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| 器具 | 特徴 |
|---|---|
| 電子天秤 | 最大計量（最大秤量）は600g程度、最小計量単位0.1g程度が多い。 |
| 精密電子天秤 | 精秤に使う。 最小計量単位0.001g以下。 |
| 上皿天秤 | |
|
クッキングはかり クッキングスケール |
主に調理で使う秤。 最大計量（最大秤量）は1kg程度、最小計量単位0.1g程度が多い。 |
| 体重計 | |
| セルフレジ |
物質量を測定するには、質量か体積（容量）を測定します。 1 ) 。 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。
| 世界 | 感覚 | 物理量 | 方式 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 認知世界 | 視覚（目） | 光 | フォトダイオード | 長さ、 角度、形状、寸法、面積、体積、 色 、 文字 |
| 聴覚（耳） | 音 | マイク | ||
| 触覚（皮膚） | 温度 | サーミスタ * 、熱電対 | 温度計 | |
| 圧力 | 圧力センサー | 圧力計 | ||
| 嗅覚（鼻） | ガス | ガスセンサー | ||
| 味覚（舌） | 化学物質 濃度 | ｐＨセンサー | ||
| 固有受容覚（筋肉） 2 ) | 重さ | 電子天秤 3 ) 4 ) | 重量、質量 | |
| 前庭覚（三半規管） | 加速度センサー | |||
| 非認知世界 | 超音波 | チタン酸バリウム振動子 | ||
| 電気 | 電流センサー | 回路計 | ||
| 磁気 | ホール素子 | |||
| 赤外線 | 焦電型赤外線センサ |
センサーは、 エネルギーを情報に変換します。
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。
| 物理量 | 単位 | 応用例 | |
|---|---|---|---|
| 物質量 | mol | ||
| 質量分率 （ 重量分率 ） 重量百分率 | 質量% 、wt%、mass%、ppm | 食塩相当量などは、重量百分率のほうがわかりやすいと思う。 | |
| 体積分率 体積百分率 | 体積% 、vol%、ppm | 気体では、 体積分率 と モル分率 と 分圧 は同じ。 二酸化炭素濃度など。 | |
| モル分率 （濃度百分率） | 相対湿度とか。 | ||
| 質量体積分率 （重量体積分率） | 化学的酸素要求量 生物化学酸素要求量 | ||
| 体積モル濃度 | mol/m3 mol/L | 滴定とか。 | |
| 重量モル濃度 | mol/kg | ||
| 質量/体積濃度 | mol/kg |
また，質量百分率（質量パーセント），体積百分率，物質量百分率のような用語は用いる べきではない（後述の計量法は例外） 5 ) 。
溶媒蒸気圧は、ラウールの法則に従い、 ガスの溶解量はヘンリーの法則に従う。 このよう溶液の溶媒または、溶質の化学ポテンシャル μ は、濃度表示法に対応して、各々次式で表される ただし、x,m,Cは、注目成分のモル分率、重量モル分率、容量モル分率を各々示す。 6 )
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、計測したり、目標値を設定して、 制御したりします。
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。
分子が自由に動き回っているのが気体です。
元素が秩序正しく格子点に固定されているのが固体の 結晶です。
温度や圧力 によって、物質が固体、液体、気体、 超臨界流体のいずれの 状態を示した図を 状態図と言います。 分子結晶は、昇華しやすく、 イオン結晶は、融点や沸点が高いです。
高圧でも外れないようネジが切ってあります。 バルブにもいろいろな種類があります。 * 8 )
万一の漏洩や流失に備えて、 どこにバルブがあるか把握するため、図面や 化学プラント配管図面記号 を読めるようにしておきましょう。
