熱線式風速計の原理

 

さて、アネモマスターは熱線式風速計なので、熱線式風速計の原理をもうちょっと詳しく
見てみましょう。
(参考文献:日本カノマックス技術情報、小林理研ニュース、他)

まず、周囲の温度よりも高温の物体があるとします。
放っておけば、この物体から回りの空気へ熱が移動して物体の温度は下がります。
このとき、空気の流れ(風)があって物体にあたっていれば、熱の移動量が大きくなって物体の温度の下がり方が早くなります。
※風がない場合は物体から空気へ熱が移動すると周囲の空気の温度が上がります。
空気がその場にとどまっていれば(あるいは動きが少なければ)、熱の移動量は少なくなっていきます。

実際には地球上では空気の対流が起きるので、ゆっくりですが常に物体よりも温度の低い空気が入ってくることで熱が常に移動し続けることになります。
風が吹くと、常に温度の低い空気が多く当たり続けることになるので、熱の移動量が大きくなります。

→要するにおでんの芋が熱いときに、箸で持ったままにしておくとだんだん冷めてきますが、ふうふうと吹いた方が早く冷めるのと一緒です。

もし風の速さ(風速)と物体の温度の下がり方(熱の移動量)が比例していれば、下がった温度から風速を算出することが出来ます、
よね?
条件として物体と周囲の温度(差)がわかっていなければなりませんが。

→口をすぼめて吹くのと、大口を開けて吹くのとでは、吐く息の速さが違います。
芋の冷め方も違うでしょ?

実に都合が良いことに、20世紀の初め頃(100年以上前)にモントリオール大学のルイ・V・キングという人が

”失われる熱は風速の1/2乗(平方根~要するにルート√です)に比例する”

という近似式を発表してて、
熱線式風速計を製造している各メーカーはみ~んなこれを基本にしてます。
ガッチャガッチャマンは英語弱いので論文の中身はよくわかりませんが、
読んでみたい人は、

http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/214/509-522/373

へどうぞ。

※キング:ルイ・V・キング(Louis Vessot King1886~1956カナダ)
キングの式の考案者。発表時点でモントリオール大の物理学助教授
※論文もroyalsocietypublishingにあるようです。

 

キングの式

さて、物体の温度が下がると風速がわかるようになりました。
例えば、計測を開始して10秒で1度下がりました。
このときに風速1mだったとしましょう。
次の10秒でもう1度下がったらそのときも風速1mでしょうか?

実はそうではないのです。

”失われる熱は風速の1/2乗(平方根)に比例する”

と書きましたが、比例には比例係数というものがあるんです。
普通の一次式での

y=ax+b

における”a”がそれにあたりますが、このキングさんの式では係数の中に

”物体と周囲の空気との温度差”

という項目があるのです。
今の例でいうと2回目の計測では物体と周囲の空気との温度差が1度減ってるので、風速は一度目(1m)よりも大きくないと1度下がりません。
3回目にはトータル2度下がってるので更に・・・・

→物体の温度と周囲の気温の差が10度あったとすると、
最初の風速が1mだとすると次の風速は1.21m、3回目は1.56m、5回目には4m、9回目(2度差から1度差にする)では風速25m!
10回目は何と風速100mって。

これらは簡易計算なので実際にはもっと大きな数値になります。
最後には物体の温度と周囲の空気の温度が等しくなってしまい、いくら風が当たっても温度が下がらなくなります。
これではまずいので、実際の計測機では熱線を一定温度になるように(温度計で監視しながら)加熱してます。
これを素子として使用することで物体と周囲の空気の温度差を保ち、連続計測を可能にしているわけです。

え、物体の温度変化がないのにどうやって測るかって?

物体の温度(高温)を維持するために加えられる電流量を計測すれば、これも失われる熱を補完する量なので風速に比例するのです。
これなら常に1度分の熱量(電力)が失われると風速1mって答が出ます。

以上が熱線式の簡単な説明で、風に当てるための熱線、熱線を加熱する電源と計測器、熱線の温度を計測する温度計、周囲の温度を計測する温度計、
以上があれば風速計を作れてしまうってことです。

 

各メーカーの創意工夫

実際にはそう簡単ではないので、各メーカーが色々工夫を凝らしてるようです。
例えば日本カノマックスでは計測時に気圧の変化があると計測結果に差が出るということで、気圧計測も同時に行って精度を上げる方法について特許取ってるみたいです。

熱線式風速計は可動部分が無いことと小型化が簡単なことから、微風速の場合や狭いとこ
ろの計測によく使われます。
さて、ここで質問です。
熱線式風速計が使えない・使ってはいけない状況があります。
どんなときでしょうか。

これまでの話では”物体と周辺の空気”という書き方をしていたのですが、正式には”周辺の気体”です。
ということは”可燃性気体”(例えばメタンやプロパン)である可能性もあるんですね。
メタンやプロパンのガス流を計測しようとして熱線式風速計のヒーターを近づけたらどうなるでしょう。

ドカン!

