Нуль, тара та холостий дослід: вимірюйте, що показує ваш прилад, коли він має показувати нуль

Протріть губки, повністю зведіть їх і зчитайте показник на дисплеї. Запишіть число. Розведіть штангенциркуль і знову зведіть його ще чотири рази, записуючи кожен показ одразу ж. Ви отримаєте невелике число, яке рідко буває точно нульовим, і п'ять показів рідко збігатимуться між собою. Обидва факти важливі. MEAN з п'яти показів — це ваша нульова похибка, величина, яку ви віднімаєте від кожного наступного показу. SPREAD з п'яти показів — це межа того, наскільки точно ви можете знати будь-що, що вимірюєте цим приладом сьогодні; жодна дбайливість із монетою не здолає її. Тепер виміряйте товщину монети п'ять разів, знімаючи її та встановлюючи знову щоразу, і також запишіть ці показники. Поки що не коригуйте їх; фіксуйте саме те, що показав прилад. Коригування на льоту знищує сирий показ, а сирий показ — єдине, що можна буде перерахувати пізніше. Встановлюйте нуль у тому стані, в якому будете користуватися приладом: за робочої температури, у тому положенні, в якому ви зчитуватимете показ. Штангенциркуль, виставлений на нуль у холодному стані та використовуваний у теплому, не є виставленим на нуль. Перевірте нульову AGAIN наприкінці сеансу — якщо вона змістилася, ви знаєте, що покази дрейфували, і приблизно на скільки; якщо ні, у вас є позитивне свідчення того, що вони не дрейфували.

Поставте порожню чашку на кухонні ваги та запишіть її вагу. Приберіть її, поставте назад і зважте знову — п'ять разів. Зауважте, наскільки сильно коливається показник. Тепер зробіть це правильно: чашка на вагах, натисніть TARE, щоб дисплей показав нуль, потім додайте близько двох грамів води і зніміть показання. Це число і є вагою лише води. Потім зробіть це неправильно з тією самою чашкою і тією самою водою: зважте чашку з водою і віднімте вагу чашки, яку ви записали раніше. Ви отримаєте майже таку саму відповідь — саме в цьому суть. Арифметика ідентична. Відрізняється те, наскільки добре відома ця відповідь. Є дві причини, чому шлях через віднімання гірший, і ви щойно виміряли обидві. Вага ємності CHANGES між двома зважуваннями: вона вбирає вологу, зберігає плівку від того, що в ній було останнім, а ваші п'ять повторів показують, наскільки сильно. І віднімання двох великих чисел для отримання малого відкидає цифри, які вони мають спільними: 250.14 мінус 248.09 має значно менше значущих цифр, ніж здається кожному з чисел. Крок 4 рахує ці цифри за вас. Тому таруйте з ACTUAL ємністю безпосередньо перед використанням, щоразу.

Візьміть фільтрувальний папір, ретельно висушіть його (для цього достатньо години в теплому сухому місці), дайте йому повернутися до кімнатної температури і зважте на найточнішій вазі, яка у вас є. Запишіть результат разом із датою та тим, на якій вазі ви зважували. Тепер помістіть папір у воронку і пропустіть крізь нього 100 мл DISTILLED води — води, про яку ви точно знаєте, що в ній немає нічого з того, що ви зазвичай відфільтровуєте. Дайте воді стекти, висушіть папір так само, як сушили його вперше, дайте йому повернутися до кімнатної температури і зважте знову. Різниця і є вашим BLANK. Вона має бути невеликою. Дуже часто вона не дорівнює нулю, тому що папір відшаровує волокна, або воронка була не чистою, або папір не повернувся до такого самого вмісту вологи, як раніше. Що б це не було, це число, яке ваш метод додаватиме до кожного реального зразка, який ви коли-небудь через нього пропустите. Цього не може усунути обнулення. Обнулення виправляє прилад; холостий зразок стосується METHOD — реактивів, скляного посуду, паперу, приміщення. Холостий зразок, рівний нулю, є сильним твердженням, що жоден із них вас не забруднює. Великий холостий зразок говорить про те, що метод треба виправити, перш ніж знімати хоча б одне реальне показання. Проводьте холостий зразок у тій самій сесії, що й зразки, а не раз на місяць. Реактиви псуються, скляний посуд використовують для інших цілей, а холостий зразок минулого тижня є доказом лише про минулий тиждень.

Обнулення фіксує нижню частину шкали. Воно нічого не говорить про те, чи показує 100 г саме 100 г, і ваги можуть бути ідеально обнульовані й при цьому суттєво помилятися у верхньому діапазоні. Тому перевіряйте їх за відомим значенням, яке ви не відтворювали самі: калібрувальною гирею, концевою мірою, кригою з водою та кип'ятком для термометра. TWO точки — це мінімум: одна поблизу нижньої межі діапазону, який ви справді використовуєте, і одна поблизу верхньої, адже одна точка не дозволить відрізнити зсунуту шкалу від розтягнутої. Шкала, що завищує на 0,2 г скрізь, і шкала, що завищує показники на 2 %, обидві пройдуть перевірку однією точкою на неправильному кінці. Записуйте перевірку разом із датою. Калібрування — це вимірювання, як і будь-яке інше: воно має власну невизначеність і через певний час перестає бути доказом. Деякі речі не можна обнулити, їх слід фіксувати в записах. Сталева лінійка зі стертим торцем не має нуля: вимірюйте від позначки 10 мм і віднімайте 10, це той самий прийом, що й вимірювання всього від одного початку відліку.

**Чому п'ять повторів, а не три чи двадцять?** П'яти достатньо, щоб побачити, чи розкид становить міліметр або мікрометр, а саме це рішення ви насправді й ухвалюєте. Якщо п'ять вимірювань суттєво розходяться, це і є результат — беріть більше. **Мій нульовий похибка від'ємна. Чи я щось зробив неправильно?** Ні. Штангенциркуль, у якого губки при зімкненні показують -0,02 мм, так само звичайний, як і той, що показує +0,02. Віднімайте знакове значення: виправлене = сире мінус нуль. Віднімання від'ємного числа додає, і це правильно. **Чи варто просто натиснути кнопку ZERO на штангенциркулі?** Можна, але тоді ви втрачаєте число. Спочатку виміряйте нуль: так ви дізнаєтеся, наскільки великий зсув приладу і чи він стабільний — саме цю інформацію видаляє кнопка. Виміряйте, запишіть, а потім обнуляйте, якщо хочете. **Чи тара — це те саме, що нуль?** Ні, і різниця й становить усю сходинку. ZERO — це приціл, який нічого не показує. TARE — це приціл, що показує посудину, яку ви маєте намір ігнорувати. BLANK — це весь метод, що показує зразок, про який ви знаєте, що він порожній. Це три різні відсутності, і виявляють їх трьома різними способами. **Мій холостий дослід вийшов від'ємним — папір після цього важив LESS.** Значить, папір спочатку не був повністю висушений, і ви виявили найбільшу похибку у своїй процедурі. Висушуйте обидва зважування однаково, протягом однакового часу і при однаковій кімнатній температурі. Від'ємний холостий дослід — це реальна інформація, а не помилка, яку треба приховувати. **Куди це веде.** Кожна сходинка приладів у каталозі передбачає, що цю роботу вже виконано: показання мікрометра, термометра і терезів є сирими числами, доки від них не віднято виміряний нуль, тара та холостий дослід.