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2015年6月18日 (木)

“K型熱電対 ステンレス管タイプ”(秋月電子通商)に関するディベート

銅・コンスタンタンが線材として使われていたのでT型ではないのかと書いた秋月電子通商の“K型熱電対 ステンレス管タイプ”についてそれは補償導線ではないのかというご指摘をいただきました。

どっちだろうとずっと考えているのですが未だに結論が出ません。

私の中の“T型”(銅-コンスタンタン)説と“K型+補償導線”(クロメル-アルメル)説がディベートしてみました。

  「じつはT型のような気がする秋月のK型熱電対

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K: 銅・コンスタンタンはクロメル・アルメルの補償導線として使用できる。K型の熱電対に補償銅線をつけたタイプだろう。

T: クロメル・アルメルは安価な熱電対、補償導線を使う意味はない。

K: クロメル・アルメルは脆そう。銅・コンスタンタン(補償導線)を使う方が配線の取り回しが楽である。

K: クロメル・アルメル、特にクロメルはハンダ付けが難しい。一方銅・コンスタンは容易にハンダ付けができるので使いやすい。

T: もしそうなら他の熱電対でも補償導線を使うはず。しかし同じ秋月電子通商のK型熱電対プローブでは補償導線は使われていない。

  「クロメルのハンダ付けはやっぱり難しそう - 秋月電子通商のもうひとつのタイプK熱電対

T: どちらもDMMなどに接続するためのプラグがついている。ハンダ付けすることは想定していないはずだ。

K: “K型熱電対 ステンレス管タイプではMS8209、MS8229に御使用になる場合、コネクターが合いませんので、半田付けをして付け替えていただく必要がございます。という注意書きがある、つまりハンダ付けすることを想定している。一方プラグとの接続部分もクロメル・アルメルでハンダ付けの難しいK型熱電対プローブにはこの注意書きはない。

T: 補償導線を使った場合は補償接点部分の取り扱いに注意しないと誤差が出る。そのことをユーザに周知すべきだが説明書にはこのことにはまったく触れられていない。

K: 実際に起電力を測ってみると冷接点と熱接点を同じ環境においても温度差が0℃にならないことがある。これは冷接点・熱接点以外に熱電対を構成しているポイント、つまり補償接点があることを示している。ケーブルは銅・コンスタンタンでも測定部分は銅・コンスタンタンではない。

T: 銅の熱伝導率は高いので冷接点と熱接点を同じ温度の環境においても冷接点と熱接点の温度が同じになるとは限らない。同じ温度環境で起電力があったとしてもそれだけで補償接点があることの証明にはならない。

K: 「秋月電子通商 - FAQ - K型熱電対 ステンレス管タイプにある写真を見るとステンレス管の持ち手の部分に結合点(補償接点)があるようだ。

T: その写真にある線材は手元にある熱電対で使われている線材とは明らかに異なっている。どちらかと言うとK型熱電対プローブに使われているものに似ている。

  「熱電対素線(タイプK、クロメル=アルメル)をハンダ付けしてみた」に線材の写真あり。

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よく考えると最後の“主張”は“T型”説ではなくて“K型+補償導線”説になりますね。

秋月電子通商 - FAQ - K型熱電対 ステンレス管タイプ」の写真を見ていると、

熱電対部分とプラグ部分を結ぶケーブルにもほんとうはクロメルアルメルを使うのだが在庫がなくて銅コンスタンタンを使ったときのものがたまたま私の手元にある、

という推理もできるような....     

熱起電力を測ってみればT型だかK型だかすぐにわかるはずと思われる方もいらっしゃるかと思いますが、補償導線に使うくらいですからそう簡単には判別できないような気がします。

  「あんまり違いがないK型熱電対とT型熱電対の熱起電力

でも熱起電力のの比較もやってみるつもりです。


と書きましたがじつはこれは間違っています。

この記事の“結論”は

  「K型熱電対 ステンレス管タイプ(秋月電子通商)による温度測定

にあります。

--------

関連

  「記事一覧(測定、電子工作、天文計算

  「PICで作る温度計のセンサー比較
  「正確な温度を求めて (1)
  「氷点 - 摂氏0度の作り方

  「熱電対素線(タイプK、クロメル=アルメル)をハンダ付けしてみた」 <== 事実誤認記事
  「クロメルのハンダ付けはやっぱり難しそう - 秋月電子通商のもうひとつのタイプK熱電対
  「じつはT型のような気がする秋月のK型熱電対」 <== 事実誤認記事かも?

