投稿者: Sugita

呼び出しベルとは

呼び出しベルは、お客様やスタッフを呼び出すための機器です。

呼び出しベルは、顧客サービスを向上させるために設計された通信システムで、主に飲食店やホテル、介護施設、病院、大手アパレル店舗などで広く使用されています。このシステムは、顧客が注文した料理や商品の準備が整った際に、個別に呼び出すことができるため、スムーズなサービス提供が可能です。

具体的には、店舗側は受信機を顧客に配付し、準備が完了した時点で送信機から受信機を操作して呼び出します。これにより、顧客は自由な場所で待機でき、カウンター周りの混雑を軽減します。特に、忙しい時間帯や混雑した環境において、呼び出しベルは非常に効果的です。顧客は待っている間も他の活動ができるため、より快適な体験を提供します。

呼び出しベルの使用用途

呼び出しベルは、様々な業種や場面での顧客サービスを向上させるために広く利用されています。

飲食業界

高級飲食店やレストラン、カフェなどで顧客の呼び出しに使われています。顧客が注文した料理や飲み物の準備が整った際、スタッフが受信機を持った顧客を個別に呼び出すことで、スムーズなサービス提供が実現します。このシステムにより、カウンター周りの混雑を軽減し、顧客は自由な場所で待機できるため、快適な飲食体験が得られます。特に多くの人が集まる場面での効率的なサービスをサポートします。

医療機関

医療機関では、患者の待ち時間短縮や、スタッフの業務効率化のために、呼び出しベルが広く利用されています。患者は、自分の順番が来たら呼び出しベルで知らされるため、待合室で長時間待つ必要がありません。診察室への案内や、検査終了の通知など、様々な場面で利用されます。

介護施設

介護施設においては、利用者が必要なサービスを待つ際に、呼び出しベルが重宝されています。医療スタッフや介護士が迅速に対応できる体制を整え、緊急時に備えられます。

大手アパレル店舗

フィッティングルームでも呼び出しベルが活用されています。顧客が試着中に必要なサポートを求める際、受信機を用いてスタッフを呼び出すことができるため、顧客の待機時間が短縮され、シームレスなサービスが提供できます。

このように、呼び出しベルは多様な業種で顧客サービスの効率化を図ることが可能です。顧客満足度を向上させると同時に、店舗や施設の運営効率を改善することで、ビジネス全体のパフォーマンスを向上させる役割を果たしています。特に、待機時間が長くなる場面では、その効果が顕著に現れ、現代の多様なニーズに応えるための有効な手段となっています。

呼び出しベルの原理

呼び出しベルの原理は、無線通信を利用したシンプルかつ効率的なシステムに基づいています。基本的には、送信機と受信機の2つのコンポーネントから構成されており、これにより顧客とスタッフの遠隔でのコミュニケーションが実現されます。

まず、飲食店の例を見てみましょう。顧客が注文した商品が準備完了になると、店舗のスタッフが送信機を操作します。この送信機は、受信機に信号を送る役割を果たします。各受信機には独自の識別コードが設定されており、これにより特定の顧客を個別に呼び出すことが可能です。これにより、顧客に渡した受信機が鳴ることで、その顧客がカウンターに来るよう促されます。

通信は通常、無線周波数を利用して行われます。このため、受信機は指定された通信範囲内で機能し、顧客は自由な場所で待機することが可能です。これにより、待機中の顧客が別の作業ができるなど、サービス体験の向上にも寄与します。

また、呼び出しベルには、振動や光、音などの通知方式が用意されていることが一般的です。これにより、騒がしい環境や静かな場所でも、顧客が受信機の通知に気づきやすくなります。特に、病院や介護施設では、静かに呼び出しを行うことが求められるため、振動通知の機能が威力を発揮します。

さらに、呼び出しベルシステムは、複数の受信機を同時に使用できるため、複数の顧客を効率的に管理することができます。このような設計は、特に繁忙な店舗や多くの利用者がいる施設での運営効率を向上させます。

呼び出しベルの選び方

呼び出しベルを選ぶ際、いくつかの重要なポイントがあります。まず、使用目的を明確にし、業種に応じた機能を確認します。例えば、飲食店では迅速な呼び出しが求められ、病院では静かな振動機能が重視されます。次に、通信範囲を確認し、広い空間での使用には長距離通信が可能なモデルが理想です。状況に応じた通知方式も重要で、音、光、振動の組み合わせが求められます。操作の簡便さ、受信機のサイズ、耐久性や防水性も考慮し、特に飲食店では汚れにくさも大切です。最終的には、導入コストやメンテナンスのしやすさも確認し、これらを総合的に検討することで、呼び出しベルを選び、顧客サービスを向上させることが可能です。

