curba de calibrare Este un grafic care leagă două variabile, care este utilizat pentru a verifica dacă un echipament de măsurare funcționează corect. Indiferent de echipament, timpul, utilizarea și uzura naturală afectează calitatea măsurării.
De aceea este important să se verifice periodic funcționarea corectă a acestuia. Acest lucru se face prin compararea măsurătorilor furnizate de echipament cu cele ale unui dispozitiv standard utilizat ca referință. Acest echipament de referință este cel mai precis.
De exemplu, în figura 1 avem semnalul de ieșire al unui dispozitiv ideal în verde, comparativ cu magnitudinea măsurată, ambele sunt proporționale.
În același grafic sunt curbele a două instrumente diferite care nu sunt calibrate și care au comportamente ușor diferite între ele și față de standard.
Indice articol
De exemplu, să presupunem că vrem să calibrăm un dinamometru, care este un dispozitiv utilizat pentru măsurarea forțelor precum greutatea obiectelor și a celor care apar atunci când un obiect este accelerat..
Pentru ca un arc să se întindă, este necesar să se aplice o forță, care este proporțională cu întinderea, conform legii lui Hooke.
Un dinamometru simplu constă dintr-un arc în interiorul unui tub prevăzut cu un indicator și o scală pentru a indica întinderea. La un capăt există un inel pentru a ține dinamometrul și la celălalt un cârlig pentru a atârna greutăți.
O modalitate de calibrare a dinamometrului este prin agățarea unor greutăți diferite, a căror masă a fost determinată anterior cu o balanță (instrumentul de referință) și măsurarea întinderii sau alungirii arcului, care se presupune că este ușoară..
Legea lui Hooke aplicată sistemului arc-masă în echilibru static are ca rezultat următoarea ecuație, care leagă lungimea arcului de masa suspendată:
L = (g / k) m + Lo
Unde:
-L: lungimea totală a arcului
-g: accelerarea gravitației
-k: constanta arcului
-m: masa
-Lo: lungimea naturală a arcului.
Odată ce ai mai multe perechi de puncte lungime-masă, acestea sunt apoi reprezentate grafic pentru a construi curba de calibrare. Deoarece relația dintre lungimea L și masa m este liniară, curba este o linie dreaptă, unde:
Panta = g / k
Aceștia sunt pașii pentru a face o curbă de calibrare a unui instrument de măsurare.
Alegeți standardul de comparație de utilizat, în funcție de dispozitivul de calibrat.
Selectați intervalul adecvat de valori și determinați numărul optim de măsurători de efectuat. Dacă ar fi să calibrăm un dinamometru, ar trebui mai întâi să evaluăm limita greutății care poate fi atârnată fără ca aceasta să fie deformată permanent. Dacă s-ar întâmpla acest lucru, instrumentul ar fi inutilizabil.
Luați perechi de citiri: una este citirea făcută cu modelul standard, cealaltă este măsurarea făcută cu senzorul calibrat.
Realizați un grafic al perechilor de citiri obținute în pasul anterior. Poate fi realizat manual, pe hârtie milimetrică sau folosind o foaie de calcul.
Această din urmă opțiune este de preferat, deoarece urmărirea manuală poate duce la ușoare inexactități, în timp ce se poate face o potrivire mai bună cu foaia de calcul..
Curbele de calibrare sunt, de asemenea, utilizate pentru a converti o cantitate în alta care este ușor de citit, prin intermediul unor proprietăți sau legi care le raportează..
O alternativă la utilizarea mercurului este rezistența electrică. Rezistența este o bună proprietate termometrică, deoarece variază în funcție de temperatură și este, de asemenea, ușor de măsurat cu un ohmmetru sau un ampermetru..
Ei bine, în acest caz, un standard adecvat pentru a construi curba de calibrare ar fi un bun termometru de laborator..
Puteți măsura perechile de temperatură - rezistență și le puteți duce la un grafic, care va fi folosit ulterior pentru a determina orice valoare a temperaturii cunoscând rezistența, atâta timp cât valoarea acesteia se încadrează în intervalul de măsurători care au fost luate.
Următoarea curbă de calibrare arată temperatura pe axa x cu termometrul standard și temperatura pe axa verticală cu un termometru cu rezistență la platină, numit termometru A.
Foaia de calcul găsește linia care se potrivește cel mai bine măsurătorilor, ecuația căreia apare în dreapta sus. Termometrul cu platină are o derivație de 0,123 ° C față de standard.
Este o metodă utilizată în chimia analitică și constă dintr-o curbă de referință, în care cantitatea măsurată este concentrația unui analit pe axa orizontală, în timp ce răspunsul instrumental apare pe axa verticală, așa cum se arată în exemplul următor.
Curba este utilizată pentru a găsi, prin interpolare, concentrația analitului prezent într-o probă necunoscută, prin respectivul răspuns instrumental..
Răspunsul instrumental poate fi un curent electric sau o tensiune. Ambele cantități sunt ușor de măsurat în laborator. Curba este apoi utilizată pentru a afla concentrația analitului necunoscut în acest fel:
Să presupunem că curentul este de 1500 mA pe curba de calibrare. Ne așezăm pe acest punct pe axa verticală și trasăm o linie orizontală până la curbă. Din acest punct proiectăm o linie verticală spre axa x, unde se citește concentrația respectivă a analitului..
Construiți curba de calibrare a unui arc cu constanta elastică k și din grafic, determinați valoarea constantei respective, totul pe baza următoarelor date experimentale de perechi lungime - masă:
Fiecare pereche de valori este interpretată după cum urmează:
Când o masă de 1 kg este atârnată, arcul este întins la 0,32 m. Dacă o masă de 2 kg este atârnată, arcul va măsura 0,40 m și așa mai departe.
Folosind o foaie de calcul, se elaborează graficul lungime versus masă, care se dovedește a fi o linie dreaptă, așa cum se aștepta din legea lui Hooke, deoarece relația dintre lungimea L și masa m este dată de:
L = (g / k) m + Lo
După cum sa explicat în secțiunile anterioare. Graficul obținut este următorul:
Sub titlu, foaia de calcul arată ecuația liniei care se potrivește cel mai bine cu datele experimentale:
L = 0,0713 m + 0,25
Tăierea liniei cu axa verticală este lungimea naturală a arcului:
Lsau = 0,25 m
La rândul său, panta este coeficientul g / k:
g / k = 0,0713
Prin urmare, luând g = 9,8 m / sDouă, valoarea constantei arcului este:
k = (9,8 / 0,0713) N / m
k = 137,45 N / m
Având această valoare, arcul nostru este calibrat, iar dinamometrul este gata să măsoare forțele în felul următor: se atârnă o masă necunoscută care produce o anumită întindere, care este citită pe axa verticală.
Din această valoare se trasează o linie orizontală până la atingerea curbei și în acel punct se proiectează o linie verticală pe axa x, unde se citește valoarea masei. Luând masa, avem greutatea ei, care este forța care provoacă alungirea.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.