  「あんまり違いがないK型熱電対とT型熱電対の熱起電力
  「熱電対起電力を直接測定できる22bit(20.6bit)ADコンバータMCP3553
  「「PICとMCP3425で作るK熱電対温度計 - やっぱり計装アンプLT1167を使う」」
  「PICとMCP3425で作るK熱電対温度計 - OPA277PAでプリアンプを作る
  「熱電対の起電力の近似式 - 起電力と温度の相互変換 (250℃~1300℃編)
  「熱電対の起電力の近似式 - 起電力と温度の相互変換」 (-20℃~120℃編)

参考

  「
学習院 - 仲山英之・石井菊次郎 - 2-1 温度測定
  「岩手大学農学部 岡田益己 - 温度の正しい測り方(3)熱電対の作り方・使い方
  「アナログ・デバイセズ - 熱電対温度計測に関する不明瞭な部分の理解
  「株式会社東京熱学 - 2-3 熱電対の許容差

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趣味の実験」カテゴリの記事

コメント

手元の残っていた「補償電線」を写真に撮ってみました。
https://drive.google.com/open?id=0BwD_8c3FpNN8eWRMWmVINk5uX1U&authuser=0
何かの計器から外したものです。
ケーブルの根元には「3M」の印、圧着端子のマークに「CA+」と「-」が見えます。
参考になりますかどうか・・・

わざわざありがとうございます m(._.)m
線材はプラス側は銅でマイナス側はよくわかりませんがCuNi/コンスタンタンなのかも....
3Mはあの3Mでないとすると3メートルのことだったりして (^^;;
CAがクロメルアルメルの略で補償導線のマイナス側がコンスタンタンだとすると今回と同じパターンですね。
今回の件でいろいろ調べたり実験したりできたのでその意味では勉強になりました (^^)


はい。 「3M」=3メートルのような気がします(笑)。
これ、もう不要品ですんで、何かの実験で使われるのなら、お送りしますけど。
いかが?

7本よってあるみたいだから私にとっては3m*7=21mの銅・コンスタンタンに相当しますね。
銅コンスタンタンはハンダ付けできるところが魅力的なんですよね。
ほしいですが甘えてしまっていいものなのでしょうか。
着払いで送っていただくにしてもいろいろお手数おかけすることになりますし.....

セッピーナさん、レターパック・ライトでお送りします。
360円なんで、到着後に120円切手3枚を送ってもらえればOKです。
  (ちょいオーバーしますが缶ビール券でも可でっす)
******** まで、お届け先をメールください。

ありがとうございます。
さきほどメールしましたのでよろしくお願いします m(._.)m
メアドは(公開されているのかもしれませんが)スパム対策に消しておきますね。

レターパック・ライトに入れ、昨夕(金)、帰宅時にポストへ投函しました。
日曜には着きますかな。
何か「オマケ」をとも思ったんですが、適当なのが見当たりませんでした。

お手数をおかけし申し訳ありませんでした m(._.)m
オマケなんて滅相もありません。
到着が待ち遠しいです (^^)

秋月のもう一つのK型で測定してみたらとてもいい精度で温度測定ができるようです。

T型(銅・コンスタンタン)の起電力も起電力表とそう変わりがないのではないか?
起電力表通りならK型、T型はそんなに起電力に違いがないはず。
補償導線(銅・コンスタンタン)の起電力は明らかにK型と異なっている。

ということで補償導線(銅・コンスタンタン)の起電力がT型熱電対(銅・コンスタンタン)の起電力表とどの程度違うのか興味津々です。
おそらく両者でコンスタンタンの物性・組成が違うのだと思いますが、3Mもあれば電気抵抗なども正確に調べられそうな気がします。

昨日帰宅したら封書が到着してました。
ずいぶん遠回りをしたようで・・・

申し訳ありませんでした m(._.)m
先日コメントさせていただいたように切手を貼らずに出してしまったもので.... (^^;;

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