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計量?

出典: フリ?百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

計量? （けいりょうがく、 英 : metrology ）とは、 計量 ? 測定 ? 計測 ? 度量衡 を?究?象とする ?術 分野。『?際計量用語集』(JCGM 200:2008) によると、「計量?は測定?象の分野や測定の 不確かさ を問わず、測定という行?のあらゆる 理論 的および??的?点を含む」とされる [1] 。 日本語 では 測定? （そくていがく）、 計測? （けいそくがく）、 度量衡? （どりょうこうがく）とも呼ばれる。 用語については後述 。

本項では、?術の一分野として、また測定に係る?みとしての計量?について解?する。行?としての測定そのものに?する詳細な解?は「 測定 」の項目を?照のこと。

フォ?ド?マドックス?ブラウン の連作『 マンチェスタ?の壁? （ 英語版 ） 』（1879年?1893年制作）より、 「度量衡に?する布告、紀元1556年」 。 マンチェスタ? 市民に?し、各自が所持する 度量衡 を持?して測定標準と 較正 することを命じる勅令が出た時の場景を描く。測定系と測定標準の?連付けは計量?の重要な要素であり、現代では トレ?サビリティ の確保という?組みのもとで推進されている。

用語 [ 編集 ]

英?語としての metrology は 古代ギリシア語 の μ?τρον （metron, 秤、物差し [2] ）と λ?γο? （logos, 言葉、論理 [3] ）を語源とする。 Metrology は時に測定行?自?を指すこともある。

一方、測定にかかわる技術は各分野でそれぞれ?自に?達したこともあって [4] 日本語の用語は統一されておらず、英語との???係も一?一となっていない [5] 。 Metrology に??する?語としては「計量? [6] 」、「測定? [7] 」、「計測? [8] 」、「度量衡? [8] 」など多岐にわたる。本項では 産業技術?合?究所 計量標準?合センタ?の計量用語集 [9] に倣い「計量?」を用いている。

測定の?みと計量?の3種の活動 [ 編集 ]

トレ?サビリティチェ?ン [10] [11]

測定とは、ある 量 を決められた一定の「 基準 」と比較し、 ?値 または 符? で表すことである [12] 。例えば日常的に長さの測定を行う時は 定規 や ?尺 を用い、機械工場などでより精密な測定が必要となる時は マイクロメ?タ を用いて、長さを?値として得ることができる。このような測定のための 計器 や他の?置との組合せ 系 を測定系（ measuring system ）と呼ぶ [13] 。

各測定系の示す値は可能な限り一致している必要があるため、基準として「ある ?位 又はある量の値を定義、?現、保存又は再現することを意?した 計器 、?量器、標準物質、測定系 [14] 」が必要となる。これを標準（ standard ）と呼ぶ。標準によって?現されるべき値は?際的な合意により定まっているが、?用上は、?際標準と比較して値が決定された?家標準、?家標準と比較された?照標準、さらに?用標準といった連鎖で、各標準が用意されている（それぞれ英語では international standard, national standard, reference standard, working standard ） [15] 。

古代エジプトの キュビット 標準

この過程を上流から眺め直すと、計量?を主に3種の活動に分類することができる [16] [17] 。

計量?位の定義（ definition ）
例えば、1 メ?トル を「北極点と赤道の距離の 1/10 000 000 」と定義すること。1983年には不確?性を低減するために定義が改められ、「?空中で1 秒 の 1/299 792 458 の時間に 光 が進む行程の長さ」とされた [18] 。その後も ?際?位系 (SI) には他の??の欠点が指摘され、2019年に行われた 定義の改訂 では計量?が重要な役割を果たした。
計量?位の 現示 （ realisation ）
例えば、上記のメ?トルの定義を?際の長さとして具現化すること。かつては メ?トル原器 の製作により行われた。現在は ヨウ素 で安定化された ヘリウムネオンレ?ザ? を用いる [18] 。
トレ?サビリティ （ traceability ）の確立
測定値および測定の正確さを決定して文書化し、その知識を普及すること [16] 。また、 不確かさ がすべて表記された切れ目のない比較の連鎖によって、?位の定義から各種標準、そして測定系を全て?連付けること。これにより、測定結果や標準の値はより高いレベルの標準に?連付けられ、トレ?サビリティチェ?ンを?っていくことによって最終的に一次標準（ primary standard ）に到達することができる [10] 。

分野 [ 編集 ]

計量?の3分野 [ 編集 ]

