vzťah medzi dĺžkou L a hmotnosťou M je daný:

L = (g/k) m + lo

Ako je vysvetlené v predchádzajúcich oddieloch. Získaný graf je nasledujúci:

Obrázok 4. Kalibračná krivka. Zdroj: f. Zapata.

Pod názvom tabuľka zobrazuje riadkovú rovnicu, ktorá najlepšie upravuje experimentálne údaje:

L = 0.0713 m + 0.25

Výrez čiary s vertikálnou osou je prirodzená dĺžka pružiny:

L_ani = 0.25 m

Pokiaľ ide o to, sklon je pomer G/K:

G/k = 0.0713

Preto užívanie g = 9.8 m/s², Hodnota pružinovej konštanty je:

K = (9.8/0.0713) N/M

K = 137.45 N/m

Vďaka tejto hodnote je naša pružina kalibrovaná a dynamometer je pripravený na meranie síl nasledovne: je zavesená neznáma hmota, ktorá vytvára určitý úsek, ktorý sa číta na vertikálnej osi.

Z tejto hodnoty sa k krivke nakreslí vodorovná čiara a v tomto bode sa do os x premieta zvislá čiara, kde sa hodnota hmoty číta na čítanie. Mať hmotnosť, máme svoju váhu, ktorá je príčinou predĺženia.

Odkazy

1. Serway, r., Vulle, C. 2011. Základy fyziky. 9NA ED. Učenie sa.
2. Tipler, P. 1987. Fyzika preduniverzity. Redaktor sa vrátil.
3. Tippens, P. 2011. Fyzika: Koncepty a aplikácie. 7. vydanie. McGraw Hill
4. Wilson, J. 2010. Physics Laboratory Experimenty. 7. Edimatizovať. Brooks Cole.
5. Wikipedia. Kalibračná krivka. Obnovené z: je.Wikipedia.orgán.