加工

１．材質の異なるブロックゲージ（１００ミリ）の熱膨張比較

　材質の異なるブロックゲージが温度変化に対してどのように長さが変化するのか調べま
した。

１．材質
既製品の鋼のブロックゲージと手作りアルミブロックゲージ（ＪＩＳ Ａ７０７５相当で厚みと幅は既製品より１ミリプラス）

２．　条件
２．１　場内空調方式
パッケージ式エアコン
壁と屋根は２重構造（保温性良好？）。

２．２　使用温度計
温度測定にはデジタル温度計使用（誤差１．５度補正）

２．３　各温度の信頼性
±０．５度位だと思います。

２．４　読み取り精度
長さの測定はマイクロメータを使用し千分台は目視で読みとりましたが精度は±０．００２位だと思います。

２．５　ブロックゲージの線膨張係数（Ｘ１０−６/°Ｃ）
鋼　　＝１１．６
アルミ＝２３．６

２．６　マスターとなるブロックゲージの寸法確認
手作りのアルミブロックゲージの長さは２０度Ｃに温度ならししてから通常のブロックゲージと比較測定後補正し鋼との比較を容易にしました。
※２０度Ｃ±０．５度の恒温室に１２時間放置後測定したら鋼のブロックゲージ１００対してアルミが＋０．０２１だったのでアルミの測定値から０．０２１引いてデータとしました。
　
３．比較グラフ　

　　　　　

４．結果
既製品のブロックゲージはマイクロメータとほぼ同じ膨張率ということもあって室温が上昇しても長さの測定値は安定していました。アルミの方は冷えている時は短く温度が一寸高いですが１０時頃から安定してきました。
※　もしこれがアルミのマイクロメータだったら反対の傾向を示したと思います。

これより夏場の資料追加
暑い夏場ではどうなるか調査しました。

５．条件
１）上記４．迄は２月のデータでしたが、下記は暑い時期に取った資料です。
２）条件的には上記の、１．材質と２．条件の２．３〜２．６と同じで、普通の水銀式温度計とデジタル温度計を使用しました。
３）マイクロメータも同温です。
４）９月３日は空調無しの場内で、９月４日は車中での測定結果です。

６．比較グラフ

 　　　　　

７．数値的な資料
１）　９月３日のデータ
最高温度　　　　　　　  　　  　＝１３時３０分の３６．９度Ｃ
鋼のブロックゲージ最長 　　＝１３時３０分の１００．００３ミリ
アルミのブロックゲージ最長＝１３時３０分の１００．０１９ミリ

２）　９月４日のデータ　
最高温度　　　　　　 　     　　＝１１時３５分の４６．７度Ｃ
鋼のブロックゲージ最長　　 ＝１３時４５分の１００．００８ミリ
アルミのブロックゲージ最長＝１３時４５分の１００．０３４ミリ

８．参考資料
測定に使用するマイクロメータの温度が２０度Ｃの時どのように変化するか調べた。
１）　計算上の伸び量
※ブロックゲージの長さ１００ミリとし２０度Cで基準として計算した。
２９．８度Ｃ（＋９．８度Ｃ）の場合＝鋼　　　１００．０１１
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アルミ　１００．０２３
３９度Ｃ（＋１９度Ｃ）の場合　　　＝鋼　　　１００．０２２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アルミ　１００．０４５
２）実測値　　　　　　　　

　　　　　　

※鋼は実測値が長め（１〜５ミクロン）に、アルミは２９．８度が短め（６ミクロン）３９度Ｃが長め（６ミクロン）になりました。
デジタル温度計で表面を測っていますのでも、しかしたら内部が高いのかもしれません。

９．備考
今回の調査で分かった事は、温度が高くなると実膨張の追従性にタイムラグ（２時間位）があるという事でしょうか。
※６の比較グラフ右側参照。

またマイクロメータが２０度Ｃ時に測定した結果ですが、高い温度程伸び量が多いのは、アルミニウムでも種類により膨張係数が違う為だと思います。
※ たしか違いましたけど、資料がどこかに入り込んでしまいましたm(__)m。
　
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