ということで、可燃性気体が存在する可能性のあるところでは熱線式風速計を使ってはいけません。
そのような環境向けにはベーン式(小さな風車がついています)風速計などがよく使われます。
レックスでは出荷の際に出荷前点検(ちゃんと動作するか、指示値は正確であるか、付属品は揃っているか、など)を行っています。
本来は使用直前にも動作確認をするべきなんですが、風速の場合は角度や距離などのように簡単に使用できる基準がなかなかないので、そのまま当社を信頼していただくしかありません。

 

どうしても嫌って?

仕方がないので、自動車を用意していただきます。
助手席の窓から風速計を出した状態で一定速度で走って下さい。
その時の時速÷3600で風速が計算できます。
例:時速36kmで風速10m/sec、時速40kmでは風速11.1m/secになります。

合いました?

車のメーターが正確であるとか、運転が一定速度で安定しているとか、手持ちの風速計が動かないとか、
色々難しい条件がありますが、理屈の上ではそこそこの値が出るはずです。

これでも嫌な場合はちゃんと風洞作って・・・・
そんなこと出来るんだったら風速計をレンタルする必要はないですね、
失礼しました。

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価値のあるテレビ番組

価値のあるTV

ガッチャガッチャマンはテレビっ子ではありません。

いわゆるテレビっ子世代のはしりの年代なんですが、
昔から番組の好き嫌いが激しくて、

のべつテレビがついているという環境にはありませんでした。

今でもテレビ放送の9割以上は無価値以下だと思っています。

そんなガッチャガッチャマンが推薦する番組がNHKの

「総合診療医ドクターG」

です。

別に知的レベルが高いとか、

知らない世界を見ることが出来るとか、

クイズ形式が面白いとか、

新しい知識が手に入るとか、

そんな事はどうでもいいんです。

この番組の価値がどこにあるかっていうと、

「現象(症状)から原因(病名)をいくつか推定し、それを別の条件を加味して絞り込んでいく」

という作業を逐一見せることで、他の分野の全ての業務における基本的なトラブル(等)対応作業のお手本を見せてくれているからなのです。

特にすごいのは

①最初は問診のみで絞り込む

→この時点で相手の言い分(主訴)をしっかり聞き取ることと、

こちらが確認しておきたいことをしっかりと聞き出しておくことが重要です。

※営業・質問やトラブル対応の電話対応などがレックスでの業務に当たります。

ここでしっかり聞き取りを行うためには対応機材やシステム、使用方法を理解していないといけません。

②必ず複数の原因を考える

→問題の原因を決め打ちしてしまうとつじつまが合わなくなっても

無理矢理合わせるか(間違う)、

最初からやり直す時間の無駄が発生します。

番組では豊富な医学の知識がものをいいます。

※使用条件・機材構成・(失礼ですが)相手のレベル等も考慮しなければなりません。

実は計測機の性能(精度や計測時間など)も関わってきます。

③複数の原因の組み合わせになる場合もあるので、

一旦絞り込んでも固定しない。

→この範囲はこの原因、別の範囲は別の原因ということもしばしばあります。

※特に複数の計測機などを組み合わせて構成されているシステム商品については注意が必要です。

④絞り込みの際には根拠を示す

→気分だったり思い込みだったり先入観だったり相手先の要望だったり。

そんな事で判断を誤ると、トラブルが大きくなったり取り返しがつかなくなります。

知識だけでなく、相手にわかる説明が出来なければ・・・・

※相手の思い込みの場合もあるので、引きずられないように。

また相手を納得させることが出来る説明(中学生にわかるように説明できればOKです)が出来るかどうか。

⑤必ず結果の確認を行う

→対策が正しかったか、もっと良い方法はないか。

などの検証を行っておくことが今後の財産になります。

※対策しっぱなしではなく、結果どう変化したか、うまくいったか行かなかったか、どの時点でOKか、など。

これが俗に言う運用ノウハウです。

というところです。

当然といえば当然なんですが、

これらを行うために最低限必要な知識と経験があることが前提です。

この番組の場合は医学ですが、他の分野に於いてもそれぞれの必要条件が存在するはずです。

存在しない分野がある?

