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リフロー炉温度プロファイルを開ループ制御で試してみる
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     リフロー炉に使う予定のオーブントースター、そのインパルス応答が判明しています。今朝のブログに書いたよう、インパルス応答とヒーター制御量から炉内温度を推定できる様になりました。

     

     時間毎に変化するヒーター制御量を色々と当てはめてリフロー炉温度プロファイルになるようヒーター制御量を推定して見ました。また推定したヒーター制御量のデータをオーブントースターに入力し、実際に推定した温度になるか調べて見ました。

     

     結果を上のグラフに示します。横軸が時間(分)で縦軸がヒーター制御量(%)と炉内温度(℃)になります。緑のグラフがヒーター制御の状態です。スタート開始から100秒の加熱ステージは100%で加熱します。100秒〜300秒の予熱ステージは50%で加熱します。300秒〜380秒のリフローステージは100%で加熱します。380秒以降の冷却ステージはヒーターを切っています。

     

     黒のグラフはヒーター制御量(緑)とインパルス応答から推定した予想炉内温度になります。また、赤のグラフは実際に計測した炉内温度の推移になります。

     

     上記グラフ、予想値の黒グラフと実測値の赤グラフを比べて判ると思いますが、実測値がとんでもない値になる訳じゃなく、予想温度と似ているのが判ると思います。でも期待していたほど一致している訳ではありませんでした(チョットガッカリ)。

     

     今回はフィードバック(閉ループ)制御ではなく、時間になったらヒーター制御量を変更するという開ループ制御です。この程度の差ならしょうがないのではと思います。

     

     実際問題として、開ループ制御で使えるかと言えば心配ですね。やっぱりフィードバック(閉ループ)制御にするべきです。どうやったら良いんでしょうか。

     

     インパルス応答を使ってコンピュータの中に仮想のオーブントースターを作り、制御のシミュレーションができる環境を作った方が早いかもしれません。

     

    以上、また途中経過でした。

    | 電子工作 | 17:19 | comments(0) | - |
    オーブントースターのステップ応答とインパルス応答
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       オーブントースターをリフロー炉に改造しようと、色々と試験を行っています。当初は PID 制御でできるんじゃ無いかと思っていましたが。反応の遅れが 2.5分もあり PID 制御(閉ループ)ではリフロー設定温度変化に対応できないんじゃ無いかと心配になってきました。

       

       閉ループ制御で無理なら開ループ制御(?)で試して見たらどうだろうか? と言う事でオーブントースターのステップ応答(ヒーターの電源を入れっぱなしにした時の温度特性)を計測する事に。

       

       

       上記左のグラフはヒーターを毎秒あたり 0.4 秒間だけ通電(240W相当の電力)した時の温度変化(ステップ応答)になります。1時間ほど通電すると 240W で 220℃あたりで安定する様です。

       

       右側は温度変化(ステップ応答)を時間微分したグラフになります。計測値にノイズが多く含まれるので結構乱雑なグラフになりますが、何となく傾向が判ると思います。

       

       何故にステップ応答を時間微分したデータを作ったのか、と言うと。ステップ応答を時間微分するとインパルス応答が得られるからです。何故にインパルス応答が必要かと言うと(くどいな〜)。インパルス応答(H)に入力(通電状態 X)を乗算しコンボリューション積分(疂込み積分)すると、入力(通電状態 X)による温度変化(Y)を推定することができるからです。

       

      単純に Y = H * X で表すことができます。

      (ラプラス空間での話)

       

       これを実空間の計算に戻すと演算子*はコンボリューション積分とか畳み込み積分になります。ステップ応答は入力が常に一定なので時間微分したデータを1秒毎にズラして加算すると得られます。

       

       

       一枚目グラフ右の微分データをコンボリューション積分(疂込み積分)したのが上記グラフになります。重なっているため赤の線しか見えませんが。実は黒線でステップ応答の実測値グラフを描き、その上に微分データをコンボリューション積分した推定値(赤線)を重ねて描いたグラフになっています。赤の線しか見えないと言う事はステップ応答と微分データをコンボリューション積分と完全に一致すると言う事になります。

       

       この様にステップ応答の時間微分はインパルス応答になり、入力とインパルス応答の畳み込み積分で出力(温度変化)が推定できると言う事になります。

       

       ただし、実測値の入力は1秒間に0.4秒のオンなので時間微分の値を 2.5 倍しないとヒーター全開のインパルス応答になりません。

       

       

       ちなみに上記はステップ応答の時間微分値を 2.5 倍したグラフになります(時間微分はノイズが多いので移動平均で平滑化しています)。このグラフの意味するところは、ヒーターを1秒間だけオンにすると約150秒後に温度が 1.2℃ 上昇し、元の温度まで下がるのに 2500秒程かかる、と言う事を示しています。

       

       一枚目左グラフのステップ応答は毎秒あたり 0.4秒だけオンにして計測した温度変化です。仮にオンにしっぱなしだとどうなるか。それを推定すると、

       

       

      となります。黒は毎秒あたり 0.4秒だけオンにして計測した温度変化(実測値)。赤はヒーターをオンにしっぱなし(全開)の時の温度変化(推定値)になります。オーブンをオンにしっぱなしにすると 2500秒後には 468℃になるだろうとの予想です。これが正確かどうか調べて見たいのは山々ですが、オーブントースターをこれだけ高温にしたらどうなるか。不安なので推測だけにしておきます。

       

       ちなみに、このインパルス応答から毎秒あたり 0.2秒だけヒーターをオンにした時の温度を推定して見たら 117℃でした。実測値は 125℃なので、私的には悪くは無い推定値だと思っています。

       

      ● どうするかな〜

       

       オーブントースターのインパルス応答が分かったので任意のヒーター操作でどの様な温度変化になるか推定することができる様になりました。でもまだ一方通行です。必要なのは逆方向の、リフロー炉の温度変化(出力)に対応するヒーター操作(入力)です。これを得るにはムチャクチャ大きな行列の逆行列を計算しないといけません。もし出来たとしても開ループ制御なので不安、何処かで炉の温度を入力し制御値を変更する閉ループにする必要があります。どうするかな〜 まだまだ先は見えて来ません。できるんでしょうか?

       

      以上、途中経過でした。

      | 電子工作 | 10:21 | comments(0) | - |
      オーブントースターの PID 制御を試してみた
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         熱電対用のアンプ MAX31855K 基板のトラブルでリフロー炉の自作、一時はこの問題で萎えてしまったのですが気になり再開する事に、と言うか衝動が.......

         

        ● オーブントースターの改造

         

         

         リフロー炉に使う予定のオーブントースター(上記写真)ですが。上部の壊れてしまったヒーター(50V 300W)2本を取外し、下部ヒーター2本だけにしました。なので回路基板は下側から 600W の加熱なります。また温度制御部を取外しヒーターを AC100V に直結。更に、隙間に断熱材を入れた改造を行っています。

         

         赤外線加熱、これって放射(輻射)ですよね。赤外線が当たっている部分は加熱され、赤外線が当たっていない部分は加熱されないのでは。例えば表面実装パーツが黒色(熱を吸収する黒体)だったらペーストハンダ(熱を反射する銀色)より熱の吸収が多く設定温度以上(熱電対で正確な温度の計測が不可能)になるのではないでしょうか。

         

        ● オーブントースターの温度特性(ステップ応答?)

         

         

         最初に炉の温度特性を調べる事にしました。電源を On にしてから何分で 250℃まで上昇するかです。結果、上記グラフの様に約10分で 250℃に到達しています。このグラフを見ていたら、電源を入れっぱなしで 220℃になるまで加熱したらリフロー炉の温度プロファイルに一致するような気がします。制御装置なしでヒーターの On だけでリフロー炉が作れるなら........