監修:アオキアート工業株式会社

不燃化粧板とは

不燃化粧板とは、不燃性 (不燃材料、準不燃材料または難燃材料) の建築資材です。

不燃ボードとも呼ばれ、壁や天井などに用いられます。火災の時に急速に燃え広がり、避難を妨げることがないように、室内の仕上げに準不燃材料または難燃材料が必要な箇所で用いられます。準不燃材料または難燃材料が必要な建物の用途と、建物の中で使用すべき場所は建築基準法で定められています。

不燃化粧板を用いるメリットは、不燃性の材料そのものを用いる場合よりも、内装をすっきりと美しく演出できる点です。また、建築現場で不燃性塗料などを用いて塗装などで仕上げるよりも費用や作業量を管理しやすくなります。

さらに、多くの化粧シートで防水性・耐溶媒性の表面処理が施されており、汚れを簡単に落とすことができるなど、メインテナンス性に優れています。一部の製品はシートの耐熱性にも配慮されるなど多様な製品があり、目的に沿って選ぶことができます。

不燃化粧板の使用用途

不燃化粧板の使用用途は、建築基準法における内装制限により、準不燃材料または難燃材料の使用が義務付けられている箇所の壁材や天井材です。内装制限は建物の用途、規模、構造、火の使用の観点から対象物が定められます。

用途では劇場、病院、ホテル、共同住宅、百貨店など (特殊建築物) 、規模では階数が3階以上、延べ1,000㎡をこえるもの、構造では開口部の無い居室があるもの、火の使用については調理室やボイラー室が対象です。いずれかに該当する場合に、準不燃材料または難燃材料の使用が必要です。なお、調理室には一般住宅のガスコンロのあるキッチンを含みますが、IHクッキングヒーターのみの場合は対象となりません。

不燃化粧板の構造

代表的な製品の構造は、不燃性の板 (不燃コア材, 火山性ガラス質複層板など) に壁や天井に適する化粧シートを貼り付けたものです。製品によっては、裏側に防湿シートを貼り、湿気を通さないようにしているものもあります。

また、必要に応じてシート上にコーティングを行います。化粧シートには合成樹脂のシートを用いるのが主流ですが、天然木由来の木質シートを化粧シートに用いた製品もあります。

このように特徴ある多くの材料の組み合わせでできており、製品ブランドやシリーズごとに外観や性能に幅広い個性がある製品です。不燃性の評価は、材料の選択 (建築基準法で指定されている材料) によるほか、板全体としての性能を評価し、認定を受けることができるため、この点でも個性的な製品の開発が可能です。

不燃化粧板の選び方

不燃化粧板には多様なコンセプトの製品があるため、用いる場所の特徴や、内装のコンセプトに沿って選びます。下記にあげるのはその一例です。

1. 機能

硬い樹脂で表面処理をした不燃化粧板は傷に強く、人が多く出入りするリビングなどに向いています。熱硬化性樹脂を用いた製品は熱に強くガスコンロの近くに適しています。

2. 装飾

合成樹脂シートを用いた化粧板にも木目模様のものがありますが、天然木のごく薄い板をシートに用いた不燃化粧板もあります。天然木の利点は特定の模様のパターンが無く、天然の風合いがあることで、使用場所の特徴に応じ、特に自然な印象を重視する場所で選ばれます。

天然木の代表的な使い方は「突き板」を用いるものです。突き板とは、料理で行う「大根のかつらむき」のように、木材を円周方向に切り出して作成するごく薄い板です。円周方向に切り出すことにより、シート状にごく薄く加工でき、かつ、特徴的な木目を見せることができます。主に木製家具などの表面に張り付ける用途に用いられ、一つの応用が不燃化粧板への利用です。通常、突き板を貼った上から合成樹脂でコーティングし、化粧板としての耐久性とメインテナンス性を確保します。

本記事は不燃化粧板を製造・販売するアオキアート工業株式会社様に監修を頂きました。

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ヘキサポッドとは

ヘキサポッド (英：Hexapods) は、微細な位置制御や精密な動作を可能にする高精度な位置決めステージの一種です。

ギリシャ語の「hexa」 (6) と「podos」 (足) に由来し、「6本の足を持つもの」という意味です。主に6本の脚を持つロボット、生物、機構を指します。他に「ポッド」が付くものとして、monopod、tripod、tetrapodなどがあります。

6つの独立したアクチュエーターが1つの動作プラットフォームを支え、6自由度 (XYZリニア軸、ピッチ、ロール、ヨーの回転軸) に、位置や姿勢を柔軟に変えることができます。

