試験機の測定範囲には底があり、それは分解能が決めている

本頁は校正、測定、機器の選定についていかなる助言も示さず、 いかなる等級の誤差限界も示さない。 それを収める表が、読めたプレビューの終わりより先にあるからである。 本稿は掲示板の問いから来ていない。 本サイトが引用してきた規格番号をすべて抜き出して数えたことから来ており、 そこで、校正について五十一回書きながら試験機の規格については一度も書いていないと分かった。 通常用いるブラウザ側の道具は使えないままである。

どの文書を、どこまで読めたか

規格は ISO 7500-1、静的単軸試験機の校正と検証についてのもので、 第五版は 2018 年付、金属の機械試験を扱う ISO/TC 164 の 単軸試験を扱う SC 1 が作成した。 本サイトがこれを用いるのは初めてであり、その委員会の内容を用いるのも初めてである。 前の三稿はいずれも幾何特性仕様の委員会から来ていた。これは同じ問題の別の隅である。

無料プレビューは前付と本文の細分箇条 6.4.8 までを覆う。 ここではそれが普段以上に効いてくる。 各等級の許容誤差を収める Table 2 が、プレビューの止まった次の細分箇条にあるからだ。 読める本文はその表を繰り返し参照しており、こちらはそれを見られない。 したがって本頁が言えるのは、等級が存在すること、その呼び名、 そしてそれが測定範囲の底をどう決めるか、である。 どの等級がどれだけの誤差を許すかは言えないし、推測もしない。

測定範囲の等級についての箇条、報告の要求事項、検証の間隔についての規定、 そしてすべての附属書も読んでいない。 力計測器そのものの校正を扱う別の規格も読んでいない。 この文書は終始それに依っている。 この文書が現行かどうかも確かめていない。

まえがきの細部を一つ残しておきたい。 第五版は第四版の小改正と記され、 挙げられている唯一の変更は、ある表の七つの記号の定義が 編集上の修正を受けたことである。 一つの版が、七つの定義の言い回しのために。

検証とは実際に何か

適用範囲はそれを三つに分ける。力を加える附属品を含む機械の一般点検、 力測定系の校正、そして その機械が指定された等級に与えられた限界を達成していることの確認である。 証明書の上のあの語を生むのは三つ目である。

適用範囲にはもう一つ、読み飛ばしやすく、見てしまうと忘れにくい注がある。 これは静的な校正であり、校正値は 「not necessarily valid for high-speed or dynamic testing applications」 つまり、高速または動的な試験用途に必ずしも有効ではない。 ある等級へ検証された機械は、静止した状態で検証されている。

その底と、それがどこから来るか

四つの乗数が面白いところである。 測定範囲は、指示計が表示できるところまで下がっていくのではない。 等級に応じて、分解能の四百倍、二百倍、百倍、あるいは六十七倍で止まる。 等級が細かいほど乗数は大きい。つまり 良い機械ほど、測定範囲の底を多く手放す。

それぞれの組を掛けると、四つの数はほぼ一つに畳まれる。 四百かける零・五は二百。二百かける一は二百。百かける二は二百。 六十七かける三は二百一。 下にある規則は「二百を等級の数で割る」であり、最後の値は整数に丸められている。 この算術は本サイトのものであり、規格は公式ではなく四つの値を印刷している。

印刷された列を割って一つの規則かどうかを見たのは、これで三度目である。 一度はそうであり、一度はそうでなく、今回は丸めた尾をもつ一つの規則だった。 方法として新しく差し出すのではなく、反復として断っておく。 先の頁はリンクするにとどめ、述べ直さない。

では分解能そのものは何か

底が分解能の上に建っている以上、分解能がどう得られるかを知る価値がある。 読みが変動する場合、規格は分解能を 変動幅の半分に一増分を加えたものとする。

そして、それを限る注が続く。これは 「only determines the resolution due to system noise」 （系統雑音による分解能を決めるだけ）であり、 「does not account for control errors」 （制御誤差は考慮しない）。挙げられている例は液圧機である。 底を決めるその数は雑音の測定であり、規格自身がそう述べている。