         

        ● PID 制御プログラム

         

         冗談はさておき、オーブントースターはリフロー炉に使えそうですね。次は PID 制御プログラムです。「Arduino PID」で Google 検索をしたら、 Arduino には公式の PID ライブラリ(Arduino Playground - PIDLibrary)がヒット。これ使えそうですね。更に関連記事を読んでみたら、PID パラメータ(比例制御係数 kP、積分制御係数 kI、微分制御係数 kD)の取得方法が理解できません。適当に設定しても大丈夫らしい AUTOMATIC のモードがあるようです(ここいら辺の理由が解らん!)。そもそも PID 制御のプログラムは長くても10行程度と難しい訳ではありません。苦労して公開ライブラリーを解析するより自分で作った方が簡単な気がします。なので今回は PID プログラムはライブラリーを使わない事にしました。

         

        <<下記ルーチンを1秒ごとに実行>>

         

        // 熱電対の温度を取得

        get_thermocouple();

        // 温度差を計算

        diff = setTemp - thermocouple_temp;

        // 差が+20℃以上なら最大電力で加熱

        if(diff>20.0)    PowerOn = 1000;

        // 差が-20℃以下なら加熱停止

        else if(diff<-20.0)    PowerOn = 0;

        // 差が±20℃以内では PID 制御を実行

        else {

            // 比例制御量の計算

            vP = kP * diff;

            // 積分制御量の計算

            vI += kI * diff;

            // 積分制御量の可動範囲設定

            if(vI>1000.0)    vI = 1000.0;

            else if(vI<0)    vI = 0.0;

            // 微分制御量の計算

            vD = kD * (thermocouple_temp - thermocouple_temp_b);

            thermocouple_temp_b = thermocouple_temp;

            // PID 制御量を計算

            float tmp = vP + vI - vD;

            if(tmp>1000.0)    tmp = 1000.0;

            else if(tmp <-0.0)    tmp = 0.0;

            PowerOn = (int)tmp;

        }

         

         ヒーターの制御量 PowerOn の範囲を0〜1000 にしています。標準的な PID 制御のプログラムだと思います。ちなみにこのルーチンを1秒間隔で実行します。

         

        ● ヒーターの OnOff 制御

         

         PID 制御による制御量 PowerOn が上記プログラムで得られました。次は PowerOn の値に合わせてヒーターの On Off 制御を考えます。PowerOn の範囲が0〜1000 なので、この値を msec と考えます。と言う事は、PowerOn 時間だけヒーターを On にし 1000-PowerOn 時間は Off にする事で PID 制御をヒーターの On Off で実現できます。周期が1秒の PWM と考えていただければ理解しやすいと思います。

         

        <<1msec の割り込みルーチン>>

         

        // 割込みカウンターのインクリメント

        int_cnt++;

        // 割り込みカウンターが 1000(msec) になったらリセット

        if(int_cnt>=1000){

            int_cnt = 0;

            timeUp = 1;   // メインルーチンに1秒経った事を知らせる

        }

        // ヒーターの制御

        if(int_cnt<PowerOn)    digitalWrite(SSR_outPut_Pin,HIGH);

        else    digitalWrite(SSR_outPut_Pin,LOW);

         

        int_cnt は msec のカウンターで割り込み毎(1msec)にインクリメントされます。int_cnt が 1000msec (1秒)になったらゼロにリセット。1秒経った事を timeUp を1にしてメインのルーチンに知らせます(メインのルーチンでは PID で PowerOn 時間を計算する)。割り込み処理の最後の方で int_cnt の値が PowerOn より小さければヒーターを On にし、int_cnt の値が PowerOn より大きければヒーターを Off にします。

         

         

         ヒーターの OnOff にはゼロクロスのソリッドステートリレー(SSR) を使うので 50Hz の商用電源では 10msec (半波)が制御の最小単位になります。なので制御量(PowerOn)が 1msec ステップの値でも、実際には 10msec ステップで電源が OnOff されます。

         

        ● 実際の PID 制御

         

         PID パラメータ(比例制御係数 kP、積分制御係数 kI、微分制御係数 kD)が不明なので、適当な数値を与えて実際に加熱して試して見ます(数値は勘なので突っ込まないで下さい)。

         

         

         パラメータの設定が悪いと上記グラフの様な温度の上下(振動)が発生したりします。上記グラフの例では比例制御係数 kP、積分制御係数 kI の値が大きく過制御になっているので値を小さくします。

         

         私は最初、微分制御係数 kD をゼロにし、少しだけ過制御になるよう比例制御係数 kP、積分制御係数 kI を決めます。次に、その過制御が無くなるよう微分制御係数 kD を大きくして行きます。

         

         

         何回か試し、パラメータを上手く設定すれば上記の様な温度変化になります。ステップ応答から各パラメーを計算する方法が有ったと思うのですが忘れてしまいました。時間さえあれば何とかなるもんです(いい加減になってきた!)。

         

        ● PID 制御の様子を詳しく見る

         

         

         PID 制御の結果をもう少し詳しく見てみます。緑線は炉内温度です(目標温度は 150℃)。黒線は実際に加熱に使用した電力になります。黒線が上下に大きくブレているのは微分制御量(現在の温度と1秒前の温度との差に係数を乗算した値)の影響を受けた結果です(急激な温度変化を抑えるように働く)。赤線は積分制御量で比例制御で取り除けないオフセットを調整する働きをしています。赤線の積分制御量は炉内温度が一定にも関わらず時間と共に次第に下がっています。これは時間と共にオーブントースター全体の温度が上がったので炉内温度を維持する電力が少なくて済むようになった事を意味しています。青線は設定温度と炉内温度の差で、グラフでは100倍しています。なのでグラフで100であれば、実際の温度差(誤差)は1℃と言う事になります。これを見ると炉内温度は PID 制御でほぼ±1℃に維持されていることが判ると思います。

         

        ● 制御に使う熱電対の位置

         

         

         炉内の温度は計測位置によって大きく異なります(炉の上と下で数十℃の差は普通)。なので制御で使う熱電対の位置を何処に設置するかと言うのも大きな問題になります。本来なら加熱対象の基板に熱電対を取り付ければ良いのですが、基板の熱容量が大きいので温度上昇に時間がかかってしまいます。そのため、システムの遅れ系要素が大きくなり振動(過制御)が発生してしまいます。そんな理由から制御用に使う熱電対は基板近辺に取り付けています。ここいら辺に設置すると回路基板の温度と設定温度の差は1℃程度にまで減らすことができます。写真では、試験用の端材の基板を使っています。また基板が直接加熱されないようアルミホイルを敷いています。基板には確認用の熱電対を貼り付けています(ポリイミドテープ)。

         

         炉内温度は4〜5分で設定温度に到達しますが、残念ながら加熱対象の基板が設定温度になるまで7〜8分と倍近い時間がかかっていました。これを同じ時間にする工夫が必要ですね(さてどうするか?)。

         

        ● 先は長い!

         

         まだリフロー炉完成まで長くかかりそうです。使える物が完成するんでしょうか。Google 検索でリフロー炉を調べている為なのか Amazon からメールが届きます。そのメールにはリフロー炉のお知らせが書いてありました。800W のリフロー炉が ¥24600- って安すぎません? フラフラ・ポチってしまいそう。

         

        以上

         

        P.S.

         Amazon で売っているリフロー炉。リフロー温度のグラフが載っています。これでハンダ付けできているんでしょうか。もしできているんだったら、制御装置なしのヒーターの電源を入れて 220℃になるまで加熱するだけで良いんじゃないかな〜(冗談抜きで!)

