計測工学（Fundamentals of Instrumentation）[5G02]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

化学工業の分野では、物質を生産するために温度、圧力、流量などの計測が必要である。また、機械材料や電気材料の開発において、機械的性質や電気的性質の測定なども行われる。
そこで、この授業では、計測の意味や、用語を理解するとともに、標準とトレーサビィリティの重要性を認識し、機械計測や電気計測の代表的な計測原理と、自動計測に欠かせない電気信号処理技術を学ぶ。
達成目標は、化学工業における機械計測や電気計測の方法について理解することである。

＜授業計画及び準備学習＞

１．　［計測の基礎　その１］
　　　　　　計測用語、計測の性能評価、計測標準、トレーサビリティ。

２．　［計測の基礎　その２］
　　　　　　測定の方式、影響量（外乱）、負荷効果。

３．　［測定値の信頼性］
　　　　　　有効数字、不確かさの概念とその評価、最小二乗法。

４．　［電気計測の基礎］
　　　　　　電圧・電流の測定、三相電力の測定、
　　　　　　抵抗・インピーダンスの測定。

５．　［電気信号の増幅とフィルタ］
　　　　　　オペアンプ、計装アンプ、ロックインアンプ、フィルタ。

６．　［電気信号の変換と表示］
　　　　　　アナログ／ディジタル変換、サンプリング定理、オシロスコープ。

７．　［磁気と質量の測定］
　　　　　　磁気センサ、磁気式電子天秤。

８．　［変位・角度の測定］
　　　　　　差動トランス、静電容量型センサー、ロータリーエンコーダ、
　　　　　　レーザー変位計。

９．　［荷重・圧力の測定］
　　　　　　ひずみゲージ、ロードセル、圧力センサ。

１０．［温度・熱量の測定］
　　　　　　熱電対、抵抗温度計、熱量計。

１１．［流量・流速・粘度の測定］
　　　　　　差圧流量計、質量流量計、ドップラー流速計、熱線風速計、
　　　　　　ピトー静圧管、粘度計。

１２．［振動・加速度の測定］
　　　　　　振動・加速度計、圧電素子、周波数計。

１３．［放射線・超音波等の測定］
　　　　　　赤外線・光センサ、Ｘ線放射量計、核放射量計、超音波探傷機。

１４．［湿度・成分・硬さ等の測定］
　　　　　　湿度計、含水量計、ｐＨセンサ、ガスセンサ、
　　　　　　材料の硬さ試験機。

１５．［学習成果の確認］　定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

定期試験結果６０％、毎回の演習課題４０％で評価し、６０点以上を合格とする。

＜教科書＞

プリントを配布します。

＜参考書＞

「計測工学入門　第２版」、中村邦夫　編著　石垣武雄・冨井薫　著　（森北出版）　ISBN:　978-4-627-66292-6
「実用　工業計測」、松山裕　著　（日刊工業新聞社）　ISBN: 978-4-526-04358-1

＜オフィスアワー＞

私への連絡は下記のメールアドレスにお願いします。
E-mail:　 hiro_iyi@khaki.plala.or.jp

＜学生へのメッセージ＞

授業内容が物理系なので、化学系の学生としては、苦手に感じるかもしれないが、計測に関して他分野の技術者、科学者と意思疎通ができるよう基礎的な知識を身に付けてほしい。

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