◇ 計測と測定、分析、検品

測定 が活用される場面 ^{15 )}

計量は測定を包含します。 計量と計測はほぼ同義です。 ^{16 )}

物質や物体の 特徴を比較する情報を 量と言います。 量には、物理量や工業量があります。 長さなどの 物理量は、数値と単位の積です。単位が定義されれば数値データにできます。 単位が定義できない表面粗さなどの工業量も、測定方法が定義されれば数値データにできます。

測定値は、測定者が責任を持ちます。 機器が表示した 指示値ではありません。

測定は 誤差を伴います。

数値は データとして記録されます。

(©2015  小野寺伸也）

ポッゲンドルフの 補償法で、被検電池の電圧を測定します。 標準電池 の電圧 E₀ を抵抗線の 長さ l₀ に換算し、被検電池の電圧の抵抗線の 長さ l との比から、被検電池の電圧 E を 測定 します。

米沢高等工業学校本館の 電気・通信科展示室（教室）に 電位差計があります。

1. 鮫島実三郎. 物理化学実験法. 裳華房(1927初版),p.266
2. 吉田卯三郎, 武居文助共著. 物理学実験. 三省堂(1940初版),p.215
3. 田 薫、原納 淑郎、鈴木 啓三. 応用物理化学II. 培風館(1985).p.191 ^{17 )}

長さの測定 には、物差しや ノギスを使います。 長さの測定は、光によるので、目視、レンズ、顕微鏡、望遠鏡などが使われます。

質量を 長さ に変換するには 天秤を使われます。

体積を 長さ に変換するには 液位 を使います。

物質量を測定するには、質量か体積（容量）を測定します。 ^{18 )} 。 質量は、式量を使って物質量に換算します。 体積は、密度を使って、質量にしてから、式量を使って物質量に換算します。

太陽の光をプリズムで分光すると、赤、緑、青などの色が現れます。 1814年、ドイツの光学技師だったフラウンホーファーは、太陽スペクトルに600本の暗線を見つけた ^{20 )} 。 フラウンホーファーは、レンズの欠陥と思いガラスや研磨方法を工夫したが、改善しなかった。 この暗線は、原子の吸収によるもので、元素ごとにパターンが違った。 元素の指紋のようなものだ。 ここから分光器による元素分析が発展し、いくつかの新しい元素の発見につながった。

熱エネルギーの示強因子です。

熱エネルギー＝温度×エントロピー

温度を長さに変換するには、物質の体積膨張を使う。それが 液体封入ガラス温度計だ。

温度計を検索してみましょう。

温度 は、物質の 状態や反応速度、化学平衡と関係します。 プロセス の管理指標として重要なプロセス変数です。 プラントには対数の 温度計が使われます ^{21 ) 22 )} 。

温度、 圧力、 流量、 液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれます ^{23 )} 。 プロセス変量を計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。 PID制御などが使われます。

プロセスフローシートの記号は、次の通りです。

圧力 は、物質の 状態や反応速度、化学平衡と関係します ^{24 )} 。 オートメーションで計測されます。

ボイラーでは、高温・高圧の蒸気を作り出します。

温度、 圧力、 流量、 液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれます ^{25 )} 。 プロセス変量を計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。 PID制御などが使われます。

温度、 圧力、 流量、 液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれます ^{26 )} 。 プロセス変量を計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。 PID制御などが使われます。

タンクなどの液体の所蔵量を知るには、液位を知ることが必要です ^{27 )} 。

温度、 圧力、 流量、 液位 （ 液面）、 組成 （成分、濃度） は、プロセス変量（プロセス変数）と呼ばれます ^{28 )} 。 プロセス変量を計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。 PID制御などが使われます。

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電池式 ： アノード (-) 🪙一円玉 ｜🖐人間 ｜🪙十円玉 (+) カソード

てのひらに、１０円と１円をのせれば、 電気化学の三要素 がそろって、電池になります。 デジタル式回路計で、 電圧を測定すると、０ではありません。 これが 電池の起電力です。 電流が流れていないにもかかわらず電圧があるのです。 電池では、電流と電圧が、そのまま比例しません。 電池は単なる電気抵抗ではないのです。 化学反応が電気を起こしているのです。 １１円電池は、 ガルバニ電池と言っていいでしょう。

デジタル電圧計 の 指示値の有効桁は、確度と分解能に支配されます。

１１円電池やオペレータを変えて測った場合は、 反復と言います。

物理量 の 記号 は， ラテン文字 または ギリシャ文字 の 1文字を用い，イタリック体（斜体）で印刷する。その内容を さらに明確にしたいときには，上つき添字または下つき添字（あるいは両方）に固有の意味をもたせて用い，さらに 場合に応じて，記号の直後に説明をカッコに入れて加える。 単位 の記号はローマン体（立体）で印刷する。物理量の 記号にも 単位 の記号にも，終わりにはピリオドをつけない ^{32 ) 33 )} 。 *

感覚

センサー は、 エネルギーを情報に変換します。 ^{41 )}

具体的には、光や温度といった物理量を電気信号に変換します。 ^{42 )}

例えば、サーミスタの電気抵抗は温度によって変化するので、サーミスタにわずかな電流を流して、 その両端の電圧を ボルテージフォロアで出力すれば、 温度に比例した電圧が得られます。これを ＡＤ変換で 数値 にできます。

センサー センサーで 測定した 量 は、 ＡＤ変換で 数値 データとしてコンピュータで 演算、記憶、記録できます。

プロセスオートメーションでは、センサーで計測し、 コントローラで 制御し、アクチュエータで操作します。

機器分析： 情報＝ エネルギー＋ 物質

化学分析： 情報＝ 物質＋ 物質

偶然に現れる変数を確率変数と言います。 確率変数がどのような確率で現れるかを表現したものを確率分布といいます。

調整とは、校正情報を使って、測定器が真値を示すように測定装置そのものに変更を加える作業です ^{45 )} 。

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新QC七つ道具では、言語情報を取りか使います。 テキストマイニングなどのWebアプリもあります。

統計的品質管理は、ある意味、製品 データから 情報を抽出する データサイエンスです。

◇ 参考文献