相対分解能、すなわち指示力に対する百分率としての分解能は、 校正点ごとに求めねばならない。機械について一度ではない。 それがこの文書全体の形である。 機械が正確なのではない。機械はある力において正確なのだ。

その数値に付いてくる条件

校正の数値は、その事情を伴ってはじめて意味をもつ。 この規格はその事情を数多く付けている。

• 校正は周囲温度十度から三十五度のあいだで行い、温度を記録する
• 力計測器は一回の校正の初めから終わりまでで二度を超えて変化してはならない
• 校正の直前に、機械に取り付けた計測器を零と最大力のあいだで少なくとも三回予荷重する
• 零点の読みは、力を完全に除いてからおよそ三十秒後に取る
• アナログ指示計では指針が零点のまわりで自由に釣り合うことを確かめ、デジタルでは負の値が、たとえば負号によって明確に表示されることを確かめる

このうち一つは、姿を変えた締結具の話である。 力計測器がねじ付きスタッドで機械に取り付けられる場合、 その計測器自身も同じやり方で校正されていなければならず、 さらに各測定シリーズのあいだで 120 度回転させることが要求される。 校正治具そのものがねじ継手であり、 規格はその向きを、答えを変えうるものとして扱っている。

摩擦は検証される性質である

同じ理由でもう二つの箇条を持っておく価値がある。 ふつう付随的とみなされるものを名指しし、検証の一部にしているからだ。

機械式の附属品、指針や記録計は、良好な動作状態と 「resistance due to friction」（摩擦による抵抗）について検証され、 接続した状態と接続しない状態の双方で測定シリーズが行われる。 読み取り装置の摩擦は、この機械の測定される性質である。

そして、アクチュエータの圧力で試験力を測る液圧機については、 ピストンの位置の影響を検証しなければならず、 三つのシリーズそれぞれでピストンの位置を変える。 ピストンが二つある場合は両方を考える。 ピストンがどこにあるかが、読みを動かしうるものとして扱われている。

本稿が確かめたこと、確かめていないこと

• 測定範囲の下限は分解能に 400、200、100、67 を掛けたものである。それぞれ class 0,5、1、2、3 に対応する
• 本サイトの算術では、その四つの値は二百を等級の数で割ったものであり、最後は丸められている
• 読みが変動する場合、分解能は変動幅の半分に一増分を加えたものであり、注はこれが系統雑音のみを扱い制御誤差を含まないと述べる
• 相対分解能は校正点ごとに求める
• 検証は三つである。一般点検、力測定系の校正、そして等級の限界に対する確認
• 校正値は高速または動的な試験に必ずしも有効ではない
• 校正は十度から三十五度で、二度未満の変動のもとで、少なくとも三回の予荷重ののちに行う
• ねじ付きスタッドで取り付ける場合、計測器は各シリーズのあいだで 120 度回転させる
• 指針や記録計の摩擦は検証され、液圧機ではピストンの位置を意図的に変える
• 第五版は小改正であり、挙げられた唯一の変更は七つの記号定義の言い回しである
• 許容誤差の表は読めなかったので、いかなる等級の公差も本頁に現れない。測定範囲の等級の箇条、報告の要求事項、検証間隔、附属書、参照計測器の規格も読んでいない
• 現行かどうかは確かめておらず、校正や測定についての助言も示さない

身につける価値のある習慣は、その数値が測定範囲のどのあたりで測られたのかを問うことである。 機械は一つの正確さではない。ある力における正確さであり、 その下には、指示計がどれだけ細かく分解できるかと、 その機械がどれだけ良いと称しているかで決まる底が敷かれている。 大きな機械で小さな荷重を読むこと。その底が存在するのは、その場合のためである。

