計装　練習問題・演習問題　乙種機械　学識

計装の過去問傾向

　計装については、乙種機械の学識にて近年、毎年出題される分野です。2012年からの過去の12年分から出題傾向をまとめました。下記表では、13項目が複数回出題されています。暗記量が多いではありますが、流量家、温度計、制御等のそれぞれの特徴を問う内容が多いです。また、乙種機械の保安管理技術でも出題される分野です。両方で得点できるように網羅的に覚えて解答しましょう。

項目	出題数
オリフィス	4
フィードバック制御、フィードフォーワード制御	4
抵抗温度計	4
バイメタル温度計	3
熱電温度計	3
シーケンス制御	3
ガスクロマトグラフ	3
ドライレグ方式	3
電磁流量計	2
面積流量計	2
渦流量計	2
容積式流量計	2
ブルドン管	2
差圧式液面計	2
その他	9

練習問題

　ここでは、計装分野における基本的な用語や知識に関する問題を掲載しています。問1～13は過去に複数回出題された内容に関する内容です。問14～18は過去に1度出題されたことのある内容に関する問題です。問19は過去に出題されたことない問題ですが、重要と思われる内容に関する問題です。

問1．流量の調節や測定に用いる薄い壁にあけた流体の流れ出る穴のことを何というか。

問2．測定管(テーパ管)内に自由に昇降できるフロートを収め、それを適当な支持具で組立てたものを何というか。

問3．コイルに電流を流して計測管内に磁界をつくり、その中を流れる導電性液体の流速に従って発生する起電力の大きさを検出して流量を測定する流量計を何というか。

問4．カルマンによって理論的に証明された法則を利用した流量計は何というか。

問5．回転子などの可動部とそれを包むケースとの間に形成される一定容積の空間部を升としてその中に流体を充満させて、それを連続的に流出口へ送り出す構造の流量計を何というか。

問6．金属にある電気抵抗が温度上昇とともに変化することを利用した温度計を何というか。

問7．熱膨張率の異なる2種類の薄い金属を貼り合わせ、温度が上昇すると熱膨張率の小さいへ曲がることで測定する温度計を何というか。

問8．2種類の胴体を電気的に接続し、回路を作り、2つの接合点の温度が異なるようにすると、この回路には両端の温度差に比例した熱起電力が生じることで測定する温度計を何というか。

問9．ベルヌーイの定理を利用した液面計を何というか。

問10．機器やシステムの出力結果を目標値である出力値と比較して、その結果を入力値へ反映させる制御を何というか。

問11．あらかじめ定められた順序または手続きに従って、制御の各段階を逐次進めていく制御を何というか。

問12．気体や液体試料をキャリヤーガスが流れるカラムを通じて分離し、各成分を詳細に識別します装置を何というか。

問13．低圧側の圧力を引き込む導圧管内に気体をそのまま充満させる方法によって測定する差圧式液面計を何というか。

問14．断面が扁平な楕円形の金属管があり、圧力を加えると、管が変形し、この変位量を読み取ることで測定する装置を何というか。

問15．ディスプレッサを細いワイヤでつり、これを巻き取り回転角を測定することで計測する液面計を何というか。

問16．液体を排除するものを液中に浸した際、それが浮力によって変動することを利用して測定する液面計を何というか。

問17．分子からの特定の波長を吸収することで測定する装置を何というか。

問18．圧力を受ける部分にダイヤフラムが取り付けられた圧力計を何というか。

問19．モデル予測制御、知識型制御などがある制御を何というか。

問20．流路の中にロータを設け、流速にほぼ比例した速度で回転します。これを測定することで流量を測定する流量計は何というか。

問21．水銀または有機液体の膨張を利用して測定する温度計を何というか。

問22．ガラスを通して液面を直接見れる液面計を何というか。また、その液面計を2種類答えよ。

問23．タンクゲージを2種類答えよ。

演習問題

次の各問いに対して正しいかどうか答えなさい。また、誤っている場合、誤りの部分を正しく直しなさい。

問1．オリフィス式流量計では、絞り部分の面積の2乗に反比例する。

問2．面積式流量計は、フロートの動きを検出して流量を求めることができる。

問3．渦流量計は、カルマン渦の周波数が流速に反比例することを利用している。

問4．電磁流量計は、ファラデーの電磁誘導の法則に用いており流速は磁界に反比例する。

問5．ドライレグ方式の差圧式液面計で液高さを求める場合、液体の密度に液の高さが比例する。

問6．熱電温度計は、熱膨張率の異なる2種類の薄い金属を貼り合わせたものである。

問7．ゼーベック効果を利用した温度計は熱電温度計である。

問8．白金-ロジウムの熱電対を用いた温度計は1000°C以上の高温でも用いることができる。

問9．バイメタル式温度計は、2つの金属の電気抵抗が温度により変化することを利用している。

問10．ワイヤドラム式液面計は、ワイヤドラムの回転角をで読み取り測定する。

問11．ディスプレーサ式液面計は、トルクチューブを用いてねじれ角を検出する液面計である。

問12．隔膜式圧力計は、腐食性流体、固形物を含む流体などに用いられるが、高粘度流体には、適さない。

問13．重錘型圧力計は、ラムの有効受圧面積に反比例する。

問14．ブルドン管圧力計は、断面が扁平な楕円形の金属管があり、圧力を加えると、管が変形し、この変位を読み取ることで測定する。

問15．マノメータの圧力差は、液柱の差、液密度に比例する。

問16．ガスクロマトグラフは、混合ガスを各成分ガスに分離し、検出器でガス濃度を測定するものである。

問17．赤外線式分析計は、酸素、窒素、水素等同一原子からなる物質のガス濃度測定に適する。

問18．シーケンス制御は、定められた操作手順に従って、手動で操作を行うものである。

問19．アドバンスト制御は、複雑なシステムやプロセスを制御するために使用される制御理論である。

問20．フィードバック制御では、目標値と制御量の差に基づいて制御装置が判断し、操作量を変化させる。

問21．ゲージ弁は、高差圧流体に対して動作が安定しているため、低騒音弁として用いられる。

問22．計装機器ではフェール・セーフとして、緊急時のみに操作するスイッチにカバーを付けた。