Kurva Kalibrasi Untuk apa, bagaimana melakukannya, contohnya

Itu Kurva kalibrasi Ini adalah grafik yang menghubungkan dua variabel, yang digunakan untuk memverifikasi bahwa peralatan pengukuran berfungsi dengan baik. Terlepas dari apa peralatan, waktu, penggunaan, dan keausan alami memengaruhi kualitas pengukuran.

Itulah mengapa penting untuk memverifikasi fungsi yang tepat secara berkala. Ini dilakukan dengan membandingkan langkah -langkah yang disediakan oleh peralatan terhadap perangkat standar yang digunakan sebagai referensi. Tim referensi ini adalah yang paling akurat.

Gambar 1. Kurva kalibrasi dari dua perangkat, dibandingkan dengan perangkat referensi yang ideal (hijau). Sumber: f. Zapata.

Misalnya, pada Gambar 1 kita memiliki sinyal output dari perangkat yang ideal, dibandingkan dengan besarnya yang diukur, keduanya proporsional.

Dalam grafik yang sama adalah kurva dari dua instrumen berbeda yang tidak dikalibrasi dan yang memiliki perilaku yang sedikit berbeda satu sama lain dan dengan standar.

[TOC]

bagaimana cara kerjanya?

Sebagai contoh, misalkan kita ingin mengkalibrasi dinamometer, yang merupakan perangkat yang digunakan untuk mengukur kekuatan seperti berat objek dan yang muncul ketika suatu objek berakselerasi.

Untuk mendapatkan pegas untuk meregangkan, perlu untuk menerapkan kekuatan, yang sebanding dengan peregangan, menurut hukum Hooke.

Dinamometer sederhana terdiri dari pegas di dalam tabung yang disediakan dengan pointer dan skala untuk menunjukkan peregangan. Di satu ujung ada cincin untuk menahan dinamometer dan yang lain kait untuk menggantung berat.

Gambar 2. Di sebelah kiri dinamometer sederhana dan di sebelah kanan skema prosedur untuk mengkalibrasi. Sumber: Wikimedia Commons.

Salah satu cara untuk mengkalibrasi dinamometer adalah dengan menggantung bobot yang berbeda, yang massanya sebelumnya ditentukan dengan keseimbangan (instrumen referensi), dan mengukur peregangan atau perpanjangan pegas, yang seharusnya ringan.

Hukum Hooke diterapkan pada sistem Spring-MASA dalam keseimbangan statis menghasilkan persamaan berikut, yang menghubungkan pegas panjang dengan adonan yang menggantung:

L = (g/k) m + lo

Di mana:

-L: Total Panjang Musim Semi

Dapat melayani Anda: konservasi momentum linier: prinsip, contoh, latihan.

-G: Akselerasi gravitasi

-K: Konstanta Musim Semi

-M: Massa

-LO: Panjang pegas alami.

Setelah Anda memiliki beberapa pasang poin panjang-masa, Mereka melanjutkan untuk membuat grafik untuk membangun kurva kalibrasi. Karena hubungan antara panjang L dan massa m linier, kurva adalah garis lurus, di mana:

Tertunda = g/k

Cara membuat kurva kalibrasi?

Ini adalah langkah -langkah untuk membuat kurva kalibrasi ke instrumen pengukuran.

Langkah 1

Pilih standar perbandingan untuk digunakan, sesuai dengan perangkat yang ingin Anda kalibrasi.

Langkah 2

Pilih kisaran sekuritas yang tepat dan tentukan jumlah langkah optimal yang akan dilakukan. Jika kami pergi untuk mengkalibrasi dinamometer, kami harus mengevaluasi sebelum batas berat yang dapat digantung tanpa cacat secara permanen. Jika ini terjadi instrumen itu tidak dapat digunakan.

Langkah 3

Ambil sepasang bacaan: satu adalah bacaan yang dibuat dengan pola standar, yang lain adalah ukuran yang dibuat dengan sensor yang mengkalibrasi.

Langkah 4

Buat grafik dari pasangan bacaan yang diperoleh pada langkah sebelumnya. Itu dapat dilakukan dengan tangan, di atas kertas milimeter atau melalui spreadsheet.

Pilihan terakhir lebih disukai, karena jalur tangan dapat menyebabkan sedikit ketidakakuratan, sementara penyesuaian yang lebih baik dapat dilakukan dengan spreadsheet.

Contoh Kurva Kalibrasi

Kurva kalibrasi juga digunakan untuk mengubah besarnya menjadi yang lain yang mudah dibaca, melalui beberapa properti atau hukum yang menghubungkannya.

