問題 11

次の各文章及び表の【1】～【13】の中に入れるべき最も適切な字句等をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。なお、【1】、【5】及び【7】は複数箇所あるが、それぞれ同じ記号が入る。(配点計50点) (1) ある対象の測定方法には、計測器で直接計測値として知る方法と、測定対象以外のいくつかの計測値を用いて測定対象の値を知る方法がある。両者の測定誤差には差異があり、後者の場合の最終的な測定誤差は、いくつかの計測誤差を合成するので、合成誤差という。 誤差には、偶然ではなく一定の傾向を持つ【 1 】と偶然誤差があるが、【 1 】の場合の合成誤差は、測定対象の値を知るためのそれぞれの計測値の誤差をa、それぞれの計測値の測定対象の値への寄与度をbとしたとき、それぞれの計測値の【 2 】の合計となる。

(2) 工業用の熱電対では、通常、熱電対と受信計器を接続する【 3 】を使用するが、その材料に熱電対と同じ材質のものを用いるタイプと、異なった材質のものを用いるタイプがある。 熱電対と同じ材質を用いるタイプを【 4 】形という。同じ【 5 】を持っているので、広域な温度にわたり高い測定精度を保つことができる。 一方、異なった材質を用いるタイプは、熱電対とほぼ同じ【 5 】を広い温度範囲で保つことが難しく、高い測定精度を保つ温度範囲が限定されることになるが、価格は前者より安い。 したがって、測定に使用するタイプについては、使用温度範囲を考慮した上で、価格と精度の兼ね合いで選択することが肝要である。

(3) 空気中に含まれる水蒸気について考える。 1) 空気中に含まれる水蒸気は、その含有量に比例した【 6 】を持っている。これを水蒸気圧という。一定容積の空気中に含有できる水蒸気の量は【 7 】によってその上限が定まっている。空気中に含まれる水蒸気の量がその上限、すなわち飽和状態に達したときの水蒸気圧を飽和水蒸気圧という。 一方、空気の【 7 】が下がっていくと、空気中の水蒸気は凝結する。

2) ある空気の水蒸気圧とその温度における飽和水蒸気圧との比を百分率で表したものを【 8 】湿度という。湿度計は水蒸気圧に関連する現象を利用して測定を行っている。例えば、乾湿球温度計は水の蒸発の程度から湿度を測定する。【 9 】式湿度計は、空気が乾燥空気と水蒸気の混合気体であることを利用して、酸素濃度から湿度を測定する。

(4) 管路の中の流体の流れを絞り機構により絞ると、その前後に差圧が発生する。この差圧は、【 10 】に比例するので、この差圧を測定することで流量を知ることができる。この差圧式流量測定法について、JISで規定されている絞り機構には、表に示すように①～③があり、それぞれの特徴に応じて使い分けられている。 **表 絞り機構とその特徴** | | 絞り機構 | 特徴 | | :--- | :--- | :--- | | ① | 【 11 】 | 中央に丸い孔の開いた1枚の円板である。流出係数を規格通りにするため、孔のエッジが鋭くなっているので摩耗しやすく、高速流体や微粒子を含む流体には基本的には適さない。 | | ② | 【 12 】 | エッジが丸いため摩擦に強いので、高温流体や高速流体の測定によく用いられる。圧力損失は、①より小さく③より大きい。 | | ③ | 【 13 】 | 流れを乱すことがほとんどない構造であり、①～③のうちで圧力損失が最も少ない。 |