خطی بودن ترازوی آزمایشگاهی به چه معناست؟

هنگامی که بروشور یک ترازوی دیجیتال را مطالعه می کنید، یکی از مشخصات اصلی میزان «خطی بودن ترازو» است. اما منظور از این واژه چیست؟

ترازو‌ها یکی از ابزارآلات دقیق هستند و مانند هر ابزار دیگری تحت پارامتر‌های مشخصی عمل می‌کنند. حتما در مقالات بعدی درباره‌ی پارامترهای دیگر صحبت می‌کنیم؛ اما در اینجا تمرکز ما بر خاصیت خطی بودن ترازو است.

اساسا عبارت خطی بودن (Linearity)، داشتن یا نداشتن انحراف از یک خط راست است. اگر نموداری رسم کنیم که در یک محور، وزن واقعی و در محور دیگر عدد نمایش‌گر ترازو را نشان دهد، یک دستگاهِ کاملا خطی باید یک خط مستقیم با شیب ۴۵ درجه را ایجاد کند که از نقطه صفر شروع شده و تا حداکثر ظرفیت دستگاه ادامه دارد. با افزایش بار روی این ترازو، مقدار نمایش‌داده‌شده نیز باید با نرخی دقیقا مساویِ نرخ افزایش میزان بار، افزایش پیدا کند و در نتیجه نمودار یک خط راست را نشان بدهد. شکل شماره‌ی 1 را مشاهده نمایید. (توجه کنید که در شکل‌های زیر، خطاها برای وضوح بیشتر بزرگ‌نمایی شده‌اند.)

در شکل 2 برای مثال یک ترازو با ظرفیت ۲۰۰ گرم با میزان خطی بودن مجاز ۰.۰۰۰۲± در نظر گرفته شده است. این مثال میزان اختلاف مجاز از خطی بودن کامل را نشان می‌دهد. ناحیه‌ی سبز، محدوده خطای قابل قبول را نشان می‌دهد.

در شکل 3، میزان خطی بودن معمول برای یک ترازوی ۲۰۰ گرم را نشان داده‌ایم. با خطای جزئی ۰.۰۰۰۱ گرم مثبت برای زیر ۱۰۰ گرم و خطای جزئی ۰.۰۰۰۲ منفی برای بالای ۱۰۰ گرم. این ترازو دقیقا ویژگی گفته شده را دارد.

در نهایت در شکل 4 ترازویی را مشاهده می‌کنیم که خارج از محدوده خطای مجاز است. چرا که منحنیِ مقدار خروجی دستگاه، کاملا درون محدوده سبز‌ رنگ قرار نگرفته و در بعضی نقاط، میزان خطا از ۰.۰۰۰۲ گرم بیشتر شده است.

سازندگان و فروشندگان ترازوی آزمایشگاهی می‌توانند توسط وزنه‌های محک با وزن‌های معمول، ترازو را تنظیم کرده و از این طریق خطاهای خطی بودن را از بین ببرند. درجه‌بندی نمی‌تواند توسط یک وزنه انجام گیرد؛ مگر در صورتی که ترازو به طور صحیح خطی سازی شده باشد. خطی سازی باید صرفا توسط افراد متخصص و با وزنه‌های محک استاندارد صورت پذیرد.

در این مقاله سعی کردیم پس از ارائه‌ی یک تعریف مناسب برای خطی بودن، این خاصیت را در ترازوها توضیح دهیم. در صورتی که سوال یا نظری درباره‌ی این مطلب دارید، خوشحال می‌شویم که آن را در قسمت نظرات در پایین همین صفحه بنویسید تا کارشناسان فنی ما، آن را در اسرع وقت پاسخ دهند.

در نوشتن این مقاله از وبسایت https://www.labdepotinc.com استفاده شده است.