それはネコ(の手)でも出来る仕事です。

人は要りません。

レックスには取扱時に資格が必要なもの、

取扱に資格は必要ないが運用に対しては資格が必要なもの、

特に資格は必要ないが計測条件を満たす環境を整えなければならないもの、

計測に一定の条件があるもの等、多種多様な計測機があります。

一人で全部見ることは出来ないので、複数の担当者が手分けして対応しています。

困ったら連絡してみて下さい。

レックスレンタルについての詳細については、コチラ↓

http://www.rex-rental.jp


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オートマチック

ガッチャガッチャマンはオートマチックが好きではありません。

熟練することで体が自動的に反応して何かを行うというオートマチックのことではなくて、下手くそが上達しないまま”ボタンを押すだけ”で何事かを行ってしまうという方のオートマチックです。

言葉は一緒なんですが意味は全く逆です。

例を挙げると車のトランスミッションがそうです。

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マニュアルトランスミッション(MT)では、エンジンの回転数と車の速度、これから減速するか加速するか(そのための道路状況)、エンジンの状態やガソリンの残り具合、上り坂か下り坂か、その他多くの情報を運転者が処理してその結果最良の(と思われる)ギアを選択しています。

これに対してオートマチックトランスミッション(AT)では、運転者は単に加速したいか減速したいかを表すアクセルの開度だけをコントロールしているだけで、後は全部車任せです。

ということはATでは極端な話、アクセルを踏むことが出来るのであれば子供でも赤ちゃんでも犬でもネコでも車を動かすことが出来るのです。

(つд⊂)ゴシゴシ( ゚д゚)ハッ!
これってすごく危ないと思いませんか?

ATでないと起こりえないような事故(クルーズコントロールの誤動作、朦朧としたり気を失った人による運転、クリーピング(DまたはRレンジに入っていると勝手に動き出すこと)、アクセルとブレーキの踏み間違い、カーブで外にふくらむ、など)も結構あります。


実は測量機の世界でも高さを自動的に読むレベル、ターゲットを自動的に追っかけて視準するトータルステーション、ターゲットが無くても測距できる距離計などが既に広く使用されています。


でもね、考えてみて欲しいのは自動的に高さを読むレベルでも、読んでる標尺は人が立ててるわけで、斜めになってないか、位置はあってるか、レベルが確かにその標尺に向いてるか、などが確認出来ないと計測結果は信頼できません。

つまり測量をちゃんと知ってる人でないとまずいわけです。


昔、バイクのレースやってる人に聞かれたことがあります。
「オンロードのレースとオフロードのレース、どっちが安全だと思う?」
ガッチャガッチャマンはこけると危ないと思ったので、
「オンロード(舗装路でのレース)の方」
って答えました。

実はオフロード(舗装してなくて道でもないような所でのレース)の方がずっと安全なんだそうです。

その心は 「オンロードではとりあえずバイクに乗れる程度の人でもコースに出てくるので非常に危ない。でもオフロードではある程度うまい人でないとコースに出てくるすら出来ないから、事故しにくい」 ということでした。

今の世の中は人が間抜けでも機械がカバーしてくれるみたいなところがあります。

これ、すごい誤解ですよね。

実際の機械ではフェイルセイフとかフールプルーフみたいな、ミスや事故を起こさない、起こしてもカバーする、というより熟練しなくてもとりあえず使える、誰が使っても一定の結果が出る、という機能に重点が置かれているようですから。

ガッチャガッチャマンは、”自動”や”オートマチック”を使用してもよい人は”手動”や”マニュアル”でちゃんと操作できる人に限定すべきではないかと思います。

あ、でも障害や怪我などで補助機械が必要な人は除きます。

だって、その人達はそれぞれの可能な範囲で”熟練”してるはずですから。

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ガッチャガッチャマンとその愉快な(?)仲間による現場ネタ。その1

ガッチャガッチャマンです。

これだけの数の現場訪問があると、現場でやらかすこともあり、やらかしを見聞することもあり。

笑えてる間はいいのですが、現場では一つ間違うと大惨事になる可能性も結構あるので、

用心に用心を重ねなければ!!!!

ということで、気をつけようネタから。


まずはガッチャガッチャマン本人のやらかし。

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海上の現場では陸地と本船の行き来には交通船を用います。
工事会社が連れてくる担当者や地元の漁師さんだったりします。
この交通船と本船間の行き来の際に誤って海中に落下する確率は結構高いそうで、甲板付近や交通船での転落事故(落水といいます)防止のために、KY(危険予知)活動では必ず”足もと注意”の項目があります。
実際に落ちたことはないし、落ちるところも見ていませんが、あるとき慣れ(油断と同義です)もあって本船のハシゴから交通船の甲板へぽんと飛び移りました。
途端足が滑って交通船の中で尻餅!
このとき横で見てた工事所長の顔の怖かったこと・・・・

