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Zero, tara e il bianco: misura ciò che lo strumento legge quando dovrebbe non leggere nulla
Chiudi un calibro vuoto e non segnerà esattamente zero. Metti nulla su una bilancia e non segnerà esattamente nulla. Esegui l'intera procedura su un campione che non contiene nulla di ciò che stai cercando, e otterrai comunque un risultato.
Quel residuo non è un difetto da tollerare. È un numero che puoi MEASURE e sottrarre, e farlo è di solito il miglioramento più grande disponibile per una misura.
Questa è una sessione di laboratorio, non una lettura. In quarantacinque minuti misurerai tutti e tre con la tua attrezzatura e annoterai quanto ciascuno ti costa: il ZERO di un calibro, la TARE di un contenitore su una bilancia e la BLANK di una filtrazione. Il quaderno alla fine verifica i tuoi calcoli con i tuoi dati.
Principiante
45 minuti al banco, più un'ora perché la carta da filtro si asciughi
Istruzioni
1
1
Misura l'errore di zero del tuo calibro — cinque volte, non una sola
Misura l'errore di zero del tuo calibro — cinque volte, non una sola
Pulisci i becchi, chiudili completamente e leggi il display. Annota il numero. Apri il calibro e richiudilo altre quattro volte, annotando ogni lettura nel momento in cui la fai.
Otterrai un numero piccolo che raramente è esattamente zero, e le cinque letture raramente coincideranno tutte. Entrambi i fatti sono importanti. Il MEAN delle cinque è il tuo errore di zero, ciò che sottrai da ogni lettura successiva. Il SPREAD delle cinque è il limite minimo di quanto puoi conoscere qualsiasi cosa misuri con questo strumento oggi — nessuna cura nel posizionare la moneta può superarlo.
Ora misura lo spessore di una moneta cinque volte, rilasciandola e riposizionandola ogni volta, e annota anche quelle. Non correggerle ancora; registra ciò che lo strumento ha effettivamente indicato. Correggere man mano distrugge la lettura grezza, e la lettura grezza è l'unica cosa che potrai ricalcolare in seguito.
Azzeralo nello stato in cui lo userai: alla temperatura di lavoro, nell'orientamento in cui lo leggi. Un calibro azzerato a freddo e usato a caldo non è azzerato. Controlla lo zero AGAIN alla fine della sessione — se si è spostato, sai che le letture hanno subito una deriva e di circa quanto; se non si è spostato, hai una prova positiva che non l'hanno subita.
Strumenti necessari:
Calibro digitale da 6 pollici
Matita2
2
Tara un contenitore, poi dimostra che sottrarre dopo è peggio
Tara un contenitore, poi dimostra che sottrarre dopo è peggio
Metti una tazza vuota sulla bilancia da cucina e annota quanto pesa. Toglila, rimettila e pesala di nuovo — cinque volte. Nota quanto oscilla il valore.
Ora fallo nel modo corretto: tazza sulla bilancia, premi TARE in modo che il display indichi zero, poi aggiungi circa due grammi di acqua e leggi il display. Quel numero è l'acqua, e solo l'acqua.
Poi fallo nel modo sbagliato, con la stessa tazza e la stessa acqua: pesa tazza più acqua e sottrai il peso della tazza che hai annotato prima. Otterrai un risultato quasi identico — ed è proprio questo il punto. L'aritmetica è identica. Ciò che cambia è quanto bene si conosce il risultato.
Ci sono due ragioni per cui la via della sottrazione è peggiore, e le hai appena misurate entrambe. Il peso del contenitore CHANGES tra le due pesate: assorbe umidità, trattiene una pellicola di ciò che vi era contenuto per ultimo, e le cinque ripetizioni ti mostrano di quanto. E sottrarre due numeri grandi per ottenerne uno piccolo elimina le cifre che hanno in comune — 250,14 meno 248,09 ha molte meno cifre significative di quante ne sembri avere ciascun numero. Il passaggio 4 le conta per te.
Quindi tara il contenitore ACTUAL, immediatamente prima dell'uso, ogni volta.
Materiali per questo passaggio:
Acqua distillata50 millilitreStrumenti necessari:
Bilancia digitale da cucina
Becher di vetro
Cilindro graduato3
3
Esegui l'intero metodo su nulla: questo è il bianco
Esegui l'intero metodo su nulla: questo è il bianco
Prendi una carta da filtro, asciugala accuratamente (un'ora in un luogo caldo e asciutto basta per questo), lasciala tornare a temperatura ambiente e pesala con la bilancia più precisa che hai. Annota il valore insieme alla data e alla bilancia utilizzata.
Ora mettila nell'imbuto e versa attraverso di essa 100 mL di DISTILLED acqua: acqua che sai non contenere nulla di ciò che normalmente filtreresti. Lascia che sgoccioli, asciuga la carta nello stesso modo in cui l'hai asciugata la prima volta, lasciala tornare a temperatura ambiente e pesala di nuovo.