         

        | 電子工作 | 06:35 | comments(0) | - |
        中華製 MAX31855K モジュールの不具合に関して
        0

           中華製の安物モジュールで、久々にトラブってしまいました。「安物買いの銭失い」ではなく、今回は返金してもらったので「安物買いの時間失い」でした。それでは事の顛末を、

           

          ● リフロー炉が欲しいな〜

           

           バネの焼きなましソルダーレジスト乾燥用に使っているオーブントースター。これって温度制御を自前で行えば表面実装基板用のリフロー炉が作れるんじゃね? って思ってしまったんです。

           

           で、検索してみたらスイッチサイエンスでリフロートースターコントローラーキットなるも物が売られていました。これを使えば簡単にできそうなので、ちょっとだけ軟弱な心が動いたんです。でも年金生活者である私には時間だけは豊富にあります。なのでリフロー炉の制御回路を作ってしまおうかと。

           

          ● 冷接点補償 熱電対-デジタルコンバータ MAX31855K

           

           コントローラを自分で作るとなると冷接点補償が付いた熱電対アンプが必要です。調べてみたら MAXIM 社の MAX31855K なる物がありました。モジュール化されているものが秋月電子で売っていました(MAX31855使用 K型熱電対アンプモジュール )が ¥1620 と思っていたより高額。MAX31855K は3Vの電源なので Arduino から使うには 3V⇄5V のレベルシフタが必要です。秋月のモジュールは Arduino に直接接続できるようレベルシフタ付きのようです。でも私は Arduino ではなく ESP32 を使う予定(WiFiで接続しブラウザでリフロー炉を制御したい!)なのでレベルシフタは不要。

           

           そこで Amazon で調べたら中華製の安価なモジュール(MAX31855 Kタイプ熱電対ブレークアウトボード読み取り可能なArduino用温度センサーモジュール-200℃〜+ 1350℃出力)が販売されていました(レベルシフタ無し)。価格は一枚当たり ¥551 と秋月電子に比べて 1/3。いつもの如く値段に負けて中華製を購入する事に。この時、もっと真剣に調べておけば良かったのですが、後の祭りでした。

           

          ● 試験用のブレットボード

           

           Amazon に注文したのですが、商品の発送は中国。なので時間がかかり注文してから二週間ほどして届きました。注文してから二週間も経つと、物が届いても何のために注文したのか忘れてしまいます(既に心は別のモノに向かっている)。


           

           リフロー炉を作るために購入したことを思い出し、まずは動作チェックです。上の写真は MAX31855K モジュールのテスト用にブレットボードに組み上げた様子。チェックには Arduino nano を使ったので 3V⇄5V のレベルシフタを使っています。信号線は SPI のDO,CS,CLK だけなので間違い様がありません。

           

           写真には見えていませんが、熱電対入力部にコンデンサーが付いてい無かったので 0.1μF のコンデンサーをハンダ付けしています。

           

          ● エラーになる!

           

           このブレットボードで動作させると、エラーが返ってきます。D1ビットがHIGHになっています。データシートを見ると熱電対がGNDに接続されているとの事。これで MAX31855 ライブラリに付いているサンプルプログラムが動かなかった様です。

           

           ブレットボードの配線を間違えているのかと調べても問題なし。MAX31855K モジュールのハンダ付け不良で熱電対の入力がGNDにショートしているのか調べても問題なし。とりあえずモジュールの写真でも撮っておこうかと顕微鏡で覗いたら、

           

           

          熱電対の入力端子 T- の2番ピンと GND の1番ピンの間に配線パターンがあります。まさかと思いつつも導通試験をしてみたら0Ωでした。

           

           これが原因かと、パターンを削って断線させると今度はプログラムが上手く動作します。

           

          ● エラーは消えたのだが、計測値が変な値!

           

           問題の配線パターンを削って断線させるとD1ビットがLOWになりサンプルプログラムが問題なく実行できました。

           

           

           上記リストが計測値になります。熱電対を取り外すと D0 ビットが HIGH。熱電対をGND に接続すると D1 ビットが HIGH。熱電対をVcc に接続すると D2 ビットが HIGH となり、エラー検出は問題無さそうです。

           

           でも、熱電対の計測値は 2047℃とオーバーフロー。冷接点温度はマイナスで全く安定していません。

           

          ● インターネットで検索したら Fake Chip との記述が

           

           同じ様な問題が無いのかインターネットで検索してみました。結果、面白い事実が。Arduino のフォーラムに Beware of a fake MAX31855 K Type Thermocouple Sensor Module ...という記事がありました。

           

          M31855K 1424A2 +780AB

           

          の型番は fake MAX31855 とあります。私が購入したチップの型番は同じでは無いがロット番号の +780AB ではなく +780AA と、多分更に古いロット番号。

           

           エラービットがデータシートに書かれているよう反応するので偽物チップでは無いと思いますが、問題のあるチップのようです。

           

           購入する前に、もう少し調べておけば良かったと思いました。で、販売店に連絡し問題の状況を報告し返金してもらいました。金銭的な被害はありませんでしたが、無駄な時間を費やしたと考えれば被害に遭ったとも考えられます。

           

          ● 他社のモジュールを購入

           

           前述のMAX31588Kモジュールは不良品だったため、新たに別会社のモジュールを注文しました(KKmoon MAX31855 温度センサー K タイプ熱電対 熱電対モジュール ブレークアウトボード モジュール 温度-200℃〜+ 1350℃出力)。価格は ¥1359 と高めですが、それでもまだ秋月より安価です。

           

           

           上記写真は動作確認用のブレットボード。新しく購入したモジュールは5V対応だったのでレベルシフタを使わずArduino nanoに直接接続しています。動作試験用のプログラムは前回と同じもの。

           

           

          使われているチップは M31855K 1436A2 +181AD でした。多分先のよりだいぶ後のロットだと思います。

           

          で試した結果、エラーに関しては

           

          ERROR: Open Circuit, 

          ERROR: Short to GND, 

          ERROR: Short to Vcc, 

           

          計測値に関しては

           

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F60 : 1111101100000 : 31.37

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F60 : 1111101100000 : 31.37

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F60 : 1111101100000 : 31.37

          1CC : 111001100 : 28.75 // 1F60 : 1111101100000 : 31.37

          1C8 : 111001000 : 28.50 // 1F60 : 1111101100000 : 31.37

          1C8 : 111001000 : 28.50 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1C8 : 111001000 : 28.50 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1CC : 111001100 : 28.75 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1CC : 111001100 : 28.75 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1CC : 111001100 : 28.75 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1CC : 111001100 : 28.75 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1D0 : 111010000 : 29.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          1F4 : 111110100 : 31.25 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          208 : 1000001000 : 32.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          210 : 1000010000 : 33.00 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          218 : 1000011000 : 33.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          218 : 1000011000 : 33.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          21C : 1000011100 : 33.75 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          224 : 1000100100 : 34.25 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          21C : 1000011100 : 33.75 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          214 : 1000010100 : 33.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          210 : 1000010000 : 33.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          210 : 1000010000 : 33.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          20C : 1000001100 : 32.75 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          204 : 1000000100 : 32.25 // 1F50 : 1111101010000 : 31.31

          200 : 1000000000 : 32.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          220 : 1000100000 : 34.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          90C : 100100001100 : 144.75 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          11E4 : 1000111100100 : 286.25 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          1688 : 1011010001000 : 360.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          1DB8 : 1110110111000 : 475.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          2790 : 10011110010000 : 633.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          2B8C : 10101110001100 : 696.75 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          3404 : 11010000000100 : 832.25 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          33E4 : 11001111100100 : 830.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          3564 : 11010101100100 : 854.25 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          35F8 : 11010111111000 : 863.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          3944 : 11100101000100 : 916.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          39C8 : 11100111001000 : 924.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          39E0 : 11100111100000 : 926.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          3CA0 : 11110010100000 : 970.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          3DB8 : 11110110111000 : 987.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          3F00 : 11111100000000 : 1008.00 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          4094 : 100000010010100 : 1033.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          41E8 : 100000111101000 : 1054.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          419C : 100000110011100 : 1049.75 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          4128 : 100000100101000 : 1042.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40F0 : 100000011110000 : 1039.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40D4 : 100000011010100 : 1037.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40A8 : 100000010101000 : 1034.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40C8 : 100000011001000 : 1036.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40D8 : 100000011011000 : 1037.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40E4 : 100000011100100 : 1038.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          40E8 : 100000011101000 : 1038.50 // 1F40 : 1111101000000 : 31.25

