計測機器　練習問題・演習問題　乙種化学・乙種機械　保安管理

計測機器の過去問傾向

計測機器については、乙種化学、乙種機械ともに保安管理技術にて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。計測機器に関しては15項目出題されているため、一見暗記内容が多いように思えます。しかしながら、温度計、流量計、圧力計、液面計と特徴が多い分野です。出題回数の多い問題についてはしっかりと覚えれば、正解しやすい分野だと考えます。

項目	出題数
オリフィス流量計・ベンチュリ流量計	6
フェール・セーフ	4
バイメタル式温度計	3
フール・プルーフ	3
ブルドン管	3
隔膜式圧力計	3
微分	3
ゲージグラス	3
タービン式流量計	2
ディスプレーサ式液面計	2
フィートバック制御	2
抵抗温度計	2
電磁流量計	2
熱電対温度計	2
容積式流量計	2
その他	6

練習問題

　ここでは、ガスの性質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1～15は過去に2回以上出題された内容に関する内容です。問16～20は過去に1度出題された問題に関する内容です。問21以降は、出題されたことはないものの重要と思われる内容を記載しています。
　次の各問について、適切な語句や意味を答えなさい。

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．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4．ファラデーの電磁誘導を利用して検出する流量計を何というか。

問5．2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6．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7．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8．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、その変位量を読み取ることで測定する圧力計を何というか。

問9．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10．圧力を受ける部分に隔膜が取り付けられた圧力計を何というか。

問11．ディスプレーサ(液体を排除するもの)を液中に浸した際、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12．偏差の生じる速さに比例し操作量を変化させ、偏差が大きくなるのを未然に防ぐ動作を何というか。

問13．プロセスに外乱が入った場合に、その外乱が検出できるならその影響が制御量に現れる前にそれを打ち消す操作を加え、外乱からの制御量への影響を未然に防ぐものを何というか。

問14．人為的に不適切な操作および過失を犯さないよう機器に対して配慮することと仮にミスを犯しても機器の安全を保持することを何というか。

問15．機器・設備に異常および故障が生じたときでも、装置が安全な状態になるよう設計上考慮することを何というか。

問16．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ことで測定する流量計を何というか。

問17．ある一定の条件が整わないと他の動作ができなくなるような機構のことを何というか。

問18．1つの調節計の出力地により他の調節計の目標値を制御する方法を何というか。

問19．目標値と制御量の差である制御偏差を打ち消すために行う制御装置の動作を何というか。

問20．生した差圧を空気圧信号あるいは電気信号の取り扱いやすい信号に変換し、受信計へ伝送することで測定する装置を何というか。

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．ベルヌーイの定理を利用した液面計を何というか。

問23．タンクゲージを2種類答えよ。

問24．U字型のガラス管に液体を入れ、2箇所の液面高さの差から基準圧力との圧力差を測定することで対象の圧力を測定する圧力計を何というか。

問25．負のゲージ圧力を測定することも可能な圧力計を何というか。

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．オリフィス流量計は、ベンチュリ流量計に比べ圧力損失が大きく、構造上沈殿物が溜まりやすい。

問2．電磁流量計は、導電性の流体の測定は可能であるが、腐食性液体の測定には用いることができない。

問3．容積式流量計は、異物を含む流体の場合に用いることができる。

問4．タービン式流量計は、高粘度液体の流量計として利用できる。

問5．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6．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7．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8．ガラスを通して液面を直接見れる液面計はゲージグラスと呼ばれ、透視式は透明な液体の液面測定に用いられる。

問9．ワイヤドラム式のタンクゲージはフロート式より精度が低いが、保守性が良い。

問10．ディスプレーサ式液面計はディスプレーサに働く浮力が液面の変動によって変動することを利用したものであるため界面の測定には用いることができない。

問11．ブルドン管圧力計は負のゲージ圧力まで測定可能で、その圧力計を連成計と呼ぶ。

問12．隔膜式圧力計は、腐食性流体、高粘度流体などに用いることができる。

問13．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。

問14．微分動作(D動作)とは、制御量が目標に対して大きいか小さいかによって、調整する制御動作である。

問15．積分動作は、偏差の積分値の大きさに比例して、操作量を変化させる動作である。

問16．フィードバック制御は予測制御の1つであり、目標値と制御量が一致した確認できない。

問17．カスケード制御は、一つの制御装置の出力信号によって、他の多くの制御装置の目標値を変化させて行う制御である。