計量?は次の3つの分野に分けることができる [16] 。なお、この3つの分野は決して排他的なものではなく、常に一定の共通部分を持っている。

科?計量（ scientific metrology ）
「測定標準」の?究?開??維持
産業計量（ industrial metrology ）
産業界（生産?物流プロセス）などでの測定器の適正な機能の確保、 較正
法定計量（ legal metrology ）
商取引などに用いられる測定の正確性の?保、法規の整備

これらの中でも特に産業計量は、 資源 ? 工業 ? 物流 ? ?療 ? 環境 など??社?の極めて?範な分野に?係し、計測機器の開??製造、?置の整備?利用（ 計? ）など、 工? に特化した課題が極めて多い [19] 。このような課題は 計測工? として一つの分野を形成する。

?術?技術と計量? [ 編集 ]

?際?位系 (SI) 基本?位（色つき）の定義によるお互いの?連性と、基本?位と基本 物理定? （灰色）の間の?係性。詳しくは SI基本?位の再定義 (2019年) ?照

科?的方法 においては客?的かつ測定可能な事?に基づいて議論が展開されるため、計量?が不可欠である。優れた測定ツ?ルがあれば、測定の精度?正確性を向上させることが可能になり、?術?究をさらに進めることができる [16] 。

一方で、計量?の?展には、技術分野、特に 科?技術 分野の?達が必要不可欠である。これは メ?トル の定義の?化を考えるとわかりやすい。メ?トルは 地球 の大きさを基準に制定されたが、その後の?究により地球が?純な球でないことがわかったため、 メ?トル原器 による定義に切り替えられた。しかし原器の精度に限界があることが指摘されたため、その後、 クリプトン-86 元素 が ?空 中で?する電磁スペクトルの基準を?て、現在では 光速 が基準となっている。 電磁?? ? 地球科? などの?展、金?加工技術の?達、高度な?置を製造する技術の?達など、?位?現のための科?技術の ?究開? により、メ?トルの定義がより高精度なものへと進化していったことがわかる [18] 。

産業と計量? [ 編集 ]

産業革命 以降の人類社?における大量生産には、均質で整った工業製品を多?製造することが求められる。これを可能にしているのは物?の正確かつ高速な計量であり、計量?の?展は産業的な付加?値の創出に直結してきた。?際、各?の計量標準機?（ 後述 ）について、 日本 （NMIJ）の場合 文部科?省 ではなく ??産業省 の所管下に、 アメリカ合衆? （NIST）の場合 商務省 の所管下にそれぞれ置かれているという事?が、計量?が通商分野で重要視されるものであるということを端的に示している [20] 。

法?行政と計量? [ 編集 ]

測定はあらゆる人が共通の基準を用いて行うことが求められるため、その共通性を?保し維持するためには 政府 の??や 法 による規制が必要となる。該??項を遵守しない計量器（ measuring instrument ）が市場に出回ることを防止するのは政府の責任である [21] 。

また、計量器以外の製品についても、製品の大きさや量が表示と一致している必要がある。所定の要件に適合する製品を製造することは製造者の責任であり、それを?たさない製品は市場から引き上げさせることが政府の責任である。

このため、例えば日本においては、計量の基準を定め適正な計量の?施を確保することを目的として 計量法 が制定されている。また、計量器の?査や計量管理を主な職務とし、取引や?明などにおいて信?される適正な計量を確保するための ?家資格 に 計量士 がある。

?究機? [ 編集 ]

?際機? [ 編集 ]

測定における最優先の課題は、統一された ?位 の利用と、その大きさの一致である。測定者によって基準が異なっていては測定は意味をなさなくなるからである。 メ?トル?約 以降、 ?際機? を通じた密接な協力?制によって、度量衡の統一が維持されてきたため、計量?に?する?際的な?制は極めて良く整備されている。主な機?を以下に記す。

このほか、 ?際標準化機構 (ISO) や ?際電?標準?議 (IEC) などの 標準化?? 、 ?際純正??用化?連合 (IUPAC) や ?際純???用物理?連合 (IUPAP) などの?際?術機?、 世界貿易機? (WTO) などの ?際連合機? をはじめ、?多くの機?が?係する [22] 。

?家計量標準機? [ 編集 ]

計量?は?家の産業や市民生活全般に影響をおよぼすため、各?は?立またはそれに準ずる形で計量?に特化した?究機?を設置している。これら機?のことを?家計量標準機?（ 英語 : national metrology institute , NMI）と呼ぶ [9] 。以下に例を示す。このほか、各NMIへのリンク集を産??の?際計量室のウェブサイトで??することができる [23] 。