          408C : 100000010001100 : 1032.75 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          38F0 : 11100011110000 : 911.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          3254 : 11001001010100 : 805.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          2CF0 : 10110011110000 : 719.00 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          2900 : 10100100000000 : 656.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          24C8 : 10010011001000 : 588.50 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          2140 : 10000101000000 : 532.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          1E34 : 1111000110100 : 483.25 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          1B28 : 1101100101000 : 434.50 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          1900 : 1100100000000 : 400.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          16A0 : 1011010100000 : 362.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          14BC : 1010010111100 : 331.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          132C : 1001100101100 : 306.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          1204 : 1001000000100 : 288.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          10BC : 1000010111100 : 267.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          F94 : 111110010100 : 249.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          EA0 : 111010100000 : 234.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          DE0 : 110111100000 : 222.00 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          D14 : 110100010100 : 209.25 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          C54 : 110001010100 : 197.25 // 1F30 : 1111100110000 : 31.19

          B9C : 101110011100 : 185.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          AF0 : 101011110000 : 175.00 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          A6C : 101001101100 : 166.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          9D8 : 100111011000 : 157.50 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          94C : 100101001100 : 148.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          8CC : 100011001100 : 140.75 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

          864 : 100001100100 : 134.25 // 1F20 : 1111100100000 : 31.12

           

          このデータを下記の CalendarMemo のプログラムでグラフにします。

           

          a = getClipData(0);

          b = change(a,|5,11|);

          t = series(0,msize(b)-1,1);

          c = addP(t,b);

          setPlotWindowSize(500,400);

          parametricPlot(c[#,1],c[#,2|3],|0,90,10,0,1100,100|);

           

           

           このグラフは熱電対をライターで加熱した時の温度変化です。黒は熱電対の温度(縦軸)で、赤は MAX31855K(冷接点)の温度になります。横軸は時間になります。

           

           グラフを見てわかるよう、計測値も安定しており、計測値に問題は無い様です。MAX31855K モジュールを交換しただけで余りにもあっさりと計測できてしまったのには驚きました。前のチップがダメダメだったんでしょうね。

           

          ● 結論

           

           中華製の安いモジュールを購入するときは、「安物買いの銭失い」にならないよう事前のチェックが必要ですね。

           

           このトラブルでリフロー炉を作る気力が萎えてしまいました。「安物買いの銭失い」より酷い重症になってしまったようです。

           

          以上、反省を込めての備忘録でした。

           

          P.S.

           氷水の温度を測ってみたら 1.25℃でした。他の何種類かの温度計で0℃であることを確認している氷水です。MAX31855Kの計測誤差なんでしょうかね! 冷接点温度に誤差が無いので使っている熱電対に問題があるのかも。と熱電対を交換してみたら 1.25℃と1.00℃を行ったり来たり。熱電対の違いでも無さそう。

           

           熱電対を貼り付ける、今有名なフッ化ポリイミドテープを購入しないと(売ってるのかな〜)。我々が入手できるのは「フッ化」の文字がないカプトンテープの方ですね。

           

          | 電子工作 | 14:44 | comments(0) | - |
          月見草
          0

             去年の夏、「胎内星まつり」の出店で購入した月見草ですが。今年は凄い事になってます。

             

             

             夕方4時頃に白い花が咲き始め、朝には写真の様なピンクの花びらに変化。これが、2〜3カ月前から毎日咲いているんです。当然、種が出来て、また芽吹く。上の写真の左側は昨年できた種から育った月見草になります。今年も種ができ、鉢の上にこぼれています。

             

             

             鉢の表面には今年のこぼれ種から芽吹いた月見草がビッシリとなっています。一昨年は実生に失敗したのですが。今年は大丈夫の様です。

             

             

             そう言えば、今年は何故かボリジも写真の様な凄い状況(これで2株)。もう終わったので抜いてしまいました。

             

             

             ボリジを引っこ抜くと大根の様な太い根が。タネも紙コップ半分くらい採れています。ボリジのタネも月見草と一緒に庭にバラまこうかと。何本かは生き残って来年また庭を賑やかにしてくれそうです。

             

            以上

            | 雑文 | 08:27 | comments(0) | - |
            最近の Amazon は変!
            0

               私は買い物のほとんどを Amazon で済ましている無精者。最近 Amazon に変化があったのでしょうか。いつもなら Amazon に注文すると「お届け予定日」遅くても注文から2〜3日でした(実際に届くのもそれ位)。でも7月に入ったら何故か「お届け予定日」は発注時点から一週間後になっているんです。まるで送り元が中国の様な感じです。

               

               Amazonも忙しくなって、そういえば私にあまり関係のないプライムデー何かが有ったみたいで、それで発送が間に合わないのかと思っていました。実際、7/16 に注文したら「お届け予定日」が 7/24 の表示。しょうがないな〜と思っていたんです。今日になり、気になって配送状況を確認したら配達済みとの表示が。急いて郵便受けを見たら注文品が入っていました。注文時点で「お届け予定日」が一週間後になっていても実際に届くのは昔と変わっていないと言うことでした。

               

               Amazon は何故に「お届け予定日」を一週間後にしたんでしょうか? 謎です!

               

              以上、しょうもない話題でした。

              | 雑文 | 12:07 | comments(0) | - |
              何故か沢山のトンボが飛んでいます
              0

                 

                 上の写真、サムネイルだとただの雲の写真ですがクリックして拡大すると沢山のトンボが写っているのが判ると思います。実際に目で見ると写真より沢山のトンボが。カメラより肉眼の視野が広いので沢山トンボが見るのかも。

                 

                 夕方5時頃、晩酌のビールを飲んでいたら(ちょっと早すぎますかね〜)。ふと窓の外を見たら黒っぽいのが飛んでいます。まさに飛び方がトンボ(ホバリングしているような感じ)。まだ夏前でトンボ?と不思議に思い窓を開けたらまるで秋口のようなトンボの群れが見えます。どうしたんでしょう? 異常気象でしょうか。そういえば今年、庭に大量のカナヘビが湧いています。

                 

                 黙って見ているとトンボの群は30分くらいで通り過ぎました。全部が通り過ぎた訳じゃなく街路樹の枝の先端にトンボがとまっています(上の写真をクリックすると判ると思います)。トンボって枝の先っちょにとまるのが好きなんですね!