ヘキサポッドの使用用途

ヘキサポッドは、その高い性能と汎用性から、精密な位置決めが必要な様々な分野で活用されています。特に、複数の軸を同時に制御する必要がある場合や、複雑な形状のワークを扱う場合にその真価を発揮します。以下に、主な用途の例をいくつか挙げます。

• 光学系: シリコンフォトニクス、光ファイバー、光学レンズ位置合わせ
• 半導体: ウエハーやチップなどの位置決めや検査装置
• バイオテクノロジー: 顕微鏡下での細胞や生体の操作や位置合わせ
• 航空宇宙: フライトシミュレーターや宇宙関連機器の試験装置
• 医療機器: 手術用ロボットや診断装置の位置決め
• レーザー加工: レーザーヘッドやワークの位置合わせ
• 精密組立: 振動試験、部品組み立て、検査
• 天文学: 望遠鏡の位置調整や追尾システム
• 研究開発: 真空装置内での位置決め

ヘキサポッドの原理

1. 6つのアクチュエーターで駆動

ヘキサポッドのステージは、パラレルキネマティック設計で、スチュワートプラットフォームとも呼ばれます。6つの独立したアクチュエーター (DCモーター、ステッピングモーター、ボイスコイルモーター、ピエゾアクチュエータなど) が1つの動作プラットフォームを支え、各アクチュエーターの伸縮によって6方向を自由に動かします。

2. 高分解能位置センサー内蔵

アクチュエーターの中に、高分解能位置センサー (インクリメンタル、アブソリュートエンコーダなど) を内蔵させることで、各アクチュエーターの動作をサブミクロン、ナノメートルレベルで検出・動作します。そのためサブミクロンの高精度な位置決めが可能で高い再現性も持っています。

3. 柔軟かつ高剛性

ヘキサポッドの動作プラットフォームは6つのアクチュエーターで支えられているため、高剛性であり任意の方向に設置して使用することができます。また、各アクチュエーターはパラレルリンク動作で制御されるため非常に滑らかな動きが可能です。

4. ワークスペース

ヘキサポッドは6本のアクチュエーターの伸縮によって動作するため、動作範囲に制限があります。この範囲をワークスペースと呼び、使用する座標系の原点を基準として設定されます。ワークスペースは障害物や荷重サイズ、配置などの外的要因で制限されることがありますが、シミュレーションを用いて必要な動作範囲が取れるかを事前に確認することが可能です。

5. 高度な制御

PCとヘキサポッド専用コントローラをLANケーブルで接続し、ターゲット位置の指令や動作プログラムをもとに、6つのアクチュエーターの動きを高速演算処理しパラレル動作で6自由度を制御します。基本的にはターゲット位置に最短距離で移動させています。

ヘキサポッドのその他情報

ここではヘキサポッドと、積み重ねステージの違いについて記述します。

用途によってメリットデメリットはありますが、高精度化・高速化する上ではヘキサポッドは非常に優位です。大きな特徴としては下記のようなものがあります。

1.  回転中心や座標系の任意変更が可能

積み重ねステージでは、上部のスイベルステージで回転中心が決まるため、ワークを変更するたびに付け替えや再調整が必要です。しかし、ヘキサポッドステージは、回転中心と座標系をソフトウェアで任意の地点に容易に変更できるため、付け替えが不要で作業効率が大幅に向上します。

2. 累積誤差がなく高精度

積み重ねステージでは、各ステージの誤差が累積されるため、頂上では誤差が大きくなります。しかし、ヘキサポッドステージは1枚の動作プレートを6本のアクチュエーターで支えて制御するため、累積誤差がなく、高精度な位置決めと高再現性が可能です。

3. 高耐荷重で高剛性

積み重ねステージでは、最下部のステージに上部の重さが累積するため、通常は耐荷重の高いステージを配置し、上部のステージには軽量で小型のものを配置します。一方、ヘキサポッドステージは、6本のアクチュエーターで駆動プレートを支えるため、コンパクトながらも高耐荷重で高剛性を実現します。

	ヘキサポッドステージ	積み重ねステージ
回転中心・座標系	任意に変更可能	使用ステージ形状で固定
サイズ	コンパクト	下部が大きく、高い
動作量	やや小さい	大きい（ステージによる）
累積誤差	なし	あり
剛性	強い	弱い
耐荷重	大きい	小さい
可動ケーブル	なし	各軸ケーブル
動作	パラレル	シリアル

ワイヤレス温度センサーとは

ワイヤレス温度センサーとは、電源などの有線接続を必要とせず配管温度などを測定することができる温度センサーです。

従来型の有線の温度センサーでは、長い電源ケーブルを必要としたり、設置場所に制約がある場合があります。ワイヤレス温度センサーは、そのような制約を必要とせず、設置したい場所に設置することが可能です。工業的用途として配管温度の測定やコンクリート内部温度の測定などの温度監視などに用いられる他、教育用として理科学実験に使用されることもあります。電源ソースは主にバッテリー内蔵型と自己発電型に分かれます。

