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バイメタルで温度表示
2023/10/16 10:18
- バイメタルで温度表示をする方法について教えてください
- バイメタルと別のセンサーを使用して温度表示をしたいですが、接点ケーブルの制約があります
- 温度表示の範囲を40℃〜60℃に設定したいです
バイメタルで温度表示
2008/05/08 16:53
装置にバイメタルが取付いています。このバイメタルでON、OFF制御をしていますが、此れで温度表示をする方法が有りましたら、ご教授下さい。
バイメタルと別にセンサーをつけて表示したいのですが、構造的に、バイメタルの接点ケーブルが端子台でしか自由になりません。
バイメタルは60℃(b接点)で、復帰値50℃の物を使用しています。
温度表示は40℃~60℃の範囲で表示したいのですが、宜しくお願い致します。
回答 (5件中 1~5件目)
バイメタルがONのままだったら到達するはずの温度をどうやって推測
するかですが、下記の方法を検討してみてください。
1.常温から加熱し始めてすぐの温度上昇速度を測る。
2.温度上昇の途中通過点のある時刻の温度を測る。
3.同じく、上記2とは別の時刻と温度を測る。(上昇途中を2点計る)
これらから到達温度は計算できるはずです。やってみてください。
なお、上記1は温度上昇の初期勾配を計ることを意味しています。
(この一定勾配だとすると時間 t = τ のとき温度は最終到達温度に
なります。)
基本式は
T = To (1-exp[-t/τ])
Tは途中温度、Toは最終到達温度、tは時刻、τは時定数 です。
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バイメタルに歪ゲージでも貼り付けますか。
でも高くなりますよ。
専用IC載せれば簡単です。
お礼
2008/05/09 08:24
有難う御座います。
歪ゲージについて、初めて聞く名前ですので、教えて頂けましたら幸いです。
宜しくお願い致します。
正確な表示は無理ですが、「らしい」表示ならできるかもしれません。
まず、バイメタルがONのままだったら到達するであろう温度を推測します。
(簡単なことではないですが・・・)
そして、計りたい対象物の比熱(熱慣性)も調べます。例えば、常温から
60℃になるまでの時間を計ります。
バイメタルのON / OFF に相当する矩形波を作り、これを相当する時定数の
積分回路で積分します。するとその電圧がおよそ対象物の温度になっている、
という訳です。
例を挙げると、到達温度が200℃とし、室温を25℃とし、25℃から60℃までの
所要時間を90秒だとします。
室温25℃を基準にすると、200-25=175℃温度上昇する途中、60-25=35℃上昇
するまでの時間が90秒ということになるので、温度上昇のカーブを
エクスポネンシャルだと仮定すれば、時定数τは次式で表せます。
τ = -90 / ln(1-35/175)
これは計算すると τ = 403 秒 ということになります。
次に、時定数が403秒のCR積分回路を作り、2.5Vと20Vとの間を振幅
する信号(バイメタルのON/OFFから作る)を上記積分回路に印加します。
(例 3300uFと120kΩ、 容量誤差に注意)
積分回路の出力はほぼ対象物の温度に相当する値になるはずです。
この例では 1Vは10℃に相当します。
バイメタルのONとOFFの途中の温度も表示できるはずです。
説明でもお解りのとおり、いろいろな仮定が入っていますので、正確性
はあまり期待できないかもしれません。ただ、系が安定で、再現性があれば
合わせこむこと(校正)でそれなりに使えるようになるかもしれません。
お礼
2008/05/09 08:31
ご丁寧な解説で有難う御座います。
頂きましたアドバイスを基に、試してみたいと思います。
深く感謝申上げます。
>バイメタルと別にセンサーをつけて表示したいのですが
制御が関係無ければ、別途 温度計 を追加されれば如何ですか。
お礼
2008/05/09 08:34
ご回答頂き、有難う御座います。
センサーを付けたいのですが、測温部分が構造上全く見えない部分な為、苦慮しております。
取り付けてあるものが単なる機械式のバイメタルであれば、温度表示は
不可能(精度が問題)と思います。バイメタルは単に接点がオン/オフ
するだけの機能しかありませんので、XX℃の信号をとりだすことは無理
です。単なる目安として、接点の入り切りを見たいのであれば、接点と
並列に小さなランプを入れるのも一つの方法かと思います。
ただ、バイメタルの入り切り温度はかなり変動します。(±5℃程度)
電子式のサーモスタットに置き換えられるのであれば、比較的簡単に
実現可能でしょう。
参考URL
http://www.matsuo-ele.com/products/055_METI3.html
お礼
2008/05/09 08:43
有難う御座います。
電子式のアドバイスを頂きましたが、構造上センサーが取付けられず既存のバイメタルの利用法を考えて降りましたが、とりあえずセンサーの取付け箇所を再度検討いたします。
お礼
2008/05/09 10:30
有難う御座います。
詳しくご説明頂きまして、感謝申上げます。
10日、11日の休日に試験的に行ってみたいと思います。