                 

                 トンボが大量に発生しているのに、あの煩い鳥どもが全く現れません(良い餌じゃ無いかと思うのですが)。いつもなら、庭にいる蝶々を素早く空中で捕まえるのに、トンボは........ そう言えばスズメやカラス、いつもは煩いのに全然鳴かないですね。トンボが多すぎて捕まえるのに忙しく鳴かないんでしょうか。

                 

                 この季節(梅雨前)、秋田で大量のトンボって変じゃ無いでしょうか。

                 

                以上、地震の前触れか?

                | 雑文 | 19:49 | comments(0) | - |
                アルコール燃料購入
                0

                   2年前に購入したアルコール燃料(塗料の溶剤で主成分メチルアルコール99%以上)、一斗缶 16ℓで購入したものが無くなったので新しく購入しました。「10分で作るアルコールストーブ」とか「頑丈なアルコールストーブの作り方」で自作ストーブの紹介している割にはアルコールストーブ用の燃料として使うのは殆どありません。

                   

                   アルコールを燃料として使うのは、あっても年に数回でしょうか。燃料としてガソリン・灯油・ガスを燃料として使うのが殆どになります(燃料用アルコールの半分がプレヒート用で、残り半分が掃除用ですね)。それでも16ℓを2年で使い切るのは、多いのか少ないのか、どうなんでしょう。

                   

                   

                   今回購入したのはカレージ・ゼロさんの「燃料用アルコール[GZ704] 4L×4個」になります。前回購入したのは一斗缶(16ℓ)に入ったメチルアルコール99%の物で、送料込みで ¥3430- でした。一般的な 500ml のボトルで32本分ですから、一本当たり約¥107になります。現時点のAmazonで燃料用アルコール 500ml 一本当たり、最安値で ¥210- を考えるとほぼ半値でした。

                   

                   残念ながら前回購入した物は在庫切れで追加購入できず、上記写真で示す「燃料用アルコール[GZ704] 4L×4個」を購入した訳です。価格は4ℓx4で送料込¥4968でした。一般的な 500ml のボトル一本当たり約¥155になります。前回に比べ一本当たり50円ほど高くなった訳ですが、まだAmazonで燃料用アルコール(500ml)より安上がりです。

                   

                   前回購入したアルコールは一斗缶に入っていたので燃料の取り出し、小分けには苦労しました(こぼれる量が多い)。今回は4ℓのポリタンクに小分けされているので取り扱いが楽。特に上記写真の下に写っているロートや注ぎ口が4個も同封されているので困ることはありませんでした。なので前回より若干高いですが、4ℓに小分けされているだけに、取り扱いが楽な点を考えると私的には満足しています(結構こぼれるんです)。

                   

                   前回はうすめ液として購入したメチルアルコール99%以上のアルコールです。今回はメタノールが 75% でエタノールが 25% の混合物。炭素が1個のメタノールに炭素が2個のエタノールが25%入っています。メタノールの発熱量は 22.7MJ/kg で、エタノールが 29.7MJ/kg です。よって今回購入した燃料用アルコールは発熱量は 23.3MJ/kg と若干(2.7%) 多くなります。ここで計算する発熱量は反応で生じた水の蒸発潜熱を考慮していないのでエタノールは若干水が少なくなる分、発熱量は多くなると思います。まあ3%弱の違いですから体感的には誤差範囲だろうと思います。

                   

                   今回購入した燃料用アルコールには、エタノールが25%入っているので少しは黄色い炎が見れるのではと期待していたのですが、前回のメチルアルコール99%の燃え方と区別する事ができませんでした。日中に灯油ストーブのプレヒートに使っても炎が見えないのでプレヒートの終了時期が判らないのは前回と同じです。

                   

                   今回購入した燃料用アルコール、16ℓと大量購入になる訳ですが、私的に2年使える事を考えると悪くは無いと思っています。

                   

                  以上、今回はあまり参考にならない情報だったかも。

                  | キャンプ | 20:37 | comments(0) | - |
                  「葉つき果」と言うらしい
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                     今年の初キュウリです。写真のようにキュウリから葉が生えていました。病気なんだろうかと心配になりインターネットで検索したら結構な数の写真がヒット。私は初めての経験ですが結構あるみたいです。本当なのかどうかわかりませんが「葉つき果」と言う名前で呼ばれている記事がありました。でもキュウリの途中から葉が生えていても「葉つき果」何でしょうか? ミニトマトの房から脇芽が伸びるのは経験していますが、キュウリの途中からとは不思議な感じ。

                     

                     

                     60年以上も生きていると、色んな事があるようです。この歳になっても初めてを経験するのも悪くはないです。

                     

                    以上

                    | 雑文 | 20:43 | comments(0) | - |
                    薪ストーブをペレットストーブにして見ました
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                       剪定した枝を薪ストーブの燃料にする。庭の木を剪定しても得られる薪の量は心細い感じ。燃料の確保に不安が生じたので入手しやすい木質ペレットを試して見ることにしました。剪定した枝を薪ストーブの燃料にする改造は「薪ストーブをロケットストーブもどきモードで使う」に書いているので興味があれば合わせてどうぞ。

                       

                      ● 木質ペレット

                       

                       Amazon で木質ペレットを検索すると、20Kg で ¥2000- 前後。木質ペレットの重量当たりの発熱量は灯油の 1/3 位なので燃料として使うには高価だと思います。冬の暖房用だと1日で 10〜20Kg は使うのではないでしょうか。

                       

                       そんなに高いはずはないと Google 検索したら「秋田ペレット株式会社」がヒット。値段も ¥1000/10Kg と Amazon の半額。電話したら販売しているとの事でした。試しにと2袋を購入。ネットのページには紙製の米袋に入っている写真で保管に心配だったのですが、実際は結構頑丈なビニール袋に入っていました。これなら庭に放って置いても濡れる心配はなく大丈夫です。

                       

                      ● ペレット供給装置

                       

                       ペレットを購入した帰りに DIY のお店に寄って、φ1.6mm のステンレス線を購入。

                       

                       

                       φ1.6mm のステンレス線をスポット溶接機(自作)で上記写真のような籠を作ります。この籠を煙突に装着し燃焼部にします。何種類か作って見たら火力はこの籠の大きさで決まるようです。想像の通り大きい(長い)と火力は強く、籠が小さい(短い)と火力は弱くなります。

                       

                      ● ペレット供給装置を薪ストーブに取り付ける

                       

                       

                       写真は作ったペレット供給装置(単なる煙突ですが)を薪ストーブに取り付けた様子になります。若干(いや、結構)不恰好ですが、これで薪ストーブがペレットストーブに変身します。ペレットの燃焼部が薪ストーブの空気取り入れ口の近くに置くとよく燃えてくれます。燃焼部が空気取り入れ口から離れると燃え難くなります。最悪、消えることもあります。

                       

                       燃焼部の位置を高くする(ストーブの底の灰から離す)と着火しても直ぐに消えてしまうので注意が必要です。灰に断熱保温の効果があるようです。

                       

                       それから、ペレット供給装置(煙突)には蓋をした方が良いです。ペレットが少なくなると煙突内部でペレットが燃え燃焼ガスが逆流します。逆に煙が上がったらペレットの追加時期だと判断できるので蓋をしないのも有りかも(私は煙が嫌なので蓋をしますが)。

                       

                      ● 着火方法

                       

                       ペレット供給装置にペレットを入れ、上の写真の状態で着火すると供給装置(煙突)の隙間から煙が出て大変です。何回か着火の方法を試して見たら、上手い方法が判りました。

                       

                      (1)薪ストーブの底にペレットを少し撒き、先にこのペレットに着火する。

                      (2)薪ストーブの上蓋を開けてペレット燃料供給装置を取り付ける。

                      (3)燃料を少し投入し網籠の中のペレットに着火する。

                      (4)ペレットが燃焼したら供給装置に追加のペレットを供給する。

                       

                       こんな感じで着火すると煙もほとんど出ずに済みます。特に(1)は重要で最初に空気の流れ(空気取り入れ口から煙突への流れ)を作るのがコツのようです。

                       

                      ● 燃焼の様子

                       

                       

                       ペレットがどんな感じで燃えているか、上記写真は着火してから扉をあけて撮影したものです。ストーブの扉を開けると燃焼ガスが逆流し炎が見えません。ペレット供給用煙突からは煙がモウモウと上がります。これは煙いので止めた方が良いです。

                       

                       

                       ストーブの扉を閉めると燃焼ガス(ペレットが煙突の中で炭化し、発生したガス)の流れは正常になり、写真のように勢いよく燃えます。

                       

                       残念ながら、今回のペレットストーブは火力調整ができません。火力が欲しい時は扉を開けて燃焼部周辺にペレットを撒いています。火力調整として燃焼部になる籠の長さを変更できるようにした方が良さそうですね。

                       

                      以上、薪ストーブをペレットストーブとして使ったお話でした。

                      | キャンプ | 13:13 | comments(0) | - |
                      温度計が落ちた理由が判明
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                         前のブログ「薪ストーブをロケットストーブもどきモードで使う」でストーブに磁石で貼付けた温度計が落ちてしまった件がありました。薪ストーブがフェライト磁石のキューリー点(460℃)まで温度が上がらないと思っていたので不思議でしたが。放射温度計で測って見たら、軽く 500℃は超えるんですね!