ワイヤレス温度センサーの使用用途

ワイヤレス温度センサーの主な用途は、産業用途における温度監視です。主な用途には下記のようなものがあります。

• 配管温度の測定
• 機械の状態監視 (プロセス産業や半導体工場におけるポンプ、モーター、圧縮機、ギアボックスなど）
• コンクリート内部温度の測定
• 小売・食品業における温度監視 (スーパーマーケット・ビニールハウス・保冷室・養殖場・保冷車)

特に、配管温度や機械の状態監視では、発電所、化学工場、石油精製所、食品加工施設など幅広い産業分野での活用が可能です。

また、ワイヤレス温度センサーは、教育用としても利用されています。温度の変化に関係する理科の単元は小学校から高校まで多々有り、様々な用途で利用することができます。過冷却・蒸留・中和熱などをはじめとする様々な実験で使用されており、防水型の製品は屋外で使用することも可能です

ワイヤレス温度センサーの原理

1. 測定機構

ワイヤレス温度センサーは、熱電対やサーミスタ、測温抵抗体などの一般的な温度センサーを使用して温度を感知しています。熱電対とは、2種類の金属を接続し、温度差で発生する起電力を使った温度センサーです。サーミスタや測温抵抗体は、物質抵抗と温度の相関をとることにより温度測定を行うセンサーです。

サーミスタは、狭い温度範囲を小型・高感度で測定するという特徴があり、測温抵抗体は広い温度範囲を直線性良くカバーできるもののサーミスタより感度が低いという特徴があります。尚、サーミスタには温度が上がると抵抗値が線形的に下がるNTCサーミスタと温度上昇時に抵抗値が大きくなる非線形的なPTCサーミスタとがあり、一般的に使用される素材は、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄などの金属酸化物を主成分とした半導体セラミックです。測温抵抗体の主な素材は、白金、ニッケル、銅です。

2. 動力源

ワイヤレス温度センサーの動力源には、バッテリー内蔵型や、自己給電・発電型の製品があります。バッテリー内蔵型では、CR2032などのボタン電池や単3電池、単4電池、リチウム電池など、様々な種類があります。

また、バッテリーを必要とせず、自己給電が可能な種類の製品では、周囲の熱や振動などの発生源から周囲の廃エネルギーを収集して動作します。エネルギーソースには、温度差、振動、日光、磁場などが含まれます。バッテリーメンテナンスが不要となり、運用コストを削減することが可能です。

データの送受信

ワイヤレス温度センサーは、データロガーとのデータの送受信において、Wi-Fi、Zigbee、Lora、LoRaWAN、Bluetoothなどの各種無線通信を使用しています。製品や用途によって適したデータ通信方法が選択されます。例えば、LoRaWANは受信感度と電波干渉耐性に優れ、理想的な通信環境で10 km 以上の通信距離を実現することが可能であるため、作業エリアが広範囲に及ぶ場合に適しています。

ワイヤレス温度センサーの種類

ワイヤレス温度センサーには前述のように様々な種類があり、例えば、用途別では産業用配管測定や、機械測定、教育機関用理科学実験、などの種類があります。

測定温度範囲は製品によって異なるため、適したものを選択することが必要です。測定インターバルも製品によって異なりますが、リアルタイムデータ表示が可能なものもあります。防水規格のIP66/IP67を取得している製品は、水を扱う現場や屋外で使用することが可能です。

また、製品によっては防爆認証を取得しているため、石油化学プラントや塗装工場、薬品工場などの可燃性ガスを取り扱う工場や設備の第一類危険箇所に設置することができます。

ワイヤレス圧力センサーとは

ワイヤレス圧力センサーとは、電源や通信などの有線接続を必要とせず、工場やプラントにおけるゲージ圧などの圧力測定を行うことができる圧力センサーです。

工場やプラントにおいて、ゲージ圧、シールドゲージ圧、連成圧など、気体や液体の圧力を測定・管理することが必要な産業シーンは多々あります。従来型の有線の圧力センサーでは、長い電源ケーブルを必要としたり、設置場所に制約がある場合があります。ワイヤレス圧力センサーは、そのような制約を必要とせず、設置したい場所に設置することが可能です。電源ソースは主にバッテリー内蔵型と自己発電型に分かれます。また、教育用として理科学実験に使用される製品もあります。

