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熱電対の取り付け方
2024/11/11 19:41
製品の発熱部位(MAX50℃程度)に対して熱電対を取り付け表面温度を計測したいと考えています。取り付け方としてカプトンテープで貼る方法があると思うのですが、熱電対の接点部が点接点になってしまい熱がうまく伝わらないのではないかという点と、カプトンテープで熱がこもってしまわないかという2点に対してやや懸念があります。そこで接点部にコンパウンドのようなものを少し塗り熱伝導を補助し、且つカプトンテープは使わないようにする案を検討中です。
上記のように考えているのですが、そもそも熱電対の取り付け方にゴールドスタンダードやガイドラインのようなものがありましたらご教示いただけないでしょうか。
よろしくお願いいたします。
※OKWAVEより補足:「技術の森( 開発・設計)」についての質問です。
回答 (5件中 1~5件目)
測定面が樹脂やゴムであって、接着剤やテープの跡が嫌ならば、他の回答者さんが推奨なさっている非接触方式(サーモカメラ)が適切なように思います。
一般的な電気製品の場合、温度試験を行ったサンプルを出荷することはありません。お問い合わせの製品は、量産品ではなく、相当に高価な単品製作品のように受け取りました。
もし、中間的な性質の製品であれば、温度試験を実施した後で、表面の樹脂部品を交換して完成させるような方法もあります。
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・熱電対線が熱の入出経路とならない様になるべく細い熱電対を使う事。(熱電対線のバネ性による浮き上がり防止にもなる)
・熱電対の接点部分は余分な熱容量やヒートシンクとしての熱入出経路となる部分を減らす様に捻じり接点でなく、溶接接点を選ぶ事。
・熱電対接点部が温度勾配の発生する境界領域に位置しない様に、高熱伝導体で被覆する事。(可能なら、熱伝導接着剤での接着が好ましい)
測定対象・要求条件によって最適な固定方法はかなり変わります。
具体的な推奨方法というのは、なかなか例示が難しいです。
参考資料:1
https://fscdn.rohm.com/jp/products/databook/applinote/common/notes_on_temperature_measurement_using_thermocouples_an-j.pdf
参考資料:2
https://www.hakko.co.jp/expe/expe2301.htm
そのくらいの温度ならCC線でΦ0.1ぐらいのでカプトン粘着テープで貼り付け。もしくは相手が平面であるなら上記を小さな銅板にはんだ付けしてカプトンテープで貼り付けみたいなところでしょうか。隙間が気になるなら熱伝導グリスをつけておけばいいでしょう。
相手が金属なら直接はんだ付けもありですね。
お礼
2024/11/12 12:47
早速のご回答ありがとうございます。参考にさせていただきます。
最重要項目が記載されてなんでアレですが
1、具体的にどんな熱電対?
↓のような保護管付きではないと憶測できるが
https://www.okazaki-mfg.com/BasicProducts/thermocouple.html
↓のタイプかな?
https://www.fa.omron.co.jp/products/family/3670/dimension.html
或いはコレあたりか?
https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110302051370/?CategorySpec=SP100196788%3A%3Aa
単純に単体の補償導線0.3sqの先に圧着端子を付けるダケ
https://www.fukuden.co.jp/product/result/%E2%96%A1-%E2%97%8B-VVF/
安価なVXは精度が悪いけど、KXは高価だけれどそのまま熱電対として使用可能
https://www.fukuden.co.jp/product/compensating-cables/model/
https://www.ninomiya-ew.co.jp/?post_type=product&product_main=tew&product_cat%5B%5D=tew_vinyl-g&s=
ワークは何?サイズと質量はどれくらい?
プリント基板上のIC素子とかは難しいよ
非接触の方が良いよ 昔は高価だったけど最近はそうでもなし
https://www.keyence.co.jp/products/process/temperature/ft/
https://www.optex-fa.jp/products/thermo/
補足
2024/11/12 12:44
早速のご回答ありがとうございます。熱電対にもこんなにたくさんの種類があるのですね、勉強になります。
当方で使用する熱電対は下記のようなK型の被覆熱電対を考えています。
https://service.chino.co.jp/jp/serv/products/detail/?did=60
尚、測定対象は具体的には伏せさせていただきたいのですが、ユーザー様が手に持って使用する製品になります。測定面の素材は樹脂やゴムが使用されていまして、発熱部位や手に触れる複数のポイントに熱電対を配置しようと考えています。
WEB上にも複数の情報がありますが、一例を紹介します。
https://www.hakko.co.jp/expe/new/exnew5902.htm
熱電対の貼り付け方によるバラツキが大きいのが現実です。エポキシ樹脂で接着する方法が一般に推奨されていますが、MAX50℃程度であれば、簡易的には瞬間接着剤で接着する方法もあります。接着剤の種類によるバラツキよりも、きちんと接着できないで剥がれかけの状態を見逃すことのエラーが危険です。
接着しやすい平面があればいいのですが、平面がない場合は、細い糸で熱電対を縛り付けて、接着剤などの樹脂で熱伝導を補強するような方法もあります。
条件次第で工夫をしているのが実態と思います。
測定対象、寸法を具体的にご提示頂くことが可能であれば、もう少々踏み込んだ熱電対の固定法を示すことができるかもしれません。
補足
2024/11/12 12:41
早速、測定実験の情報ありがとうございます。私も接着剤の固定方法について検討したのですが、測定後に接着剤を剥がす破壊検査になってしまうことから非破壊で検査する方法を検討しておりました。この点について情報が漏れており失礼しました。
測定対象は具体的には伏せさせていただきたいのですが、ユーザー様が手に持って使用する製品になります。測定面の素材は樹脂やゴムが使用されていまして、発熱部位や手に触れる複数のポイントに熱電対を配置しようと考えています。
尚、熱電対は下記のようなK型の被覆熱電対を使用したいと考えています。
https://service.chino.co.jp/jp/serv/products/detail/?did=60
お礼
2024/11/12 13:18
ご回答ありがとうございました。頂きました参考資料を拝見させていただき、JEDECで推奨される方法や注意点など勉強させていただきました。注意点の中でも熱電対の太さで意外と測定値に差が出ることに驚きました。貴重な情報、ありがとうございます。