                         

                         

                         薪ストーブの温度が 500℃を超えるなら赤熱するはずだと、夜に写真を撮って見ました。上記がその写真になります。薪ストーブの側壁が高温になり、夜だと写真のように赤く見えるようです。

                         

                         これならフェライト磁石のキューリー点は完全に超えていますね(温度計の取り付け位置が赤熱部だったようです)。ネオジウム磁石だと、オーブンで 200℃位に熱すると完全に磁力を失い永久磁石として使えなくなるのですが。不思議なのは落ちた温度計の磁石に磁力が残っている点(また使えている!)。

                         

                         この写真を見ると薪ストーブをロケットストーブもどきモードにしても火力は大丈夫そう。燃焼している部分が狭いので火力が落ちると思っていたのですが。これなら薪ストーブをロケットストーブモードで使っても火力の心配は無さそうです(ダッチオーブンが使えるかも)。

                         

                         後の問題は......燃料かな?(剪定の枝だけだと一年保たないだろうな〜)。煙突に網カゴを取り付けてペレットストーブに改造するのも有りかも!

                         

                        以上

                        | キャンプ | 11:31 | comments(0) | - |
                        本日の収穫
                        0

                           庭でのコーヒーは嫁さんとの日課になっています。コーヒーを飲みながら、ふとジャンボグミの木を見ると採り残しの赤い実が。探したらまだたくさん残っているようです。早速、収穫ですね。今年は一会戦分のジャムが作れそうな予感。でもジャンボグミは種が大きいのでミックスジャムの可能性大。

                           

                           

                           写真左下の紙コップに入っているのは桑の実。桑の実はこれからが旬。少し赤いところが残っている方が酸っぱ味がありジャムに最適。

                           

                           手前の紙コップに入っているのは前回採り残したジャンボグミ。まだ赤くない実も残っているので、もう一回は収穫できそう。

                           

                           買い物袋に入っているのは房スグリ。一株分でこの収穫量になります。今年は実が小さいような気がします。房スグリは量が多いのでジャムだけじゃなく、ウオッカでお酒にしたり、ジュースかな?

                           

                          以上

                          | 雑文 | 09:23 | comments(0) | - |
                          薪ストーブをロケットストーブもどきモードで使う
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                             一昨日のブログで紹介した様に、薪ストーブの煙対策のためロケットストーブの様な形で使っています。今日、薪ストーブで使う灰を掻き出す十能(什能)を買いに DIY のお店に行ったら使えそうな煙突を発見しました。煙突の名称は「自在ベンド」で、煙突を自在に曲げる事ができる煙突の様です(初めて見た!)。

                             

                             

                             一枚目の写真の様に薪ストーブの前の穴に普通の煙突を斜めに挿入すると隙間ができてしまいます。また挿入した煙突は固定されず不安定。しかも煙突は底の方まで挿入されてしまい燃焼部分を確保するのが難しい点があります。

                             

                             

                             煙突のかわりに「自在ベンド」を直管の状態で使うと、回転部分の鍔が薪ストーブの前の穴に上手く収まり、隙間が小さくなります。

                             

                             

                             三枚目の写真を見て判るようしかも、鍔の部分で止まるので入れ込みの長さが固定され、燃焼部分の確保ができています。このように燃焼空間が確保される様になりました。

                             

                             

                             実際に使って見ると、四枚目の写真の様に燃え落ちた熾火が煙突の周囲に広がっています。

                             

                             薪ストーブをロケットストーブもどきモードで使うと、煙突から黒い煙が上がりません(気兼ねなく庭でストーブが焚ける)。薪の追加もロケットストーブの様に薪投入口に詰め込んでおけば自然に燃え落ち薪自動供給を可能にしてくれます(薪投入口に入れた薪が見えなくなったら薪追加投入)。

                             

                             ただ、残念ながら、燃焼部分が薪投入口直下だけなので火力が弱い欠点があります(挿入した煙突をウリウリと動かすと熾が周囲に広がり火力が強くなります)。火力が弱いと言っても、上に置いたヤカンの水は沸騰しますし、調理も問題なくできます。私的には問題ない火力だと思っています。

                             

                            以上、「自在ベンド」で楽をしたお話でした。

                             

                            P.S. おまけ

                             

                             二枚目の写真で、薪ストーブの側面にバイメタル式の温度計が取り付けられています。磁石でくっ付いているのですが、温度が高くなると落ちてしまうんです。フェライト磁石のキューリー点は 460℃なので、そこまで温度が高くなっていないと思うのですが、不思議。まあ中華製なのでキューリー点を考慮していない磁石を使っているのかも。

                             

                             

                             そんな訳で温度計は、五枚目の写真のよう落ちない位置に取り付けています。

                            | キャンプ | 14:07 | comments(0) | - |
                            薪ストーブの空焚き(ロケットストーブもどき?)
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                              ● 薪ストーブを購入

                               

                               剪定の小枝、細いのは乾かしてからメッシュシートの焚き火台で燃やせるのですが、細い枝はともかく4〜5cmの太さの枝になると燃えにくく、煙も多く、庭での処理は近所迷惑になりそうな感じです。なので昔懐かしい時計型の薪ストーブを購入して見ました。

                               

                              ● 空焚き(表面の脂分を取り除く処理)

                               

                               薪ストーブが届いたのは昨日。でも日本海に台風並みの低気圧で風速9mを超える風と雨。今日になって 雨が止み風も弱くなったので、昨日購入した薪ストーブの空焚き(表面の脂分を取り除く処理)を行なっています。

                               

                              ● 煙が多い

                               

                               ロケットストーブでは、入れた薪は下から順次燃えます。燃えると薪は小さくなり、追加の薪も投入口に入れるだけ。ロケットストーブでは、薪を追加しても煙は出ません。でも、時計型の薪ストーブでは、着火時や新しい薪を追加するたびに煙突から大量の煙が出てしまいます。薪に火が燃え移れば煙はなくなるのですが、残念です。

                               

                              ● 薪ストーブをロケットストーブもどきに

                               

                               薪を追加するたびに煙が出るのは避けたい。煙の原因は薪の新規投入。ならロケットストーブの様に薪の投入口を作ってしまえば良いのではないかと。

                               

                               

                               で一枚めの写真の様に、扉の上にあった穴に煙突を挿入。この煙突を薪投入口にして見ました。今回購入したストーブに入れる事ができる薪は最大45cmですが、写真の様に追加した煙突(薪投入口)なら長い枝もそのまま投入する事ができます。

                               

                               

                              しかも、2枚目の写真の様に燃えるのは投入口の煙突からはみ出た部分だけ。その部分が燃え尽きると自重で薪が下に落ち薪はどんどん短くなります。まあ、薪が短くなったら追加の枝を入れるだけので......薪投入のタイミングがわかるので楽です。

                               

                              ● メリットとデメリット

                               

                               この様に、ロケットストーブの様な薪投入口を作ってやると、薪の新規投入でも煙はほとんど発生しません。また、薪の追加も簡単で、燃えると勝手に下がってくれます(薪投入時期が判る)。更に、あまり乾いていない薪(枝)でも煙突の中で乾燥するのか燃えやすくなる様な気がします(二枚めの写真は雨に濡れた枝を燃やしているところです)。

                               

                               煙の発生を抑える事ができたのですが、デメリットも確認できました。デメリットは火力が弱い事。2枚目の写真の様に煙突(薪投入口)からはみ出た部分しか燃えない点です。まあ一時的に火力が欲しければ扉を開けて薪投入ができるので問題ないのですが(煙は大発生)。

                               

                              ● ロケットストーブ?

