電タバ関連つらつらと・・・

電子タバコとか、VAPEとか言われているアイツについて、適当に書いていく、そんなBlogです。

温度測定機材

さて。

温度測るのに熱電対使うことを決めたのですが。
この熱電対、信号出力が微弱なうえにリニアではないため、なかなか扱いが厄介です。

高速に測れる前提で、いくつか機材を探してみました。

まず、GRAPHTECHのMIDI LOGGER。
10us精度で測れます、15万くらい。
001

ロガー的アプローチでは、他にはHIOKIだのKeyenceだのがあります。

HIOKIはまあ、比較的ゴツい。
imgres
まあ車両開発とかで使い勝手のよさそうな感じ。

ふつーの電気屋さんだったオイラは、キーエンス使って連続動作試験だの恒温槽だの突っ込んだりとやらかしました。
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あとはもちろん横河。
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こんなの、それこそ恒温槽とかに内蔵されてるケースが多いです。

PLC的なアプローチも存在しますが、まあ割愛。
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オイラ、ラダープログラミングとか、全然わからんしね。

まあでもロガー系は、サンプリング精度が取れません。
最低500msとかです。
使用用途考えたらあたりまえなんですが、今回はちょっとアレ。

んじゃオシロと一体化してる素敵なのあるかなと。

ありました、横河のスコープコーダー!。
imgres

右に見えるモジュールを差し替えることによって、電圧だの歪だの「温度」だのを多チャンネルで計測可能です。
分解能もそこそこ。
前の会社ではオシロ扱いされてて、右側面からプローブ出すことになるので、なかなか不評でしたけどw。

これいいなー、と思ったのですが、どのソリューションも中古で最低5万コース。
スコープコーダーは液晶割れジャンクとかありましたけど、温度モジュールがなかなか素敵なお値段します。

もっとこう、、、お金かけたくないのです。

そこで考え方を変えて、熱電対にアンプなやり口はどうだろう、と攻めてみることに。
理想は、「電圧変換」、オシロでプロットしたいしね。

熱電対アンプで代表的なのは、秋月さんのコレ。
M-08218
・・・でもこれ、出力アナログじゃなくてデジタル、しかもSPI。
分解能も取れません。

がんばって探したところ、以下2つのソリューションが使えそう。

車両用の熱電対アンプユニット、KAP-K01U。
KAP-K01U

Flukeのデジタルマルチメータ用のモジュール、80TK。
80TK_328px_x_220px

どっちも内蔵アンプで、温度を電圧に変換してくれる素敵機材です。
アナログ回路なので応答性もそれなりかなと。

どっちも定価2万円くらい。
だがしかし、車両用の方は納期がかかりそうなのと、バラ線で入出力あるのがイヤな感じ。
80TK、キミに決めた!。

・・・Amazonで箱つぶれ品が1万以下だったし!。

さっそくポチって到着待ち。
到着したら、かるーく使ってみましょうか、ね。

 

温度の測り方

アトマの温度測りたいのです、、、、が。
いろいろ方式ありそうなので。
何使うか考えてみましょ。

まず、パッシブ的なやりくち。
間接的に測るには・・・。
放射を測ればOKです。
赤外線かなんかを見ればOKかなと。

やりくちとしては・・・
・赤外線温度計
・サーモグラフィー

あたりかなと。
赤外線温度計はまあ、こんなの。
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 だいたい3000円くらいからあります。
オイラの持ってるのは、サイズのPC用のヤツ、確か特価500円。

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コレだ!。

次にはまあ、サーモグラフィ。
数十万の高級品だった印象ですが、最近値崩れ中。
FLIR_E4E5E6E8_TOP13_on
こんなんね。
15万くらいでイケます。

でもね、どっちも欠点が。
それは応答速度。
赤外線温度計は、高性能なのでも100ms以上、サーモグラフィーもまあ30fps、33msがいいとこです。
電子タバコは結構立ち上がりが気になるので、これだとダメかもわからんね。

まあなので、アクティブ方式で。
アクティブといえば接触式。
まぁ普通の温度計。
デメリットは、「温度計を暖めないとダメ」なとこ。
普通の温度計じゃ応答速度も何もあったもんじゃないので、ここは熱電対一択かなと。

熱電対とは、複数の金属を接触させ、そこの温度を弄ると微妙に起電力が起こる現象を使います。
まあテクニカルの温度調整と一緒やね、一緒じゃないかw。

使用する素材の違いで、複数ありますが、まあメジャーなK型をチョイスしようと。

RD607855-01
こんなんね。
使用時は、2本の導線をより合わせて軽く半田付けします。

で、熱電対自体の応答性。
http://www.anbesmt.co.jp/tctest.html
ここ見る限り、数千度の範囲では100us程度、数十度の範囲でも10us程度の応答性は期待できそうです。

これ使えそう!。

ただ熱電対、いくつか課題があります。

1.接触式のためこいつ暖める時間を考える必要がある
 まあ、コットンとかの真ん中の温度測るでOKかなあ。

2.構造上導電体
 どうしてもの場合はポリイミドさん登場の方向で!。

3.単位が微弱なため、まともに測るにはアンプが必要
 どうにか手に入れるしかない。
 素人なのでキャリブレーションとか考えると自作は避けたい。

まあ熱電対使う前提で、機材選定に入りますか!。 

測定のやりざま

さて。
 
何を測定したいのか、ある程度ざっくりまとめてみたいと思います。

まず、オイラは味音痴ですし、不器用ですので。
 リキッドやコイルの芸術性に関するところはパス。

電気屋なのでバッテリー周りかなと思ってはいるのですが。
単純に出力波形だけを愛でてもしゃーないかなと。
あくまで電子たばこは、アトマイザーとのマリアージュを楽しむものですし。

でも、試験しながら吸うとか、値がいかにもバラけそうで嫌。

つーわけで目標は、こんな感じで設定:
・標準的なアトマイザーをバッテリーにつけた状態で測定
・アトマイザーは標準的な吸入空間で測定

で、何を測定するかと・・・。
・アトマイザーの温度変化を確認していきたい
・他取れる情報を取って、知見として貯めていきたい
と思っています。

基本的には、アトマイザーの温度変化を軸として
・バッテリーからの電源出力の違い
 ・PWM、リニアの違い
 ・プリヒートの有効性
・コイルの状況による違い
 ・隙間開けたコイル
 ・マイクロコイル
・ウィックの材質による違い
 ・コットン
 ・シリカ
 ・ステンレス
 
を見ていこうかなと。

まだまだ機材や手法が揃ってないですが、こんな感じで適当にユルく・・・。 
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