Kalibrasi termometer resistansi platinum

Alternatif penggunaan merkuri adalah resistensi listrik. Resistansi adalah sifat termometrik yang baik, karena bervariasi dengan suhu dan juga mudah diukur dengan ohmmeter atau ammeter.

Nah, dalam hal ini, standar yang memadai untuk membangun kurva kalibrasi akan menjadi termometer laboratorium yang baik.

Itu dapat melayani Anda: magnetisasi: momen magnetik orbital dan putaran, contoh

Anda dapat mengukur pasangan suhu - resistansi dan membawanya ke grafik, yang nantinya akan berfungsi untuk menentukan nilai suhu apa pun yang mengetahui resistensi, selama nilai ini berada dalam kisaran tindakan yang telah diambil.

Dalam kurva kalibrasi berikut, suhu dengan termometer pola dan pada sumbu vertikal suhu dengan termometer resistansi platinum dipegang pada sumbu x, disebut termometer ke.

Gambar 3. Bagan Kalibrasi Termometer Tahan Platinum. Sumber: f. Zapata.

Spreadsheet menemukan garis yang paling sesuai dengan langkah -langkahnya, yang persamaannya muncul di kanan atas. Termometer platinum memiliki peningkatan 0.123 ºC tentang polanya.

Kurva kalibrasi solusi

Ini adalah metode yang digunakan dalam kimia analitik dan terdiri dari kurva referensi, di mana ukuran ukuran.

Gambar 3. Kurva kalibrasi solusi.

Kurva digunakan untuk menemukan, dengan interpolasi, konsentrasi analit yang ada dalam sampel yang tidak diketahui, melalui respons instrumental tersebut.

Respons instrumental dapat berupa arus listrik atau tegangan. Kedua besaran mudah diukur di laboratorium. Kemudian kurva digunakan untuk mengetahui konsentrasi analit yang tidak diketahui dengan cara ini:

Misalkan arus adalah 1500 ma dalam kurva kalibrasi. Kami terletak di titik ini pada sumbu vertikal dan menggambar garis horizontal ke kurva. Dari titik ini kami memproyeksikan garis secara vertikal menuju sumbu x, di mana konsentrasi analit masing -masing dibaca.

Olahraga diselesaikan

Bangun kurva kalibrasi pegas konstan elastis k dan dari grafik, tentukan nilai konstanta tersebut, semua dari data eksperimental berikut panjang pasangan - massa: massa: massa: massa: massa: massa:

Dapat melayani Anda: Jenis Kecepatan

Larutan

Setiap beberapa nilai ditafsirkan sebagai berikut:

Saat adonan 1 kg digantung, musim semi diregangkan sampai mencapai 0.32 m. Jika massa 2 kg digantung, musim semi datang untuk mengukur 0.40 m dan seterusnya.

Dengan menggunakan spreadsheet, grafik panjang dibuat versus massa, yang ternyata menjadi garis lurus, seperti yang diharapkan dari hukum Hooke, karena hubungan antara panjang L dan massa m diberikan oleh:

L = (g/k) m + lo

Seperti yang dijelaskan di bagian sebelumnya. Grafik yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Gambar 4. Kurva kalibrasi pegas. Sumber: f. Zapata.

Di bawah judul, spreadsheet menunjukkan persamaan garis yang paling menyesuaikan data eksperimental:

L = 0.0713 m + 0.25

Potongan garis dengan sumbu vertikal adalah panjang alami pegas:

L_{salah satu} = 0.25 m

Untuk bagiannya, lereng adalah rasio G/K:

G/k = 0.0713

Oleh karena itu, mengambil g = 9.8 m/s², Nilai konstanta musim semi adalah:

K = (9.8/0.0713) n/m

K = 137.45 n/m

Memiliki nilai ini, pegas kami dikalibrasi dan dinamometer siap mengukur kekuatan sebagai berikut: massa yang tidak diketahui digantung yang menghasilkan peregangan tertentu, yang dibaca pada sumbu vertikal.

Dari nilai ini garis horizontal ditarik ke kurva dan pada titik itu garis vertikal diproyeksikan ke sumbu x, di mana nilai massa dibaca. Memiliki massa, kita memiliki bobotnya, yang merupakan penyebab perpanjangan.

Referensi

1. Serway, r., Vulle, c. 2011. Dasar -dasar fisika. 9NA ed. Pembelajaran Cengage.
2. Tipler, hlm. 1987. Fisika pra -universitas. Editorial dikembalikan.
3. Tippens, hlm. 2011. Fisika: Konsep dan Aplikasi. Edisi ke -7. Bukit McGraw
4. Wilson, J. 2010. Eksperimen Laboratorium Fisika. 7. Ed. Brooks Cole.
5. Wikipedia. Kurva kalibrasi. Pulih dari: is.Wikipedia.org.