ワイヤレス圧力センサーの使用用途

ワイヤレス圧力センサーは、発電所、化学工場、石油精製所、食品加工施設など様々な産業用途で使用されています。

多くの産業設備における製造プロセスでは加圧ガスや加圧容器を使用しています。加圧リークの流出や加圧容器の膨張は、製造プロセスの安全な稼働を妨げる障害となり、圧力の監視は重要です。主な使用目的には下記のようなものがあります。

• ゲージ監視のオンライン化、リモート計測
• バルブ・弁の漏れ監視
• 配管・フィルター詰り監視
• ガス、液体流量計測
• タンクレベル計測
• ガス、液体フィルターモニタリング
• 工場におけるプロセスコントロール

また、ワイヤレス圧力センサーは、教育用としても利用されています。主な用途はボイルの法則や風船内の圧力の測定など、様々な物理・化学実験です。

ワイヤレス圧力センサーの原理

1. 測定機構

ワイヤレス圧力センサーは、気体や液体の圧力をダイヤフラムを介して、感圧素子で計測し、電気信号に変換し出力します。

半導体ピエゾ抵抗拡散圧力センサは、ダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージを形成する圧力センサーです。圧力によってダイヤフラムが変形して発生する、ピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換しています。ピエゾ抵抗効果とは、抵抗に加わった応力によって電気導電率すなわち抵抗率が変化する現象です。尚、応力によって起こる分極現象であるピエゾ効果とは異なります。

静電容量形圧力センサは、ガラスの固定極とシリコンの可動極を対向させてコンデンサを形成します。圧力によって可動極が変形して発生する静電容量の変化を電気信号に変換する仕組みです。

2. 動力源

ワイヤレス温度センサーの動力源には、バッテリー内蔵型や、自己給電・発電型の製品があります。バッテリー内蔵型では、ボタン電池や単3電池、単4電池、リチウム電池など、様々な種類があります。

また、バッテリーを必要とせず、自己給電が可能な種類の製品では、周囲の熱や振動などの発生源から周囲の廃エネルギーを収集して動作します。エネルギーソースには、温度差、振動、日光、磁場などが含まれます。バッテリーメンテナンスが不要となり、運用コストを削減することが可能です。

4. データの送受信

ワイヤレス温度センサーは、データロガーとのデータの送受信において、Wi-Fi、Zigbee、Lora、LoRaWAN、Bluetoothなどの各種無線通信を使用しています。製品や用途によって適したデータ通信方法が選択されます。例えば、LoRaWANは受信感度と電波干渉耐性に優れ、理想的な通信環境で10 km 以上の通信距離を実現することが可能であるため、作業エリアが広範囲に及ぶ場合に適しています。また、一部の製品ではスマートフォンを用いて状態確認が行うことが可能です

ワイヤレス圧力センサーの種類

ワイヤレス圧力センサーには、多くの種類があり、製品によって仕様や機能が異なっています。圧力レンジや、耐久温度など、適している用途は製品によって異なるため、用途に合わせて適切なものを選択することが必要です。

1. データ管理

製品によっては、データをCSVで保存でき、統計的な設備の維持・管理が可能です。また、機械式圧力計に圧力センサと通信モジュールを搭載した製品では、通信出来ない状態でも、現場で圧力計の指示値を確認することで圧力値の読み取りが可能です。サンプリング周期も0.1秒単位や分単位など製品によって異なりますが、リアルタイムデータ表示が可能なものもあります。

2.  防水、防塵

防水規格のIP65を取得している製品は、水を扱う現場や屋外で使用することが可能です。多くの製品では腐食性のある気体・流体への使用ができませんが、一部の製品では汚染された水やスチーム、多少腐食性のある流体の計測も可能です。

防爆認証を取得している製品は、石油化学プラントや塗装工場、薬品工場などの可燃性ガスを取り扱う工場や設備の第一類危険箇所に設置することができます。

ベアリング温度センサーとは

ベアリング温度センサーとは、ベアリング (軸受) の温度を測定し、ベアリングの異常を発見するために使用される温度センサーです。

ベアリングは、運転開始後に上昇しますが、一定時間経過すると室温より10〜40℃程度高い温度で定常状態になります。ベアリングの温度が定常状態にならず異常に上昇する場合は何らかの不具合が起こっているため対処が必要です。ベアリング温度センサーは、このような不具合を早期に検知するために使用されます。特に重要なベアリングは、焼付きなどによって損傷すると機器のダウンタイムが発生することを意味するため、温度センサーが使用されることが多いです。

ベアリング温度センサーの使用用途

ベアリング温度センサーは、様々な機械に使用されるベアリングのモニタリングのために使用されるセンサーです。ベアリング内部の温度を測定することで、ベアリングの異常昇温をすばやく発見し、不具合の迅速な検出と事故の防止に役立ちます。