La differenza è il tuo BLANK. Dovrebbe essere piccola. Molto spesso non è zero, perché la carta perde fibre, oppure l'imbuto non era pulito, oppure la carta non ha raggiunto lo stesso contenuto di umidità di prima. Qualunque sia la causa, è il numero che il tuo metodo aggiungerà a ogni campione reale che vi farai passare.
Questo è ciò che l'azzeramento non può correggere. L'azzeramento sistema lo strumento; il bianco riguarda il METHOD: i reagenti, la vetreria, la carta, l'ambiente. Un bianco pari a zero è un'affermazione forte che nessuno di questi elementi ti sta contaminando. Un bianco elevato ti dice di correggere il metodo prima di effettuare una sola misura reale.
Esegui il bianco nella SAME sessione insieme ai campioni, non una volta al mese. I reagenti si deteriorano, la vetreria viene usata per altro, e il bianco della settimana scorsa è una prova relativa alla settimana scorsa.
Materiali per questo passaggio:
Filtri da caffè / carta da filtro2 pezzi
Acqua distillata100 millilitreStrumenti necessari:
Bilancia digitale di precisione
Imbuto di vetro con gambo
Becher di vetro
Cilindro graduato4
4
Controlla i tre numeri
Controlla i tre numeri
Caricamento del notebook Jupyter…
Strumenti necessari:
Calcolatrice5
5
Calibra rispetto a qualcosa che non hai prodotto tu
Calibra rispetto a qualcosa che non hai prodotto tu
Azzerare corregge il fondo scala. Non dice nulla sul fatto che 100 g vengano letti come 100 g, e una bilancia può essere perfettamente azzerata e comunque essere molto fuori tarature nella parte alta del suo intervallo.
Quindi verificala rispetto a un valore noto che non hai prodotto tu stesso: un peso di calibrazione, un blocchetto di riscontro, acqua con ghiaccio e acqua bollente per un termometro. TWO punti sono il minimo: uno vicino al fondo dell'intervallo che usi effettivamente e uno vicino alla parte alta, perché un solo punto non può distinguere una scala spostata da una scala allungata. Una scala che è alta di 0,2 g ovunque e una scala che legge il 2 % in più passano entrambe un controllo a un solo punto all'estremità sbagliata.
Annota la verifica con la sua data. Una calibrazione è una misura come le altre: ha una propria incertezza e, dopo un certo tempo, smette di essere una prova valida.
Alcune cose non possono essere riazzerate e vanno invece registrate. Un regolo in acciaio con un'estremità usurata non ha uno zero: misura a partire dalla tacca dei 10 mm e sottrai 10, che è lo stesso accorgimento di misurare tutto da un'unica origine.
Strumenti necessari:
Bilancia digitale di precisione
Righello6
6
Compendio: le domande che questa sessione solleva
Compendio: le domande che questa sessione solleva
**Perché cinque ripetizioni e non tre, o venti?** Cinque bastano per capire se la dispersione è di un millimetro o di un micrometro, che è la decisione che stai effettivamente prendendo. Se le cinque misure non concordano affatto, questo è il risultato — prendine di più.
**Il mio errore di zero è negativo. Ho fatto qualcosa di sbagliato?** No. Un calibro le cui ganasce a chiuse leggono -0,02 mm è normale quanto uno che legge +0,02. Sottrai il valore con segno: corretto = grezzo meno zero. Sottrarre un numero negativo equivale ad aggiungerlo, ed è corretto.
**Devo semplicemente premere il pulsante ZERO sul calibro?** Puoi farlo, ma così butti via il numero. Misurare prima lo zero ti dice quanto è grande lo scostamento dello strumento e se è stabile — un'informazione che il pulsante cancella. Misuralo, annotalo, poi azzera se vuoi.
**La tara è uguale allo zero?** No, e la differenza è l'intero gradino. ZERO è lo strumento che non indica nulla. TARE è lo strumento che indica un contenitore che intendi ignorare. BLANK è l'intero metodo che legge un campione che sai essere vuoto. Sono tre assenze diverse e si trovano in tre modi diversi.
**Il mio bianco è risultato negativo — la carta pesava LESS dopo.** Allora la carta non era completamente asciutta la prima volta, e hai scoperto l'errore più grande della tua procedura. Asciuga entrambe le pesate allo stesso modo, per lo stesso tempo, e pesa alla stessa temperatura ambiente. Un bianco negativo è un'informazione reale, non un errore da nascondere.
**Dove porta tutto questo.** Ogni gradino strumentale del catalogo presuppone che questo sia stato fatto: una lettura del micrometro, una lettura del termometro e una lettura della bilancia sono tutti numeri grezzi finché non si sottraggono lo zero misurato, la tara e il bianco.
Materiali
2- 150 millilitreSegnaposto
- Segnaposto
Strumenti richiesti
9- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
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