丁寧に学ぶエネルギー管理士試験対策 課目Ⅳ計測工学 from IT入門チャンネルaki@youtube

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--------------------------再生リスト------------------------------------
【C#講座】
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【C++講座】
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～応用編（再生リスト参照）～
1⃣オブジェクト指向（初級）　2⃣関数編　3⃣構造体　4⃣vector編

【Python講座】
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【ITエンジニア入門講座　再生リスト】
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■サーバ・Linux技術
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■テクノロジー解説
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【CFDプログラミング　再生リスト】
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【CFD理論解説】
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Transcript

2. IT入門チャンネルでは他にプログラミング等の IT知識を提供しています。
3. 測定 自然界の物理量（長さ、時間、質量、電圧など）を 定義された基準と比較して数値化するプロセス
4. 測定誤差 誤差＝測定値から真の値を引いた値 系統誤差 常に一定方向の偏りが出る誤差 例：校正ができていない、周囲の温度による影響 ※校正：測定機器を基準に照らして調整すること 偶然誤差 測定ごとにばらつく誤差。統計手法で評価できる。 例：人間の計測誤差、振動
6. 温度計 接触温度計 測定対象と接触して温度を測定する方式 〇 高精度かつ安定性が高い 〇 広範な温度帯域で使用可能 ✕ 接触が必要なため、応答が遅くなることがある 非接触温度計 触れずに赤外線や放射エネルギーから温度を測定する方式 〇 非接触なので危険な場所でも安全に測定可能 〇 放射率の設定が必要で、誤差が出やすい ✕ 塵・蒸気・ガラス越しでは正確に測れない
7. 主要な温度計 ①液体温度計 ：液体とガラスの熱膨張差から測定 体温計等　　～100℃ ②熱電対：２種類の金属の接点間の温度差による 熱起電力（ゼーベック効果）による測定 ～1400℃ ③抵抗温度計 ：電流を流して、抵抗変化を測定する 最も正確　～600℃ ④放射温度計 ：放射光（赤外線） を測定する ～3000℃ TASCO サーマルイメー ジ放射温度計 ジオマティック サトテック
8. 熱電温度計 熱電対を用いて、熱起電力による電流で温度を測定する ゼーベック効果 ：２本の金属を異なる温度に保った時に 　　　　　　　　電流が流れる効果 卑金属（ニッケル、クロム） 〇　精度が高い （温度に対して電流変化が大きい） ✖　耐熱性が低い ✖　酸化する（錆びる） 白金系熱電対（白金、ロジウム） 〇　耐熱性が高い ✖　還元性雰囲気に弱い
9. 抵抗温度計 温度による電気抵抗の変化を測定する 基本的には白金を用いる サーミスタ：半導体等の抵抗で測定 測定範囲が狭いが応答が早くて安い 特徴 〇　精度が高い 〇　劣化しにくい 〇　基準接点が不要（熱電対では必要） ✖　測定温度範囲が狭い ✖　長時間/密着した測定が必要
10. 放射温度計 電磁波（輻射熱） を検知して、温度を計測する ⇒高温物体を非接触で測定できる 対応温度 ・熱電対： ~1700℃　⇐線を差し込む測定器 ・放射温度計 :~3000℃ デメリット 光を透過する/光沢のあるものには使えない 放射率補正が必要 表面しか測れない （内部が測定出来ない） TASCO サーマルイメージ放射温度計 電磁波を測定 　　　⇓
11. 放射温度計の種類 全放射温度計 熱で測る。サーモパイル 等 単色放射温度計 単一波長を測る ２色放射温度計 ２波長を測る。環境の影響を低減し、輻射率の影響も小さい 走査放射温度計 広い範囲を測定（＝赤外線カメラ） 光高温計 電球の輝度 と測定対象の輝度を比較して温度を評価
12. 接触温度計の種類 ゼーベック効果 異なる金属を接合したときに接点間に温度差があると電圧が発生する現象
13. 非接触温度計の種類 ステファン＝ボルツマンの法則 放射エネルギーは温度の４乗に比例 プランクの法則 輝度は温度に比例する　※黒体（電磁波の反射/透過を無視）の場合
14. その他温度計 充満式温度計 容器内の圧力が温度による変化することを利用 バイメタル温度計 ２枚の金属を張り合わせて、熱膨張率の違いによる曲げ を測定 水晶温度計 水晶振動子の振動周波数が熱で変わることを利用 示温材 温度によって色が変わる材料を使用 最高温度が記録可能
15. 湿度計 水蒸気圧 気体に含まれる水蒸気の分圧 飽和水蒸気圧 気体中にどれだけ水蒸気を含有できるか。 温度によって変化 する ★温度を下げて凝結する温度を露点という 相対湿度 飽和水蒸気圧に対する現在の気体の水蒸気圧の割合 絶対湿度 1Lの気体に含まれる水蒸気の質量
16. 湿度計の種類 乾湿球湿度計 周囲の水蒸気圧によって、内部の水の蒸発しやすさが変わる ことを利用 乾いた温度計と水を含んだガーゼを置いた温度計を比較して温度差をとる 露点計 気体に接している物体を冷却し、水滴が発生した温度 を測定する ペルチェ素子を使用して冷却 ※ペルチェ素子 ：２種類の導体をつないで電流を流すと 　　　　　　　　接合部で吸熱/放熱が起きる現象
18. 流量計
19. 差圧式流量計 管路の中に絞り（オリフィス板） を入れて、差圧から計算する 構造が簡単で、校正も不要 差圧は流速 (流量)の2乗に比例する （ベルヌーイの定理） 圧力差でフロートを浮かせることで流量を測定する面積流量計 もある 運動エネルギー 圧力エネルギー 位置エネルギー
20. 電磁流量計 ファラデーの法則 を利用 流れに垂直に磁界をかけると、 平均流速と磁束密度の積に比例した電圧 が発生する
21. 容積式流量計 ２つの回転しで閉じた空間を作り、 その空間の流体を押し出す方式 回転数と流量が比例 する 〇　直管部による整流が不要 ✖　異物が含まれると損傷の危険がある 　　（事前にろ過装置が要る） ✖　粘度が低い と隙間から抜けて誤差になる
22. 渦流量計 流れの中の物体後方のカルマン渦 を測定する 〇　構造が簡単 ✖　渦が出来ないと測定できない 　　（適したレイノルズ数帯 でないといけない）
23. タービン流量計 流れの中の羽車が流速に比例した各速度で回 転することを利用 軸流式と接線流式がある 〇　精度が高い ✖　異物に弱いため、ろ過が必要
24. コリオリ流量計 曲がった流路を振動させると、コリオリ力が発 生し管がねじれる ねじれる力が質量流量に比例 する 〇　質量流量を直接測れる ✖　価格が高い
25. 流量計
27. ピトー管式流速計 流れに垂直に置いた管にかかる 全圧と静圧の差 から動圧を計測する 動圧：流速により発生した圧力 〇　質量流量を直接測れる ✖　価格が高い 運動エネルギー 圧力エネルギー 位置エネルギー
28. 流速計
29. 液面計
30. 圧力計 単位はパスカル[Pa] 絶対圧 真空を基準にした圧力 ゲージ圧 大気圧を基準にした圧力 大気圧より低いと負圧
31. 圧力計