成果報告書詳細
管理番号20090000000103
タイトル平成19年度-平成20年度成果報告書 「計量器校正情報システム技術開発事業」
公開日2009/7/10
報告書年度2007 - 2008
委託先名独立行政法人産業技術総合研究所
プロジェクト番号P01029
部署名研究開発推進部 標準化・知的基盤グループ
和文要約プロジェクトは計画通りに進行した。テーマ毎の進捗状況の概要は以下の通りである。分野1. 時間標準:利用者端末装置を商用化し、校正事業者が導入しやすい統合ソフトウェアを開発した。また、展示会やセミナー等で普及活動に努めた。APMPのTCTF傘下のWG on GNSSでGPS衛星を用いた遠隔校正に関するガイドライン作成を提案し認められた。分野2.1. 長さ標準(波長):製造工程に組み込み可能な高精度距離計測技術の開発を行った。フェムト秒パルスレーザーのモード間ビートを利用した距離測定技術において、高速光検出器を用いることでビート周波数を40 GHzまで高周波数化し、40 GHzの位相測定系により距離を測定した。また、波面精度を向上させた光学系を設計・製作し、基礎評価を行い、安定性の高い分離型試作機を設計・作成し長距離の測定精度を評価した。これまでの成果を取り入れて光源・位相測定系を改良することにより、目標の測定距離10 mにおいて距離分解能2 μmを実現した。分野2.2. 長さ標準(光ファイバー):低コヒーレンス干渉計を光ファイバーで連結した光波干渉測長技術を多種類の実用長さ標準器の非接触、遠隔校正に適用した。耐環境性コモンパス標準干渉計を製作し、リニアスケール校正では250 mmで93 nmの不確かさを達成した。大型装置に設置されたリニアスケール遠隔校正の実証実験を行い市販レーザー干渉計と良く一致した。分野3. 電気標準:キャパシタンスおよび交流抵抗の遠隔校正が可能な「キャパシタンス・交流抵抗遠隔校正システム」を開発し、実証実験によってその妥当性を確認した。さらに、市販のLCRメータを校正対象とした「LCRメータ遠隔校正システム」を開発し、実証実験により、目標とする「1 kHz-10 kHzの範囲で標準不確かさ80 ppm」以内で、遠隔校正と持込み校正が一致することを確認した。分野4. 放射能標準:jcss校正を遠隔校正化した。無線電話回線を用いた、ICタグによる機器管理の行える汚染検査装置用遠隔校正システムの実証実験を行い、不確かさ20 %以下を確認した。また、熱中性子、中速中性子および連続スペクトル中性子の校正場において中性子遠隔校正装置を整備した。分野5. 三次元測定機標準:仲介標準器を用いた三次元測定機の遠隔校正に関して、依頼試験による校正サービス、不確かさ推定手法の検証、遠隔校正の標準手順確立、遠隔校正の利用利便性向上、任意・微細形状用三次元測定機のための遠隔校正環境整備、ユーザ側測定機環境モニタ手法の開発、を行い、適用装置の拡大と遠隔校正サービスの利便性向上を果たし、遠隔校正サービスの高度化を実現した。分野6. 振動・加速度標準:振動数1 Hz-160 Hzにおいて校正可能で、加速度振幅設定分解能が0.005 m/s2以下相当の可搬型加振器の開発を行った。また、振動加速度計用電荷増幅器の普及型校正装置を開発し、初期設定を除いて被校正事業者側は装置に触れる必要がないシステムを実現するとともに、不確かさ0.05 %未満を達成した。分野7. 圧力標準:気体差圧 10 Pa-10 kPaと液体ゲージ圧力10 MPa-100 MPaの2つの圧力範囲において、高精度デジタル圧力計を利用した物理仲介器と、遠隔校正実施手順の開発を進め、より高性能な仲介標準器の開発及び圧力遠隔校正測定手順を改良し、遠隔校正による圧力標準の供給を開始した。また、国内校正事業者からユーザへの遠隔校正の実証実験を行い、利便性を高めた普及型の仲介器を各圧力範囲において開発した。
英文要約Title: Technology Development for an "e-trace" System (FY2007 - FY2008) Final Report
The project has proceeded on schedule. Progress of each standard is as follows. Theme1. Time: We have developed software for the calibration laboratory. The remote frequency calibration using GPS common-view method were introduced at the Domestic and foreign exhibitions and seminars. We proposed to create a guideline of the remote calibration service in Time and Frequency field using GPS satellite at the TCTF meeting. Its draft will be prepared within a year. Theme2.1. Length (Wavelength): We introduced higher measurement frequency of 40-GHz and developed a phase detection system at 40-GHz and measured distance. We developed a prototype to improve environmental stability and optics with minimum aberration. We evaluated the performance in long-distance measurements and improved the system. Then, we achieved the final target of the project, 2μm/10m. Theme2.2. Length (Fiber): We developed various systems to apply a remote length-measurement technique using broad-band light source and a tandem interferometer to the various practical length standards such as ring gauges, micro ring gauges and linear scales. The uncertainty of 93 nm/250 mm is achieved. Theme3. Electricity: A new calibration system for standard capacitors and AC resistors has been developed and verified. Other system for remote calibration of commercial LCR meters has also been developed. The verification tests have shown that values by the remote calibration agreed with those by the hand-carry calibration within the standard uncertainty of 80 ppm at frequency between 1 kHz and 10 kHz. Theme4. Radioactivity: Remote calibration service as JCSS was begun. Remote calibration system was built that was for survey meters with IC tag readers using a cellular phone. Remote calibration system was built that was for neutron detectors in the thermal, medium energy and continuum neutron field. Theme5. Coordinate Measuring Machines: We provided the remote calibration service, verified the uncertainty evaluation method, established standard calibration procedure, improved the convenience of the remote calibration system, developed the calibration system on micro-dimensional metrology, and developed the environmental sensing method on customers’CMM. Theme6. Vibration acceleration: We have developed portable vibration exciter for calibration in the frequency range of 1 Hz to 160 Hz. The vibration exciter can be controlled within the accuracy of below 0.005 m/s2, which is better than the original objective. We have developed popular type of charge amplifier calibration system and achieved the expanded uncertainty of less than 0.05 %. Theme7. Pressure: New transfer standards using precise pressure transducers and calibration procedure (protocol) for remote calibration have been developed in two pressure ranges: one is gas differential pressure from 10 Pa to 10 kPa, and the other is hydraulic pressure from 10 MPa to 100 MPa. We have started the remote calibration service to users.
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