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🌡️ 📆 令和6年4月20日

機器分析学II

測定値の変換と伝送 -センサーの精度、確度、寿命-

機器分析学II Google+ files 53253 53253(最終年度シラバス) C1

1年のときの講義 スタートアップセミナーの単元 物質から情報を取り出す-分析化学、機器分析、物性化学- を思い出そう。 2年前期の講義 情報処理概論の単元 スマホアプリを作ってみよう~Javaとセンサ~ を思い出そう。

誤差の種類

  1  誤差の種類
数値 区分 細分 説明
測定値 系統誤差 反復測定において、一定のままであるか、または予測可能な変化をする測定誤差の成分。
機械的誤差 ノギス、天秤、メスシリンダーなど測定器の精度や 精確さ確度) による誤差
個人的誤差 測定者のくせによる誤差
理論的誤差 理論の省略などによる誤差
偶然誤差
random error
反復測定において、予測が不可能な変化をする測定誤差の成分。 誤差論(確率・統計)の対象
計算値 計算誤差 AD変換DA変換、丸め誤差や計算精度による誤差、 数値 データの格納方式による誤差。
設計値 公差
tolerance
製品の仕様図や設計図で、基準値から許容される値。 方向が指定されてより具体的なものは許容値と呼ばれる。

誤差(error)は、測定値から真値を引いた値です。特に、測定誤差と言うこともあります。 1 )

誤差が検査や測定にかかるのに対して、 公差は設計にかかります。 不適合を出さない設計をするには、研究開発段階から、公差の設計が大切です。

化学で使われる量・単位・記号 2 ) 誤差とノイズ 3 )
感量:検出限界。
感度:ゲイン、増幅率
秤量(ひょうりょう):フルスケール、最大計測可能重量
読み取り限度・目量:最小目盛りの1/10、精度 = 目量 / 秤量:分解能:ビット深度


キノマクリエイト・イトウ・マネージャー4
マジックビーを使ったモニタリング
センサーモニタリング
おんどとり

  1. 分析機器の歴史と分析機器の較正 -JIS規格と計器が示している値-
    単位は誰が決めた
    暦と時間t / s
    長さl / m
    重さW / kg
    電流I / A
    定義変更に伴い値を変えざる得なかった単位~絶対ボルトと国際ボルト~
    機器分析の歴史
    熱量計 ジュール J
    X線の歴史
    紫外可視吸収の歴委
    赤外線,ラマン,鉄鋼
    電子顕微鏡
    環境分析,放射線計測
    工業での標準化
    JIS, JIS K(化学)
    ISO, HACCP
    軽量標準センター
  2. 物理計測 -長さから顕微鏡で見つめる細菌-
    長さ
    長さの定義
    長さの計測,スケール,ノギス,マイクロメータ
    キャリブレーション(校正)
    顕微鏡測定
    レンズと顕微鏡の歴史
    顕微鏡の種類と主な用途
    光学顕微鏡の分解とエネルギー
    電子顕微鏡
    ウィルスを見つけるために
    TEMとSEM
    ブラウン管と走査,そしてX線
    輸出規制
    憲法と外為法
    三次元測定機
    高精度マイクロメータ
  3. 状態計測 -反応器の状態を監視せよ!-
    工業のモニタリング
    宮城狭蒸留所と余市蒸留所
    熱回収とコスト低減・品質管理/dd>
    監視項目
    温度,圧力,電圧,電力,電力量,照度,湿度
    太陽光発電と太陽定数
    レーザー光源のClass分類
  4. 測定値の変換と伝送 -センサーの精度、確度、寿命-
    宿題・コラム
    ご家庭の電力用と電気料金の算出
    るう秒を挿入することは誰が決定するか?
    センサー
    センサーとは?
    気圧・光・カラーセンサーと出力信号
    増幅器・オペアンプ(OPアンプ)
    磁気センサー
    加速度・ガスセンサー
    騒音・音センサー, dB
    湿度センサー,放射線センサー
    A-D変換器とFFT
    A-D変換, SNR
    FFT,周波数空間へ
    モニタリングネットワーク
  5. 測定値の記録と管理 -記録メディアとデータベース-
    実技演習・復習課題
    マイテスターによる電圧測定と誤差
    A-D変換器と1つあたりの数値が表す電圧は何mVになるか
    記録メディア
    紙:実験ノートと
    写真
    データファイルと電子化,フリッピーディスクからUSBメモリへ
    ネットワーク対応
    データロガーやオシロスコープとLANポート
    NASへのデータ蓄積
    IoTとインターネット,データベース→小高齢化を生き残るために
  6. 品質管理と機器分析 -異物・断線・不純物と工業製品-
    品質管理
    管理部門の仕事
    食品の安全品質を守るHACCP
    発がん性大気汚染物質ジクロロメタンのご報告の改善案
    評価項目とその分析方法
    異物、コンタミ
    異物、カケ、ピンホール
    ヒケ、砂カミ
    断線
    ウィスカー
    半導体不良,絶縁不良
    管理
    シックスシグマと管理手法
    管理図,最小二乗法
    機械学習,AI,ディープラーニング
  7. 機器の導入、運用、保守と費用対効果 -分析機器は商品を安くできるか?
    導入費用
    部屋の設計と施工,耐荷重,動荷重
    電源・空調・冷却水などのインフラ整備/停電対応
    機器の費用
    運用
    人件費:教育費用
    電気代,水道代
    固定資産税
    消耗品代:試料管,特殊ガス代(アルゴン)
    盗難対応:無断借用による機器の備品が無くなることもあります.
    保守
    定期メンテナンス:メーカオーバーホール
    汚染対応:掃除
    故障・破損:部品交換またはメーカ修理
  8. 液体材料の成分分析 -エネルギーを与えて情報を得よう-
  9. 固体材料の成分分析と組織分析 -X線分光法,粒度分布,顕微鏡ー
  10. 分散系や複合材料の分析 -粘度,粘弾性,ポワソン比-
  11. 表面や界面や分析 -密着性試験,表面堅牢性-
  12. 物性計測 -導電率,誘電率,磁率,磁化率,熱伝導性-
  13. 製品の特性評価 -電池のインピーダンスと活物質分析-
  14. 安全性試験と劣化解析 -燃焼試験,加速度試験,下水モニタリング-
  15. まとめと論文作成
  16. a.分析化学Ⅱ

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