ベアリングの使用用途

ベアリングとは、軸・シャフトなどの回転体を正確で滑らかに支持するための機械部品であり、軸受と呼ばれることもあります。ベアリングは、産業用機械、自動車や航空機、鉄道車両、家電製品などをはじめとするさまざまな工業製品に幅広く使用されています。

特に、ディーゼルエンジンなどのピストンエンジンでは、クランクシャフトを適切な位置で支え、エンジンブロック内で回転できるようにベアリングが使用されています (メインベアリング/主軸受)。ディーゼルエンジンは、船舶、発電、産業用途など様々なシーンで利用されています。

ベアリング温度センサーの原理

 1. ベアリングの異常昇温の原因

ベアリングは、動作開始と共にゆっくりと温度が上昇し始め、通常1-2時間後に定常状態に達します。 ベアリングの常温は、機械の熱容量、熱放散、速度、負荷によって異なりますが、不具合がある場合軸受温度が急激に上昇し、異常高温になります。下記は異常昇温の原因となる主な不具合の例です。

• 潤滑剤の極度の不足もしくは過多、潤滑剤不適
• 軸受の取付け不良
• 軸受内部すきまの過小あるいは荷重の過大
• 密封装置の摩擦過大
• はめあい面のクリープ

2. ベアリング温度センサーの機構

ベアリング温度センサーは、ベアリングチャンバーの外側の温度から内部温度を推測するものや、 油穴を利用して軸受外輪の温度を直接測定するものなどがあります。製品によってはベアリングのグリースニップル取付穴に直接ネジ止め可能です。

温度を感知するセンサー機構は熱電対や測温抵抗体などです。熱電対とは、2種類の金属を接続し、温度差で発生する起電力を使った温度センサーです。サーミスタや測温抵抗体は、物質抵抗と温度の相関をとることにより温度測定を行うセンサーです。サーミスタは、狭い温度範囲を小型・高感度で測定するという特徴があり、測温抵抗体は広い温度範囲を直線性良くカバーできるもののサーミスタより感度が低いという特徴があります。

ベアリング温度センサーの種類

ベアリング温度センサーは、様々な製品が販売されています。動作温度も様々であり、例えば-40～105℃、-15〜60℃、0〜1200℃以下などの範囲で測定できる製品などがあり、製品によっては規定の温度でアラームを鳴らすことも可能です。

また、ディーゼルエンジンで使用されるベアリング温度センサーには、ピストンクラウンまで上昇する潤滑油の温度を測定する潤滑油センサーとセットで温度監視を行うことができるものがあります。また、製品によってはワイヤレス通信と自己発電システムにより完全無線化が可能です。リチウム電池を動力としている製品もあります。

また、温度の他、振動の速度や加速度エンベロープなどを同時に測定できるセンサーや、タブレット、スマートフォンやスマートウォッチとBluetoothで通信可能なセンサー製品、クラウドとの連携が充実している製品もあります。過酷な工業条件で使用されることから、防水防塵・耐炎・防爆などの基準を満たしている製品も多いです。

プラスチックブロックとは

プラスチックブロックとは、再生プラスチックを使用したブロック状の製品です。

プラスチックブロックは、一度使用したプラスチックをリサイクルしたもので環境に優しい素材です。コンクリートブロックの替わりに使われることが多く、コンクリートと比較して多くの特徴があります。

プラスチックブロックの特徴は、コンクリートに比べ軽く、割れにくいことです。また、耐水性に優れ木材と違い腐らない利点があります。主な用途は、物置の基礎、基礎の高さ調節、エアコン室外機の基礎、水場での足場などです。

プラスチックブロックの使用用途

1. 物置の基礎・調整材

屋外の基礎にコンクリートブロックを使用すると、環境条件が悪い場合ボロボロと崩れてきます。プラスチックブロックを使えば、紫外線に注意さえすれば、長期間の耐久性があります。

2. 倉庫の湿気対策

倉庫の床は、土間が多く、湿気で内部の収納品にかびが発生したり、収納品が錆びたりする恐れがあります。床面と機材の間にプラスチックブロックを挟むことにより、湿気を抑制して収納品の保護が可能です。保冷庫の場合は、ブロックで高くする効果は大きいと言えます。

3. 工場の台座に

室内にコンクリートブロックを使用すると、経年変化で細かい破片が飛び散ります。プラスチックブロックを台座などに使うと、細かい破片の発生がなく、安心です。特に、精密機械を扱う場合は、破片や粉末が内部に入る危険があります。

4. エアコン室外機の設置に

エアコンの室外機の台座に最適です。プラスチックブロックなら加工が可能なため、室外機とブロックをネジで固定できます。

5. 花壇の境界

コンクリートブロックよりも厚さの種類が多く、好みの花壇が容易に作れます。通常プラスチックブロックの厚さは、20，45，90mm程度です。

プラスチックブロックの原理

1. プラスチックのリサイクル

プラスチックのリサイクル法は、3つが使われています。マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクルです。

