Ноль, тара и холостой опыт: измерьте, что показывает прибор, когда он должен показывать ноль

Протрите губки, полностью сомкните их и считайте показание на дисплее. Запишите число. Раздвиньте штангенциркуль и снова сомкните его ещё четыре раза, записывая каждое показание сразу же. Вы получите небольшое число, которое редко бывает точно нулём, и пять показаний редко будут совпадать. Оба факта важны. MEAN из пяти — это ваша нулевая погрешность, та величина, которую вычитают из каждого последующего показания. SPREAD из пяти — это предел точности, с которой вы можете знать что-либо, измеренное этим прибором сегодня; никакая аккуратность при измерении монеты не сможет его превзойти. Теперь измерьте толщину монеты пять раз, каждый раз раздвигая губки и заново устанавливая монету, и тоже запишите результаты. Пока не вносите поправки; запишите то, что действительно показал прибор. Корректировка по ходу уничтожает исходное показание, а исходное показание — единственное, что можно пересчитать позже. Обнуляйте прибор в том состоянии, в котором будете им пользоваться: при рабочей температуре и в той же ориентации, в которой будете снимать показания. Штангенциркуль, обнулённый на холоде и используемый в тепле, не обнулён. Проверьте нуль AGAIN в конце сеанса: если он сместился, вы знаете, что показания дрейфовали, и примерно на сколько; если нет — у вас есть убедительное подтверждение того, что они не дрейфовали.

Поставьте пустую чашку на кухонные весы и запишите, сколько она весит. Снимите её, поставьте обратно и взвесьте снова, пять раз. Отметьте, насколько сильно колеблется показание. Теперь сделайте правильно: поставьте чашку на весы, нажмите TARE, чтобы дисплей показал ноль, затем добавьте примерно два грамма воды и снимите показание. Это число — вода, и только вода. Затем сделайте то же самое неправильно, с той же чашкой и той же водой: взвесьте чашку с водой и вычтите вес чашки, который вы записали ранее. Вы получите почти тот же ответ, и в этом весь смысл. Арифметика одинакова. Различается то, насколько хорошо известен ответ. Есть две причины, по которым путь с вычитанием хуже, и вы только что измерили обе. Вес контейнера меняется между двумя взвешиваниями: он впитывает влагу, сохраняет плёнку от того, что в нём было последним, и ваши пять повторов показывают, насколько именно. А вычитание двух больших чисел ради получения малого отбрасывает общие разряды: у 250,14 минус 248,09 значащих цифр заметно меньше, чем кажется у каждого из чисел. Шаг 4 подсчитает эти цифры за вас. Поэтому тарируйте с ACTUAL контейнером непосредственно перед использованием, каждый раз.

Возьмите фильтровальную бумагу, тщательно высушите её (для этого достаточно часа в тёплом сухом месте), дайте ей вернуться к комнатной температуре и взвесьте на самых точных весах, какие у вас есть. Запишите результат с датой и указанием весов. Теперь поместите её в воронку и пропустите через неё 100 мл DISTILLED воды — воды, которой заведомо нет того, что вы обычно отфильтровываете. Дайте ей стечь, высушите бумагу так же, как сушили в первый раз, дайте ей вернуться к комнатной температуре и взвесьте снова. Разница и есть ваш BLANK. Она должна быть небольшой. Очень часто она не равна нулю, потому что бумага выделяет волокна, или воронка была не очень чистой, или бумага не вернулась к тому же влагосодержанию, что и раньше. Что бы это ни было, это число, которое ваш метод будет прибавлять к каждому реальному образцу, который вы когда-либо через него пропустите. Это то, до чего не может добраться обнуление. Обнуление исправляет прибор; холостой опыт относится к METHOD — реактивам, стеклянной посуде, бумаге, помещению. Холостой опыт, равный нулю, — это сильное утверждение, что ни один из них вас не загрязняет. Большой холостой результат говорит о том, что метод нужно исправить, прежде чем снимать хотя бы одно реальное показание. Проводите холостой опыт в SAME серии, вместе с образцами, а не раз в месяц. Реактивы портятся, стеклянную посуду используют для других целей, и холостой опыт прошлой недели — это свидетельство только о прошлой неделе.

Обнуление фиксирует нижнюю часть шкалы. Оно ничего не говорит о том, показывает ли 100 г именно 100 г, и весы могут быть идеально обнулены, но сильно врать в верхней части диапазона. Поэтому проверяйте по известному значению, которое вы не получали сами: калибровочный груз, концевая мера, ледяная вода и кипящая вода для термометра. TWO точки — это минимум: одна вблизи нижней границы диапазона, который вы реально используете, и одна вблизи верхней, поскольку одна точка не позволит отличить смещённую шкалу от растянутой. Шкала, которая завышает на 0,2 г везде, и шкала, которая завышает показания на 2 %, обе пройдут проверку по одной точке на неправильном конце. Записывайте проверку с датой. Калибровка — это такое же измерение, как и любое другое: у неё есть собственная неопределённость, и со временем она перестаёт быть доказательством. Некоторые вещи нельзя обнулить, и их нужно вместо этого фиксировать в записях. Стальная линейка с изношенным торцом не имеет нуля — отсчитывайте от отметки 10 мм и вычитайте 10, это тот же приём, что и измерение всех величин от одного начала отсчёта.

**Почему пять повторов, а не три или двадцать?** Пяти достаточно, чтобы понять, составляет ли разброс миллиметр или микрометр, а именно это решение вы и принимаете. Если пять результатов сильно расходятся, это и есть результат — делайте больше измерений. **Мой нулевой сдвиг отрицательный. Я что-то сделал неправильно?** Нет. Штангенциркуль, показывающий -0,02 мм при сомкнутых губках, так же обычен, как и тот, что показывает +0,02. Вычитайте знаковое значение: исправленное = показание минус ноль. Вычитание отрицательного числа прибавляет, и это правильно. **Нужно ли просто нажать кнопку ZERO на штангенциркуле?** Можно, но тогда вы выбрасываете число. Сначала измерив ноль, вы узнаёте, каков сдвиг прибора и стабилен ли он, — информацию, которую кнопка стирает. Измерьте, запишите, а потом при желании обнуляйте. **Тара — это то же самое, что ноль?** Нет, и разница и есть вся ступень. ZERO — это когда прибор показывает ничего. TARE — это когда прибор показывает тару, которую вы намерены игнорировать. BLANK — это когда весь метод показывает пробу, которая, как вы знаете, пуста. Это три разных отсутствия, и обнаруживаются они тремя разными способами. **Мой холостой опыт вышел отрицательным — бумага весила LESS после.** Значит, в первый раз бумага не была полностью высушена, и вы обнаружили самую большую погрешность в своей процедуре. Высушивайте оба взвешивания одинаково, в течение одного и того же времени и при одной и той же комнатной температуре. Отрицательный холостой опыт — это реальная информация, а не ошибка, которую нужно скрывать. **Куда это ведёт.** Каждая ступень приборов в каталоге предполагает, что эта уже выполнена: показание микрометра, показание термометра и показание весов — это всё сырые числа, пока от них не вычтены измеренный ноль, тара и холостой опыт.