隣の分科委員会が書いているのは硬さ試験であり、そこではHV のあとの数がキログラムで数えた力であることが分かる。

この記事は六つの手順のどれか一つには収まりません。手順をまたいで出てくるか、組み付けたあとに出てくる話です。ここに行き着く判断がどこで下されているかはねじの決め方にまとめてあります。

よくある質問

試験機の測定範囲は零まで下がりますか。

いいえ。規格は、測定範囲の下限が分解能に class 0,5 なら 400、class 1 なら 200、class 2 なら 100、class 3 なら 67 を掛けた値を下回ってはならないと述べています。

なぜ良い等級のほうが乗数が大きいのですか。

規格は値を示すだけで説明しておらず、本頁も推測しません。効果としては、細かい等級ほど測定範囲の底を多く手放すことになります。

その四つの数の背後に公式はありますか。

本サイトの算術では、各乗数にその等級の数を掛けると二百、最後だけ二百一になります。つまり「二百を等級で割る」ように振る舞い、最後が丸められています。規格が印刷しているのは公式ではなく四つの値です。

各等級はどれだけの誤差を許しますか。

本頁は述べません。許容誤差を収める表は読めたプレビューより先にあるため、いかなる等級の公差もここには現れません。

分解能はどう決めるのですか。

読みが変動する場合、規格は変動幅の半分に一増分を加えたものを分解能とします。注は、これが系統雑音による分解能のみを決め、制御誤差を考慮しないと述べています。

校正証明書は高速試験にも当てはまりますか。

適用範囲の注が、校正値は高速または動的な試験用途に必ずしも有効ではないと述べています。この文書が扱うのは静的な校正です。

校正はどの温度で行いますか。

周囲温度十度から三十五度のあいだで、温度を報告に記録します。力計測器は一回の校正の初めから終わりまでで二度を超えて変化してはなりません。

なぜ計測器を測定のあいだで回転させるのですか。

ねじ付きスタッドで取り付ける場合、規格は各測定シリーズのあいだで 120 度回転させることを要求し、計測器自身も同じやり方で校正されていることを要求します。

摩擦は検査されますか。

はい。指針や記録計といった機械式附属品は、良好な動作状態と摩擦による抵抗について検証されます。接続した状態としない状態の双方で測定シリーズを行います。

参考資料

• ISO 7500-1:2018、金属材料、静的単軸試験機の校正と検証、第 1 部、引張・圧縮試験機、第五版、ISO/TC 164/SC 1 作成。無料プレビュー十一頁、前付と本文の細分箇条 6.4.8 までを含む

これはスキャンではなくデジタル文書なので文字抽出は信頼できるが、それでも本頁の引用はすべて原ファイルと一語ずつ照合した。プレビューは細分箇条 6.4.8 の終わりで止まり、各等級の許容誤差を収める Table 2 はその次の細分箇条にある。読める本文はその表を繰り返し参照しているので、本頁は等級を名指しし、それが測定範囲の底をどう決めるかを報告するにとどめ、いかなる等級の誤差限界も示さず、推し量りもしない。測定範囲の等級の箇条、報告の要求事項、検証間隔の規定、いかなる附属書も、そして力計測器の校正を扱う別の規格も読んでいない。この文書は終始それに依っている。この文書が現行か置き換えられたかも確かめていない。カタログの頁が本サイトからの要求を拒むためである。本サイトがこの規格を用いるのは初めてであり、その専門委員会の内容を用いるのも初めてである。以下は本サイトの算術であり、規格の言明ではない。各乗数にその等級の数を掛けると二百、最後は二百一になること。印刷された列を割って一つの規則に収まるかを見たのは本サイトで三度目であり、方法として差し出すのではなく反復として断り、先の頁をリンクする。本稿は掲示板の問いから来ていない。本サイトが引用してきた規格番号をすべて抜き出して数えたことから来ている。校正、測定、機器の選定についていかなる助言も示さず、銘柄も挙げない。本サイトが通常用いるブラウザ側の道具は使えないままである。