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2014 年度 実績報告書

気体定数への新たなアプローチ-6桁の精度で気体密度を測る

研究課題

研究課題/領域番号 26709011
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

粥川 洋平  独立行政法人産業技術総合研究所, 工学計測標準研究部門, 研究グループ付 (50371034)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード計量標準 / 超精密計測 / 熱工学 / 基礎物理定数 / 一般気体定数
研究実績の概要

初年度である平成26年度は、気体定数測定装置の基本設計に着手し、パラメータの検討や圧力基準器の導入など、以下に述べる3項目を実施した。
(a-1)気体密度測定システムの仕様検討:装置パラメータの検討から、気体定数決定の不確かさを推定した。対象ガス種は、密度は小さいもののビリアル係数の理論値が第一原理から計算可能なヘリウムに決定した。これにより、目標とする不確かさを達成可能な測定圧力範囲を割り出し、後に述べる圧力基準器の仕様を決定した。
(a-2)気体密度測定システムの基本設計:気体密度測定用のシリコン球体および金属製シンカーの寸法、圧力範囲をもとに、気体密度測定システムの圧力容器概略寸法を決定した。さらに荷重交換システムの基本設計を行った。
(a-3)圧力基準器の導入:気体圧力の絶対測定に必要な圧力基準器を導入した。上に述べた、システムの要求仕様から、1.75 MPaまでの絶対圧が測定可能な重錘型圧力天秤を選定・調達した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

購入する測定設備の価格と予算の関係から当初予定していたシリコン球体および恒温槽の製作を翌年度に変更し、圧力基準器の導入を前倒しで実施した。測定装置の仕様決定および基本設計は完了しており、進捗状況に問題はない。

今後の研究の推進方策

平成27年度はシリコン球体・シンカーの製作を行うとともに、気体密度測定システムの設計・製作を進め、翌年度の気体定数測定に備えたい。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] シリコン球体を用いた気体密度計測による 気体定数の決定2014

    • 著者名/発表者名
      粥川洋平
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [学会発表] A feasibility study on a determinationof the universal gas constant by a precise gas densimetry2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kayukawa
    • 学会等名
      20th European Conference on Thermophysical Properties
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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