? 機? 略?
アメリカ合衆国の旗 アメリカ合衆? アメリカ?立標準技術?究所 NIST
イギリスの旗 イギリス イギリス?立物理??究所 NPL
インドの旗 インド インド?立物理??究所 NPL
オーストラリアの旗 オ?ストラリア オ?ストラリア連邦科?産業?究機構 CSIRO
大韓民国の旗 韓? 韓?標準科??究院 KRISS
シンガポールの旗 シンガポ?ル シンガポ?ル科?技術?究? ?立計量センタ? NMC/A*STAR
タイ王国の旗 タイ タイ?家計量標準機? NIMT
中華人民共和国の旗 中華人民共和? 中?計量科??究院 NIM
ドイツの旗 ドイツ ドイツ物理工??究所 PTB
日本の旗 日本 産業技術?合?究所 計量標準?合センタ? NMIJ/AIST
フランスの旗 フランス フランス?立計量試??究所 LNE

地域計量組織 [ 編集 ]

各大陸の地域計量組織

各?のNMIは地域別の地域計量組織（ regional metrology organisation , RMO）に所?し、連絡?協力?制を構築している [24] 。各RMOとおおまかな地域を示す。

出典 [ 編集 ]

  1. ^ "Metrology includes all theoretical and practical aspects of measurement, whatever the measurement uncertainty and field of application." ( JCGM 200:2008 , §2.2)
  2. ^ Liddell & Scott 1940 , μ?τρον.
  3. ^ Liddell & Scott 1940 , λ?γο?.
  4. ^ 南, 木村 & 荒木 2012 , p. 1.
  5. ^ Howarth & Redgrave 2009 , p. 7.
  6. ^ Howarth & Redgrave 2009 , p. 13.
  7. ^ JIS Z 8103:2000 , 番?2102.
  8. ^ a b JST「 metrology 」『JST科?技術用語日英???書』 。 http://ejje.weblio.jp/content/metrology 。  
  9. ^ a b 『 ?際計量室ホ?ムペ?ジ用語集 』産業技術?合?究所 計量標準管理センタ?、2010年5月14日 。 https://www.nmij.jp/~imco/yougo/ 。  
  10. ^ a b Howarth & Redgrave 2009 , p. 19.
  11. ^ Czichos, Saito & Smith 2011 , p. 4.
  12. ^ JIS Z 8103:2000 , 番?2101.
  13. ^ JIS Z 8103:2000 , 番?2013.
  14. ^ JIS Z 8103:2000 , 番?2123.
  15. ^ JIS Z 8103:2000 , 番?2126?2129.
  16. ^ a b c d Howarth & Redgrave 2009 , p. 14.
  17. ^ Czichos, Saito & Smith 2011 , p. 3.
  18. ^ a b c Howarth & Redgrave 2009 , p. 56.
  19. ^ 南, 木村 & 荒木 2012 , p. 3.
  20. ^ 中部 2002 , p. 1.
  21. ^ Howarth & Redgrave 2009 , p. 26.
  22. ^ 『 メ?トル?約 』NMIJ/AIST?際計量室 。 https://www.nmij.jp/~imco/metric/ 。 2013年7月14日 ?? 。  
  23. ^ 『 リンク - ?際計量室 』NMIJ/AIST?際計量室 。 https://www.nmij.jp/~imco/link/ 。 2013年7月14日 ?? 。  
  24. ^ Howarth & Redgrave 2009 , p. 33.

?考文? [ 編集 ]

  • Czichos, Horst; Saito, Tetsuya; Smith, Leslie E., eds. (2011), Springer Handbook of Metrology and Testing , Springer, ISBN   978-3642166402  
  • Howarth, Preben; Redgrave, Fiona 著、(?)産業技術?合?究所 計量標準?合センタ?; (?)製品評?技術基盤機構 認定センタ? ?『 計量?-早わかり 』（第3版）EURAMET（?州?家計量標準機?協?）、2009年（原著2008年） 。 https://www.nite.go.jp/data/000001125.pdf 。  
  • Joint Committee for Guides in Metrology (2008), International vocabulary of metrology ? Basic and general concepts and associated terms (VIM) (3rd ed.), JCGM 200:2008, ISO/IEC Guide 99:2007 , http://www.iso.org/sites/JCGM/VIM-introduction.htm  
  • Liddell, Henry George; Scott, Robert (1940), A Greek-English Lexicon , Clarendon Press , http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3atext%3a1999.04.0057  
  • 中部主敬「物理量の?位と標準」『計測工?』昭晃堂、2002年。 ISBN   4-7856-9065-8 。  
  • 日本工業規格 『計測用語』2000年。JIS Z 8103:2000。  
  • 南茂夫; 木村一?; 荒木勉『はじめての計測工?』（改訂第2）講談社〈KS理工??門書〉、2012年。 ISBN   978-4061565111 。  

?連項目 [ 編集 ]

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