マテリアルリサイクルは、廃プラスチックから新たなプラスチック製品を作る方法です。廃プラスチックを溶かして再びプラスチック原料ができます。この原料を再び成形することにより、製品が誕生します。プラスチックブロックはこの方法で製造された再生プラスチックです。

再生プラスチック製品の例は、作業着などの衣料品や、ペットボトル、洗剤などの容器から公園の遊具、ベンチなどです。

ケミカルリサイクルは、廃プラスチックを化学的に処理して炭化水素やガスなどに分解し、再利用する方法です。また、サーマルリサイクルは、廃プラスチックを燃やしてその時発生する熱を、エネルギーとして再び活用します。

2. プラスチックブロックの製造

プラスチックブロックの製造は、廃プラスチックの活用です。廃プラスチックから作られた再生ペレットを成形機に入れ、加熱溶融・成形します。プラスチックブロックに適した材質があるので選定してブロックの製造を行います。

プラスチックブロックの特徴

1. 軽量

同じ大きさのコンクリートブロックと比較して、20％以上軽量です。例えば、コンクリートブロックが約10kgに対し、プラスチックブロックは約7.5kgです。軽いので施工が効率的に行えます。

2. 耐水性良好

プラスチックブロックは耐水性に優れ、長時間水にさらされても耐久性があります。水場で使用しても劣化がありません。コンクリートブロックは、水により劣化して、ボロボロと崩れます。

3. 落下時の損傷小

落下した場合、コンクリートブロックは割れることが多いが、プラスチックブロックは割れません。衝撃に強いと言えます。また、コンクリートブロックが細かく割れると、破片や細かい粉末が対象物に悪く影響します。

4. 通気性

コンクリートブロックは通気性があり、プラスチックブロックは通気性がありません。使用場所によっては、プラスチックブロックは、気密性がないのが利点になります。

養生ボードとは

養生ボードとは、主に建築現場において施工中の床や壁面、階段などを保護するために用いられる建築資材の一つです。

養生ボードは紙やポリプロピレンなどでできており、硬いものがぶつかっても、自ら変形して衝撃を吸収することによってクッションとなり、床面や壁面に傷がつくのを防ぎます。

傷だけではなく、汚れが付着することも防げます。養生ボードは建築現場だけでなく、引越し時に冷蔵庫や大きな家具類を搬入や搬出する際に、建物の床や壁に傷がつくのを防ぐ保護材としても利用される建築資材です。養生ボードと同様の使い方をする建築資材に養生シートがあります。養生ボード、養生シートともに役割は同じですが、養生ボードは板厚があることによって、養生シートよりも高い保護機能を有しているのが特徴の一つです。同一メーカーの養生ボードでも、板厚違いの製品が用意されています。

養生ボードの特徴

養生ボードの特徴は、軽くて持ち運びがしやすいこと、使用時の保護機能や繰り返し使用としての耐久性があること、容易に切断できることなどが挙げられます。

まず養生ボードは一つの現場で多くの枚数で用いられるケースが一般的です。養生ボードの運搬や保管をしやすくするために、養生ボードには重量が軽いという特徴があります。

次に養生ボードは損傷が激しくなるまで、繰り返し使用されるのが一般的です。硬いものがぶつかったりした際に自らが凹むなどのダメージを受けて床面や壁面を保護しますが、繰り返し使用できるよう、ある程度の耐久性も有しています。

最後に現場によっては、養生ボードを切断しなければ保護できない狭い場所や、半端なサイズが求められる場合もあります。そのような状況においても、容易に切断できることも養生ボードが有している特徴の一つです。

養生ボードの使用用途

養生ボードは主に、建築現場で多く用いられます。新築工事やリフォームであれば、フローリング材やタイル、カーペットなどの床面を仕上げた後、壁紙のクロス材を貼り付けた後の保護に、養生ボードは用いられます。建築現場以外では、引越し作業時に建物の壁面や床面を保護するため、またイベントを行う際に、会場の床面や壁面を保護する必要がある場合にも、養生ボードが用いられます。

養生ボードの多くは屋内で広く用いられますが、ポリプロピレンなどの樹脂製の養生ボードであれば、雨などにも耐えられるため、屋外で用いられることもあります。また養生ボードは傷や汚れを防ぐための建築資材ですが、仮設の壁として部屋を区切るための仕切り壁として利用するのも、養生ボードの使用用途の一つです。

