自動音響式体積計の開発 - NMIJ

自動音響式体積計の開発
進捗:分銅の自動交換機構との
組合せにより、多数の分銅の体
積測定を全自動で実現し、測定
効率を更に向上した。(2007年)
2007
成果:分銅に関する国際規格で
あるOIML R111-1 や 国内規格
JIS B7609に有用な体積測定法
として引用された。 (2006年)
成果:特定二次標準分銅 (計量
法 jcss )の校正の高度化に寄
与した。 (2004年)
2005
進捗:手動により1 gから50 gま
での小分銅の体積測定法を確
立した。 (2004年)
2003
≈
1997
進捗:手動により100 gから10
kgまでの分銅体積の比較測定
法を確立した。 (2002年)
■計測標準研究部門
目的・背景:分銅の体積の測定は、分銅の質量を高精度に
校正するために不可欠である。 従来の水中ひょう量法で
は、水に浸すことによる分銅の質量変化やその安定性の回
復期間の確保が不可避などの問題があった。
研究内容:質量変化の生じない大気中で、分銅の体積を簡
便に所要の精度で測定する。 また、依頼件数が増加して
いる分銅校正に対応するため、装置の自動化などにより測
定効率の大幅な改善を図る。
取手
スピーカ
分銅
△P2
e1
e2
正弦波
開
測定能力
台座
音響式による分銅の体積測定装
置の開発を開始した。(1997年)
-△P1
マイク
閉
範囲:0.125~1250 cm3 (1 g ~ 10 kg )
拡張不確かさ:> 1.4×10-4
音響式体積計の概念図(手動式)
自動音響式体積計の開発
■計測標準研究部門
マニピュレータ
0.02
( V A - V H ) /cm
3
.
開閉機構
測定を待つ分銅
50 g
0.01
3
S.D. : 0.0010 cm
0.00
V1
-0.01
v2
-0.02
0
速度
制御部
X
Y
音響式体積計
開
Z
マニピュレータ
閉
開閉機構
開
分銅セット
USB
閉
パーソナル
コンピュータ
分銅
マガジン
30 個
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26
測定回数
分銅マガジン
位置
2
体積計
e1
e2
自動音響式体積計のブロック図
Hz
自動音響式体積計測定例:体積が約6.3 cm3であるV1、
v2の2個の50 g分銅の測定を、標準偏差0.0010 cm3で実
現した。 また、音響式の測定結果(VA )は、従来の水中
ひょう量法の結果(VH)と整合していることが確認できた。
国際学会発表リスト
[1] T.Kobata et al.: Characterization of an Acoustic Volumeter for Measuring the Volume
of Weights, Proceedings of 15th IMEKO World Congress, (1999), pp205-212.
[2] M.UEKI, et al.: Application of an Acoustic Volumeter to Standard Weights,
Proceedings of 15th IMEKO World Congress, (1999) , pp213-220.
[3] T. Kobata, et al.: Measurement of the volume of weights using an acoustic
volumeter and the reliability of such measurement, Metrologia 41(2004), pp75-83.
[4] M.UEKI, et al.: Measurement of the volume of Weights from 1 g to 50 g using
an Acoustic Volumeter, SICE 2005 proceedings, (2005), pp1742-1747.
[5] M.UEKI, et al.: Automated Volume Measurement for Weights using Acoustic
Volumeter, IMEKO TC3 & TC16 & TC22 International Conference Abstracts, (2007).