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2010.05.27

校正のトピックスNo.５０
【水準器】：水準器の気泡は生きている？？

ＮＫＳ流「ためしてガッテン！」

水準器の気泡は、立派な測定指針です

    • ●水準器は水平度や、微少な傾きの測定に使用され、気泡がそれを表しています。
    • ●感度の単位は「ｍｍ／ｍ」で、気泡が１目盛動く傾きを表し、感度によって
      ３つにクラス分けされています。
    • ●Ａ級１種の感度（０．０２ｍｍ／ｍ）は、横１ｍに対して上または下に
      ０．０２ｍｍ（角度で約４秒）の傾きを表します。

  • ●ＪＩＳには『測定中の温度変化が直接測定誤差になる』と記載されています。
  • ●そこで今回は、温度変化がどれだけ水準器の指示に影響するかを実験してみました。

温度によって水準器の気泡がどうなるのかを実験しました。

    • ●【実験】
    • 　【被試験用　水準器】角形水準器　型式：ＳＱ　Ｎｏ：０１７３３　ＦＳＫ製
      等級：Ａ級　感度：１種（０．０２ｍｍ／ｍ）
    • 　【環境測定用温度計】Ｐｔデジタル温度計　型式：０５６３　９５０１
      Ｎｏ：０１３６５０６２／７０５　テストー製
    • 　【補助装置】恒温槽　型式：ＭＣ－７１　Ｎｏ：３２１４６８　タバイ製
      石定盤　型式：２１１－１５５　Ｎｏ：９５０８０１５８ ミツトヨ製
    • ●実験１：周囲の温度変化が水準器に与える影響
    • ●実験２：水準器を素手で触ったときの気泡の変化をを実験しました。

実験結果から

  • ●実験１
  • 　１）環境温度が２℃高くなると、気泡が０．３～０．４目盛小さくなり
  • 　２）逆に、温度が２℃低くなると、気泡が０．３～０．４目盛大きくなった
  • ●実験２
  • 　１）水準器の片側を素手で握ると約１３秒で気泡が１目盛分手に近寄り、
  • 　２）気泡管の端に直接指が触れたら、僅か２秒で端まで振り切れた。

水準器のウイークポイント

  • ●気泡管の内部液はアルコールやエタノールなどが使われ、２つの実験結果は、その表面張力が温度で変わることが主な原因でした。
  • ●そのため、片側の目盛だけで読み取ると、測定誤差に結びつく恐れがあります。
  • ●従って、水準器を使うときのポイントは
  • 　１）体温の影響を抑えるため、綿手袋を使って取り扱うこと
  • 　２）傾斜角度は、気泡の両端の指示値を平均して求めること
  • 　　　が重要です。
  • ●また、気泡の大きさを調整出来るタイプは、読み取りのポカミスを防ぐため、事前に気泡を基準線に合わせておくことをお勧めします。

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