養生ボードの選び方

養生ボードを選ぶ際には、材質、サイズ、厚さ、価格から選ぶことができます。養生ボードの材質には、ポリプロピレンなどの樹脂製以外に、紙製のものがあります。水がかかる可能性がある環境で使用するなら、紙製よりも樹脂製のものを選ぶのが一般的です。さらに新築やリフォーム向けには、ホルムアルデヒドを吸着する機能や、作業者が滑りにくいよう表面に凹凸形状を付与してスリップ防止の機能を加えた製品もあります。

サイズはメートル法と尺貫法にあった寸法の製品が発売されています。メートル法であれば900mmx1800mm、尺貫法であれば910mmx1820mmの製品がほとんどです。

厚さは製品によって異なりますが、1mm〜3mm程度のものが多く販売されています。厚さは保護機能の高さに影響し、同じ材質であれば厚いほど保護機能は高まります。しかし保管や運搬、重量やコストなどを考慮すると、必ずしも厚い製品が良いとも限りません。養生ボードを使用する環境を考慮し求める保護能力に応じて、適切な厚さを選ぶことが大切です。

What Is Material Characterization?

Material Characterization measures and evaluates the physical, chemical, and mechanical properties and performance of materials.

Properties such as strength, hardness, durability, thermal conductivity, electrical conductivity, and chemical stability of materials are tested. This provides a quantitative understanding of how a material will behave under certain conditions. Test results are used for material design, selection, and durability prediction.

Material Characterization allows objective evaluation of material properties, improving product quality control and quality assurance and reducing the risk of defective products. Additionally, the behavior of materials under specific environmental conditions can be evaluated, enabling the selection of the most appropriate material.

Uses of Material Characterization

Material Characterization is used in a variety of applications. The following are some examples:

1. Research Institutes

Research institutes perform Material Characterization to characterize new materials and determine how their properties affect material design and application. This leads to the development of new high-strength materials, energy-efficient materials, and environmentally friendly materials, among others. A better understanding of the physical and chemical properties of materials is possible.

2. Automotive Industry

Material Characterization of automotive parts and bodies evaluates their safety in collisions and durability in long-term use. Material strength, fatigue properties, durability, and corrosion resistance are important. Additionally, material property tests are conducted when developing new lightweight materials yet maintain strength and safety, as vehicle bodies are required to be lighter following stricter fuel consumption and environmental regulations.

3. Aerospace Industry

Materials for aircraft engine parts and airframe parts must withstand high temperatures and extreme environmental conditions. Material Characterization can evaluate the strength and heat resistance of specific materials at elevated temperatures.

Additionally, aircraft require lightweight yet high-strength materials to improve fuel efficiency and flight performance. Through Material Characterization, materials such as composite materials and titanium alloys that have both of these characteristics can be evaluated.

4. Construction Industry

This test is performed to evaluate the strength and fire resistance of concrete, reinforcing steel, wood, and other materials. This is essential to meet building and safety standards.

Principle of Material Characterization

Material Characterization evaluates the physical, chemical, and mechanical properties of materials. The first step is to prepare the specimen to be tested. The specimen is machined to a specific shape and size and adjusted to fit the test equipment.

The necessary testing equipment is then prepared to perform the various tests. These testing machines are designed to apply precise loads to the test specimens. The loads defined by these testing machines are applied to the specimen.

During the test, physical quantities such as loads and displacements or stresses in the specimen are measured. This allows the behavior and properties of the specimen to be quantified. The measured data are recorded for later analysis and comparison.

The data obtained from the test results are used for characterization and analysis. This is often used to determine the performance and applicability of the material. Through the above procedures, material characterization testing provides reliable data for various industrial and research fields, contributing to the design of materials and the development of new technologies.

Types of Material Characterization

There are many different types of Material Characterization. The following are some examples:

1. Impact Testing

Impact testing is used to evaluate how a material behaves under impact or sudden loading. It is performed to measure the toughness of a material and to evaluate its fracture behavior and energy absorption, especially when subjected to sudden loading. Charpy impact testing is an example.

2. Fatigue Testing

Fatigue testing is used to evaluate how a material will hold up under repeated loading. The fatigue failure or failure behavior caused by the repeated loading of a material over a long period can be verified. The fatigue life is evaluated by the number of cycles and stress amplitude by applying a specified cyclic load to the specimen.

3. Thermophysical Property Testing

Thermophysical property tests are used to determine the thermal conductivity and coefficient of thermal expansion of materials. These are important factors in determining the performance of a material under design and usage conditions.

4. Electrical and Magnetic Property Tests

Electrical and magnetic property tests are used to measure the electrical conductivity, magnetic properties, and insulation properties of materials. These properties directly affect the design and performance of electronic devices. Electrical resistance, capacitance, and magnetic permeability can be determined.