二度としません。


別の現場

別の現場では曳き船に引かれて移動中の本船に交通船から移る必要があったのですが、横から近づくと小さな交通船は巻き込まれて沈められる可能性が高い(これは知ってました。流体力学のお話です)ので本船の後方から近づいていきました。
通常の移乗と同じように本船の手すりを捕まえようと手を伸ばした途端、交通船の船長が大声で「触るな!!」って。
両方の船が動いてる場合は、しっかり押しつけてずれないようになるまでは手足(だけじゃないけど)を出してはダメなんですね。また裂き状態になったり挟まれたりで、大けがあるいは命に関わる事故にも繋がってしまうんです。

これもビビったので二度としません。


もう少しかわいい(?)よくある話。

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ガッチャガッチャマンが同僚のW氏と潮位計システムの取付に行ったときのことです。W氏がポケットに入れていた携帯電話がするっと・・・・・
そこの現場の人たちはそれを知った時に「人が落ちんでよかった」とか「こういうの(ストラップ)を付けといたらよかったのに」とか色々言ってくれました。
で、同じ会社の別の現場へ行ったときのことです。
みんなが、
「よお、携帯を海に落としたWさん」
って挨拶してくれて。
新人だったW氏は「今はこのストラップ付けてますよ」って返すことで、一発で各現場に認知されて設置の仕事が楽になったそうです。


実はこの3つのエピソードは全部同じ会社の現場での話です。特に怪我したわけでもないので問題はなかったのですが、この時点で色々気をつけることで大事故にならないような体制になっているということを実感しました。

実際にこの建設会社にはもう20年近くガッチャガッチャマンが出入りしているのですが、行ってない現場も含めてその間死亡事故は一件も起きていません。

3年ほど前に書いた「ハインリッヒの法則」の見事な運用ですね。

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教訓?

レックスでは毎日の朝礼の際に、抽選で当たった人(PCの乱数による)が
何かのお題(PCの乱数による)について即席でしゃべるコーナーがあります。

予習は出来ないし、その場で何か笑いを取る・オチを付ける・結論付けをする、などの作業をしなければならないのでなかなか大変です。

ガッチャガッチャマンはまだ1回しか当たったことがないのですが、3回以上当たってる人も居ます。
当然のことですが、外勤や出張で居ない人よりも内勤で常に居る人の方が良く当たるわけですから、不思議ではありません。

 

お題そのものは特に難しいことはなく、
おすすめの本・ショップ・映画・HPなど、好きなもの、マイブーム、休みにに何をしていたか、などですが、
たくさん当たるということはそれだけネタが必要なわけで、普段からの情報収集能力やコメント能力が試されます。
時事ネタなどは用意していても1週間当たらなければ陳腐化してしまうので、常に更新が必要です。

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大変ですが、これはスキルアップのためにはすごくいい方法だと思います。

特に現場での作業については機材のトラブルや環境変化も含めて何が起きるかわかりませんから、常に臨機応変の対応が可能なようにしておく必要があるのです。
落語の三題噺みたいに、知識や経験のの蓄積・連想や発想などの頭の回転・オチを付けるなどの短時間で話をまとめる力、これら全部が揃ってないと単に”昨日(一年前でも同じ)あった話”で終わっちゃいます。

 

以前はちょっと変わっていて、何か芸を見せるというお題があったので、もの真似をしたり歌ったり寸劇をしたり。
流行言葉やお笑い芸人のネタを仕入れている人も居たんですが、芸能関係に弱いガッチャガッチャマンにとってはなんだかわからないものも結構ありました。

こちらの方は役に立たないことはないけれど、得手不得手や特定個人への負担が大きくなるということで廃止されました。
残念なことは「社長または専務による(社員全員への)スタバなどの差し入れ」という”お題”も消えちゃったことです。

結構当たったので楽しみにしてたんですが・・・。

キャプチャ

 

話は戻って、ガッチャガッチャマンは”多趣味で興味の範囲が広い”ことになっているので話題には事欠かないはずなんですが、
微妙に多数派からずれていることが多くて遠慮してるネタがたくさん。これも困りもんです。

ただ、他の人よりも大きなアドバンテージは出張が多いことです。出張が多いから当たりにくくてお題について考える回数が少ないから? ではなくて、出張の内容をネタにすることが出来るからです。

元請けや発注元の態度、作業担当者ネタなどの現場の様子以外にも、往復の交通機関や宿泊、食事に至るまで毎回全く同じものはないので、結構笑いも取れるし。

と考えてたら、現場でガッチャガッチャマンがネタになってる可能性もあるってことに気がつきました。
松葉杖で現場行ったり、日時の変更を知らなかったり、迷子になったり、いろいろやってます。

気をつけなければ。

こういうのを”人の振り見て我が振り直せ”ってんでしょう。

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