1993-1995年計装豆知識
- 湿度の計量単位/1995.12
- 濃度の計量単位/1995.11
- クロスリミット制御/1995.10
- 配管用ねじと空気用継手/1995.9
- 圧着端子/1995.8
- 接点保護の常識と落とし穴/1995.7
- SI単位の話(3)/1995.5
- SI単位の話(2)/1995.4
- SI単位の話(1)/1995.3
- CEマーキング/1995.2
- 高速応答形の変換器はハイグレードか/1995.1
- キャビテーション/1994.12
- 電空変換器には、0.01ミクロンのフィルタを/1994.11
- PID調節計と調節弁の正/逆の組合せ/1994.10
- 警報接点のフェールセーフ(Fail-safe)/1994.8
- ジルコニア式酸素濃度計の話/1994.7
- PTですか、VTですか?(計器用変圧器の略称について)/1994.6
- カルマン渦の話/1994.3
- 変換器の基準精度と許容差/1994.2
- 工業計器の生産・受注規模の動向/1994.1
- データ伝送速度の単位“bps”と“ボー”/1993.11
- 4~20mA DC電流信号/1993.10
- 終端抵抗/1993.9
エムエスツデー 1995年4月号
SI単位の話(2)
法定計量単位
計量法に定められた単位を法定計量単位と言いますが、「法定計量単位以外の計量単位は、取引または証明に用いてはならない」とされています。さらに、法定計量単位以外で目盛られた計量器は、販売も修理も禁じられます(これに違反したときは、罰則が適用されます)。そのため、新計量法で削除された単位で目盛られた計量器(たとえばkgf/cm2目盛の圧力計)は、所定の猶予期間後は、このままでは修理はできず、また新しく購入することもできなくなります。
猶予期間は単位別に3種類決められていますが、圧力の場合は1999年9月末までです。
新計量法における圧力の単位
新計量法における圧力の単位を表1に示します。参考までに1999年10月以降使用できなくなる単位も示しておきます。
表1 新計量法における圧力の単位
分類 | 単位 | |
1999年10月以降も使用可 | SI単位およびこれに準ずる単位 | パスカル(Pa)、ニュートン毎平方メートル(N/m2)、バール(bar) |
SI単位以外の単位 | 気圧(atm) | |
1999年10月以降使用不可 | kgf/m2、kgf/cm2、mH2O、mmH2O、mHg、mmHg など |
注)Torr は1997年10月以降使用不可
ところで、パスカルやニュートンとは何でしょうか。これらは、質量をベースとして力を定義するところから生まれた単位なのです。
SI単位系では、力の単位にニュートン(N)を使いますが、これは“1キログラムの質量の物体に、1メートル毎秒毎秒の加速度を与える力の大きさ”と定義されています。物体の重量は、物体が重力によって地球に引っ張られているために生ずる力です。重力の加速度は9.81メートル毎秒毎秒ですので、1ニュートンは1kgf の9.81分の1です。一方パスカル(Pa)は、“面積1平方メートルあたり1ニュートンの力が作用する圧力”と定義されています。これより、1パスカルは1kgf/cm2の9.81×104 分の1であることがわかります。
表1からおわかりのように、新計量法により、従来の圧力計の目盛りは、事実上ほとんど改造せざるを得ないこととなります。これによる費用の発生もさることながら、目盛りの桁数が大幅に変わるのはもっと問題でしょう。1kgf/cm2=98.1kPa となりますので、オペレータにとってはこれに慣れるまでが大変だと思います。
1つの選択肢バール
ただし1つの選択肢として、バール(bar)を使用する考え方があります。これはSI単位の親類で1bar=105Paです。ヨーロッパで広く使用され、とくにドイツではバール一色です。これを使うと1kgf/cm2=0.981bar となり、2%しか違わないのでオペレータにもなじみやすいでしょう。
表2に圧力単位の換算表を示します。この表では有効数字3桁で丸めてあります。
表2 圧力単位の換算表
Pa | kPa | bar | kgf/cm2 | mmH2O | mmHg |
1 | 1×10-3 | 1×10-5 | 1.02×10-5 | 0.102 | 7.50×10-3 |
1×103 | 1 | 1×10-2 | 1.02×10-2 | 1.02×102 | 7.50 |
1×105 | 1×102 | 1 | 1.02 | 1.02×104 | 7.50×102 |
9.81×104 | 98.1 | 0.981 | 1 | 1×104 | 7.36×102 |
9.81 | 9.81×10-3 | 9.81×10-5 | 1×10-4 | 1 | 7.36×10-2 |
1.33×102 | 0.133 | 1.33×10-3 | 1.36×10-3 | 13.6 | 1 |