                               

                               新規に購入した時計型の薪ストーブ。製造時に着いた油を燃やす空焚きをしていて、暇だったのでロケットストーブの様な薪投入口を作って見ました。まだ一回目なので何とも言えませんが、悪くはなさそうです。単に煙突を突っ込んだだけなので加工もクソもありません。試して見てはいかがでしょうか。

                               

                               不恰好な薪ストーブですよね。こんなバカな事をして遊んでいます。

                               

                              以上

                               

                              P.S. 追加の写真

                               

                               

                               

                               庭で採れたもの。左からボリジの種、ハスカップ、木苺、普通のイチゴ。写真には写っていませんが今年もジューンベリーはスズメに食われて全滅(同様にサクランボも)。ジャンボグミは大量の花が咲いたのに大きくなったのは30個程度、一回分のジャムにしかなりません。これから採れるのはフサスグリと桑の実、それにブラックベリーかな。夏になればスモモとプルーン。秋になればブドウが待っています。さて、今年は薪ストーブでジャムを作りましょうかね!

                              | キャンプ | 14:11 | comments(0) | - |
                              1S (3.7V) 用リチウム電池保護モジュール
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                                 Amazon に注文していたリチウム電池保護モジュールが届いたので紹介します。以前のブログ「10000mAh のモバイルバッテリーが ¥999- って本当か?」の続きになります。

                                 

                                 モバイルバッテリーを分解し取り外した 10000mAh LiPo バッテリーですが。そのまま使うとマズイかな〜と思いリチウム電池保護モジュールを購入しました。モジュール20枚で千円弱なので、一枚あたり50円程度。安価なので非常に助かります。



                                 で、届いたモジュールを見てビックリ。写真のようにとても小さい、細長いモジュールでした。Amazon のカタログ写真じゃ大きさなんてわかりませんね。

                                 

                                 

                                 上記は LiPo バッテリーに取り付けた時の写真になります。モジュールの長さや端子の位置、意味があったようで、保護モジュールのバッテリー端子の位置は丁度 LiPo バッテリーの端子と同じ幅。偶然なのか意図的なのか判りませんが、写真のように LiPo バッテリーの端子に直接取り付ける事ができています。私的にはラッキーてな感じのモジュールです。

                                 

                                 早速、動作試験を試して見ました。動作試験とは言っても、単純に短絡させるだけ。保護回路無しで短絡させるとバッテリーに接続しているコードが発熱し溶けてしまいます。でもこの保護ボードを介して短絡させると、電流が 5A を超えると保護回路が動作し電流がゼロに。中々の優れモノのようです。

                                 

                                 保護回路付きの18650 で短絡させると出力電圧がゼロになるのは良いのですがオフになりっぱなしで、復帰させるには充電する必要があります。そんな理由から組込電源に利用しずらいんですよね。でも、今回購入したリチウム電池保護モジュールは自動で復帰するようです。これなら組込電源として使えますね。

                                 

                                失敗例:私が使っているヘッドライトですが、電源に 18650 を2本使うタイプです。二本並列なので一本でも使えるのですが、どうせならと保護回路付きの18650 を取り付けて見たところ保護回路が働いて一本で保護回路が動作してしまったんです。で、二本も入れているのに実際に使っているのは一本だけという状態。使っている私は保護回路が動作しているなんて知らず、いつもより早く消えるライトを見て、保護回路付きの18650 って容量が少ないんだな〜と思ってしまった訳です。実際はバランスの悪い二本の 18650 を使った為だったんですね。

                                 

                                 このモジュールの諸元は

                                 

                                - 過充電検出電圧:4.25±0.05V
                                - 過充電解除電圧:4.23±0.05V
                                - 過放電検出電圧:2.45±0.1V
                                - 上限連続電流:4A
                                - 過電流検出電流:5A
                                 

                                ですが、過放電検出電圧が 2.45V というのは若干低いんじゃないかと思います。大電流で使う場合には悪くはないと思いますが。私のように Arduino の電源に使うと流れる電流は 50mA 程度なので心配ですね。

                                 

                                 ちなみに私は、充電電圧を 4.2V ではなく 4.1〜4.15V 程度にして 100% 充電させていません(70〜80% 位だと思います)。またバッテリーの電圧が 3〜3.1V になったら回路をオフ、もしくはスリープ(消費電流は数μA)させています。

                                 

                                以上、ツマラナイ話でした。

                                | 電子工作 | 11:06 | comments(0) | - |
                                今日の昼飯は焼きおにぎり
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                                   昨晩の晩酌のお供は焼き鳥でした(何故か写真無し)。今日は、焼き鳥の思い出(焼き網にこびり付いた油&その他)を炭化させて掃除、と思っていたら嫁さんが具無しオニギリを.......。という訳で、今日の昼食は焼きおにぎりになりました。

                                   

                                   

                                   メッシュシートの上に薪を敷いて、コットンパフの着火剤に点火。その上に小枝を置くと、写真のように結構いい感じに燃え上がります。

                                   

                                   

                                   炭火にする木を置いて燃やしている様子。写真にはちょっと太めの枝が燃えているのが判ると思います。この炎が消え熾火になるまで我慢です。メッシュシートは消耗品だと思うのですが、一年使ってもまだ大丈夫ですね。

                                   

                                   

                                   良い感じの熾火ができています。炎が消えても煙が出なくなったので調理開始。オカズはウインナーと自家製のアスパラ(アスパラはそろそろ終わりですね)。オニギリが焼けて表面が乾いたら甘い味の付いた醤油(味道楽)を塗ります。更に表面が醤油せんべいになるまで焼き上げます。こぼれた醤油の煙、香ばしい煙が何とも言えません。昨日の、焼き鳥の煙も良いのですが味道楽の焦げた煙も食欲をそそります。

                                   

                                   

                                   食べきれなかった焼きおにぎりの写真です。ハンガータイプのロストルは火力調整が自由なので写真のようにオニギリが焦げることがありません。なかなか便利です。ウインナーが転がって落ちそうになったのは........

                                   

                                   残った熾火は消つぼに。できた消炭はガスバーナーのひと炙りで着火する優れもの。また明日にも頑張ってくれそうです。

                                   

                                  以上

                                  | キャンプ | 13:46 | comments(0) | - |
                                  ハンガーロストルの試運転
                                  0

                                     焚火台用のハンガーロストルの試運転をしてみました。

                                     

                                     

                                     剪定で出た小枝を燃やすと写真のように高い炎が上がります。ロストルの位置を高めにして芋が焦げないようにしています。どんどん小枝を追加して熾火を作っている時の様子になります。

                                     

                                     

                                     小枝が燃えて熾火になったらロストルの位置を下げてジックリ焼き芋。煙が上がらない熾火になるとケトルをのせても煤がつかないんですよね。それからメッシュシートの下にステンレスのバットを敷いています。メッシュシートの隙間から細かな灰が落ちるので、バットを敷いています。

                                     

                                     ロストルの手前に伸びているバーを掴んで上下移動を目論んだつもりできたが、重すぎて無理。結局はロストルの両端を持って上下移動。バーは意味がないようなので切断する予定です。

                                     

                                    以上 実際に使ってみると、非常に便利でした。

                                    | キャンプ | 17:09 | comments(0) | - |
                                    焚火台用ハンガー(ロストル)を作ってみました
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                                       秋田は梅雨に入る前、4月〜6月が蒸し暑い夏より快適でバーベキューの季節。昨年剪定した枝を利用し毎日のように焚き火三昧。頻繁に使っている焚き火台は昨年の 10/13 に紹介した自作のメッシュシートを使った物。昨年の 9/22 に紹介した脚付ロストルは焚火とロストルの距離が同じなので火力の調整が難しく殆ど使っていません。

