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はかりコラム Hakari-shouten COLUMN

【はかり商店】 長さ測定器について【計量器の知識】

ニュース

順次追加・増補中です!!

はかり商店では様々な種類の【長さ測定器】をお取り扱いしております

「長さをはかりたい!でも、どの測定器をどう選んでいいの?」
「そもそも長さをはかるってどういうこと?」「ノギスとマイクロメータはどう違うの?」

そんな方はご安心ください!
この道40年のはかり商店の店長が、失敗しない長さ測定器の買い方についてご紹介します!

経験豊富な計測器メーカー様より、豊富な長さ計測器をご紹介しております!

長さ測定の基礎知識

そもそも「長さ」とはどういうものなのでしょうか?

長さ定義とは

長さの単位(メートル)は実は数少ない「目に見える」計量単位の一つです。

計量標準に関する国際条約のことが「メートル条約」と呼ばれることからもわかるように、長さ計測は長い歴史を持ち重要な役割を担ってきました。現在でも生活、産業においても特に重要な位置づけになっています。ここでは長さ計測の歴史について簡単なご説明を致します

長さ定義の変遷

(1)人体基準(古代~)

古代より、時の権力者・統治者が計量単位の統一基準を定めようとしてきました。しかし人体を基準とした単位は多くの場合、国家間はもちろん、地域によっても単位の実値が異なり「換算」という手間に煩わされたりしていました

・「インチ」は古代ローマで定められた「男性の親指の幅(爪の付け根部分)」に由来

・「ヤード」は古代メソポタミアで定められた「キュビット(肘から中指までの長さ)の2倍」に由来

・「マイル」は古代ローマで定められた「パッスス(2歩分の長さ)」の1000倍(マイル・パッスス)に由来

(2)地球基準

【北極から赤道までの子午線の1000万分の1を「1m」とする】

大航海時代を経て西欧を中心に工業が盛んになるにつれて、長さの基準を世界規模で統一する必要が生じてきました。1791年フランスが単位「メートル」を提唱しました。ギリシャ語で「測る」を意味するその長さは地球の北極から赤道までの子午線の距離の1000万分の1でした。長い間の議論の末、1875年に締結された「メートル条約」にて「メートル」は測量結果を基に製作された「メートル原器」の長さであると定義されました。

「メートル原器」は1960年にその役割を終え、クリプトンランプの波長を元にした定義に変わりました

(3)光の速度

【1/299,792,458光秒 = 1m】

1980年、「光の速度が一定」であるとした物理法則(アインシュタインの相対性理論)に従い、

「1秒の299,792,458分の1の時間に光が真空中を伝わる行程の長さ=1m」と定義されました。

光速度(定義数=不変) = 光波長(変数) × 光周波数(変数) であるので「光の周波数」を測定する技術の進歩によってさまざまなレーザー光の波長(長さ)を計測することが容易になりました。現在では「光コム」とよばれる装置によってあらゆる光の周波数が測定できるようになりました。

この場合の「1/299,792,458秒」という時間の精度については、時刻の世界標準【「協定世界時(UTC)」=「セシウム原子時計」によって刻まれる国際原子時】と同期されることによって維持されています。

特定標準器(国家基準)

日本国内では計量法の「計量トレーサビリティ制度」において様々な計量・計測機器の最上位に特定標準器(国家標準)が指定されています。全ての校正事業者が国家標準にトレーサブルで確実な校正サービスを供給可能な仕組みとなっています。

私たちの社会・産業界で使用される計量・計測機器はこの特定標準器への計量トレーサビリティが確保できるようになり、その計量・計測値に対して信頼性が生まれます。

計量法の規定では

我が国の計量法における長さの特定標準器(国家標準)としては、

2009年までは「波長長さ633ナノメートルの【ヨウ素分子吸収線波長安定化ヘリウムネオンレーザー装置】であって、かつ独立行政法人産業技術総合研究所が保管するもの」が使用されてきました。現在でも多くの国や地域でこの装置が採用されています。

しかしこの装置では「波長長さ633ナノメートル近傍の波長」しか校正できず、トレーサビリティ上の不便さが問題となっていました。

2009年以降は、長さの特定標準器は「【協定世界時(UTC)に同期した光周波数コム装置】であって、かつ独立行政法人産業技術総合研究所が保管するもの」とされています。日本における長さのトレーサビリティ体系の頂点はこの装置が位置しています。

 

接触型と非接触型

レーザー測定器

非接触三次元測定機

X線CT

ブロックゲージ

ナノ長さ標準

長さ測定器の種類

ここからは、さまざまな長さ測定器の種類について簡単にご説明致します

ノギス

ノギスとは、モノの幅や厚みなどを測ることができる測定工具です。
その測定要素は幅広く、外側測定・内側測定・深さ測定の他、段差測定にも利用できます。

マイクロメータ

ダイヤルゲージ

直尺

曲尺

コンベックス

巻尺

その他の長さ測定器

レーザー測定器

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