Metody pomiarowe na przykładzie pomiarów masy

Sprawozdanie

1.Ważenie na wadze ( WA 21 ) włącznikowo-uchylnej z optycznym odczytywaniem wskaźnika.

Średnie odchylenie wagi:

Wyniki pomiarów:

Odchylenia standardowe:

S_x = 0,000071467 g

S_x0 = 0,000752722 g

Niepewność pomiaru: u_M = 0,000336628 g

Wynik: M = 58,0961176 ± 0,000336628 g

Metoda ta jest dość dokładna i szybka.

2. Metoda Gaussa - przestawienia

Waga: WD 500

Długość ramienia 120 mm.

Wartość działki elementarnej dla ważonego przedmiotu obliczamy z proporcji:

200 mg 5,7 d

x mg 1 d

Z powyższej proporcji wynika, że wartość działki elementarnej dla ważonego przedmiotu wynosi:

1 d = 35,0877193 mg = 0,0350877193 g ≈ 0,035 g

Wyniki pomiarów z uwzględnieniem wartości działki elementarnej:

Wartość Δw:

masa01	masa02	∆w
58,239 g	58,267 g	0,028 g
58,215 g	58,271 g	0,056 g
58,246 g	58,260 g	0,014 g
58,243 g	58,264 g	0,021 g
58,232 g	58,271 g	0,039 g

∆w_max - ∆w_min = 0.042 - rozrzut wskazań wagi

Wyznaczanie masy:

Nr pomiaru	masa01	masa02	mc
1.	58,239 g	58,267 g	58,253 g
2.	58,215 g	58,271 g	58,243 g
3.	58,246 g	58,260 g	58,253 g
4.	58,243 g	58,264 g	58,253 g
5.	58,232 g	58,271 g	58,251 g
w. średnia	58,235 g	58,266 g	58,251 g

Aby dokładnie wyznaczyć M (masę) oraz różnicę długości ramion wagi należy rozwiązać układ 2 równań z dwiema niewiadomymi (M oraz ∆l), przy czym l oznaczyć jako długość lewego ramienia, natomiast (l+∆l) jako długość prawego ramienia:

Ml = masa01*(l+∆l)

masa02 = M*(l+∆l)

Wyznaczanie błędu nierównoramienności:

masa01	masa02	∆i
58,239 g	58,267 g	0,003
58,215 g	58,271 g	0,006
58,246 g	58,260 g	0,001
58,243 g	58,264 g	0,002
58,232 g	58,271 g	0,004

3.Warzenie metodą Bordy - podstawienia

Wynik: 58,0990±0,0001g

Nr pomiaru	m [g]
1	58,0992
2	58,0994
3	58,0995
4	58,0999
5	58,0993

Wnioski:

Metodę Bordy można uznać za bardzo dokładną. Należy jednak pamiętać, że metoda ta jest

również bardzo czasochłonna i wymaga precyzji.

4.Wnioski

Pomiary możemy wykonać najszybciej za pomocą wagi wyłącznikowo-uchylnej z optycz-

nym odczytywaniem wskaźnika. Jednak najdokładniej zważymy metodą Bordy, która należy do najbardziej czasochłonnych metod ważenia. Największą niepewność pomiaru mamy przy metodzie Gaussa.

Nr pomiaru	Odchylenie
1.	0,000000 g
2.	-0,000100 g
3.	-0,000165 g
4.	-0,000175 g
5.	-0,000145 g
Średnia x	-0,000117 g

Nr pomiaru	Wynik (g)
1.	58,097102
2.	58,095879
3.	58,095558
4.	58,096699
5.	58,095350
Średnia x0	58,0961176

Nr pomiaru	masa01	masa02
1.	58,239 g	58,267 g
2.	58,215 g	58,271 g
3.	58,246 g	58,260 g
4.	58,243 g	58,264 g
5.	58,232 g	58,271 g