                                       

                                       自作のメッシュシートを使った方はロストルが無いので三脚でロストルを釣って使っていました。焚き木も入れややすく、火加減の調節もできるんですが、写真のように三脚がデカイ、邪魔。

                                       

                                       そんな訳で、他の方はどうしているんだろうと YouTube を検索。ヒットしたのが焚火台用のハンガーです。これは面白そうだと、早速作ってみる事に(市販品だと ¥7000〜8000- 位と年金生活者には......)。

                                       

                                       材料は支柱になる異形鉄筋(¥800-弱)に 2m の綱棒(@¥400-弱)が2本。これに耐熱塗料(600℃)とダイソーで売っている金網です。

                                       

                                       異形鉄筋に綱棒を巻いて、ハンガーになる部分を作ります。ロストルは綱棒を 50x30cm に適当に切って MIG 溶接(曲げるのは大変なので)。最後にハンガーとロストルを溶接し、耐熱塗料を塗って製作作業は完了。金網はロストルの上に置いているだけです。

                                       

                                       

                                       上記写真は完成した焚火台用のハンガー(ロストル)の写真になります。支柱に異形鉄筋を使っています。凸凹になっているのでハンガーが落ちるということはありません。異形鉄筋の上部が丸くなっていますが、丸い穴にドライバーを入れて支柱を引き抜くときに使います(この丸い穴が無いと支柱を引き抜くとき大変です)。

                                       

                                       ただ、この膨らみでハンガー設置支障が出ます。でもハンガーの捻りの形状を写真の様にすると支柱を打ち込んでからもハンガーの取り付けができる様になります。

                                       

                                       ハンガーを使うとロストルの高さ調節が自由なので火力調節が楽になりました。またロストを回転させると薪の追加も楽です。焚火台用ハンガー(ロストル)は2千円程度で作れるの........

                                       

                                      以上

                                      | キャンプ | 16:45 | comments(0) | - |
                                      大きなボタン電池(CR2354)
                                      0

                                         令和最初なのにクダラナイお話ですみません。

                                         

                                         この連休、暇だったので IH 炊飯器、分解して見ました。10年近くも使っているので嫁さんが新しい炊飯器に取り替えたいと。で、まだ壊れていない稼働する IH 炊飯器を分解して見た訳です。

                                         

                                        ● 1石で誘導加熱

                                         

                                         IH 炊飯器に入っていた回路基板を見たら、IGBT 一個で誘導コイルをドライブする回路のようです(これには驚きました)。1石で誘導加熱ができるんですね! 今まで2石の ZVS 回路を使って来ただけに目からウロコです。

                                         

                                         1石は面白いと Google で検索して見たらが 2009-026516号 誘導加熱装置 ヒット。この特許の図面(回路)を見たら IH 炊飯器に入っていた回路とほぼ同じでした。

                                         

                                        ● 平滑していない

                                         

                                         電源に AC100 を整流し平滑化していると思っていたんですが、電源部には電解コンデンサーが入っていません。申し訳程度に耐圧 150V で容量が 0.32μF のフィルムコンデンサーが取り付けてありました。容量はさておき耐圧が 150V で大丈夫? 整流したら 141V になるし、逆電圧になったら倍の 282V になる可能性が.......

                                         

                                         考えて見たら加熱だけなので平滑化する必要は無いのですね。逆に平滑化せずにチョッピングしているので力率改善は不要、というか回路自体が PFC になっているのでコスパの良い回路になっています。

                                         

                                         炊飯器の電源を入れると鳴る加熱時の音は、平滑化していなかったからなんですね、納得しました。

                                         

                                        ● CR2354

                                         

                                         今日のメインテーマですが、IH 炊飯器で使っている回路基板に面白い物が入っていました。油でベトベトで最初は圧電スピーカーかな〜と思っていたんですが、よく見たらボタン電池だったんです。

                                         

                                         

                                         あまりにも汚かったんでパーツクリーナーで汚れを拭き取って見たら上記写真のようなボタン電池でした。一番大きなボタン電池は CR2032 だとばっかり思っていたのですが。見てびっくり、そして大きさに感動です。

                                         

                                         Google で検索したら普通に売っているんですね。 Amazon にも有ったのでチョットガックリ。ただ単に私が知らなかっただけだったようです。でも 65 過ぎ、感動できるのも悪くは無いですね!

                                         

                                        ● ???

                                         

                                         令和最初のブログ、私的には面白いと思うのですが、他人的にはツマラナイ話なんでしょうね。

                                         

                                         IH のパーツが手に入ったので何を作りましょうか? 火を使わないポットウォーマーなんて良いかも。マグカップを載せると加熱されるなんて面白いかも......

                                         

                                        以上

                                        | 雑文 | 17:41 | comments(0) | - |
                                        マグネチックスターラー(攪拌装置)の自作
                                        0

                                           どうも、一ヶ月ぶりの書き込みです。一年かけて作った物がようやく製品になり、最初のロットが年度末納品に間に合いました。ちょっと暇になったので......撹拌器(マグネチックスターラー)を作って見ました。

                                           

                                          ● 目的

                                           

                                           錫メッキで使用する電解液の攪拌が目的です。メッキ電流を多くすると表面から沢山の泡が発生しメッキ電圧が上昇します。基板を揺すり基板から泡を除去するとメッキ電圧が降下するのですが。揺するのを止めると直ぐに泡が出始めメッキ電圧が元に戻ってしまいます。

                                           

                                           そこで、メッキする陰極側の生基板をモーターで上下に揺することに。泡の付着を防止しメッキ電圧を下げることができましたが、使うのが面倒です。

                                           

                                           基板を揺するのではなく電解液を攪拌しても同じではないかと。で攪拌器を作った訳です。

                                           

                                          ● 市販品

                                           

                                           Amazon でマグネチックスターラーを検索すると、中華製なら 3000円台で購入できそうです(安いですね!)。でも日本製だと数倍〜十数倍の価格。

                                           

                                           また、全てがスターラーの上に容器を置いて使う形の様です。今回の目的は電解液の攪拌ですからメッキ槽の横に置いて、メッキ槽の側壁に置かれた攪拌子を回転させる方針です。市販品のスターラーは不都合な感じ。やっぱり自作になりますね。

                                           

                                          ● マグネチックスターラーの構造

                                           

                                           ネットで検索すると色々ヒットします。構造は単純で磁石をモーターで回転させているだけ。詳しい作り方はネットで検索して見てください。

                                           

                                          ● 回転部分の機構

                                           

                                           

                                           3D CAD で設計したマグネチックスターラーの磁石を回転させる部分の機構になります。冷却ファンを使った方が簡単に作れるのですが。回転数が高くなると攪拌子の脱調があるのでプーリーで回転数を下げています。またプーリーを使うとトルクが大きくなる利点があります。

                                           

                                          ● 3Dプリンターで作ってみる

                                           

                                           

                                           マグネチックスターラーの磁石を回転させる部分の機構。3Dプリンターで造形した物になります。

                                           

                                          ● モーターの速度調節

                                           

                                           

                                           パーツ箱を漁っていたら上記写真の PWM モーター速度コントローラーが出てきました。確か一個あたり200円以下だったと思います。このコントローラーはボリュームに電源スイッチが組み込まれているので便利です。今回はこれを使ってモーターの回転制御をして見ました。

                                           

                                          ● 組み込んだ様子

                                           

                                           

                                           上記写真は3Dプリンターで造形したパーツに磁石やモーター、その他のパーツを取付けケースに組み込んだ様子です。電源は DC12V です。モーターからの動力伝達には輪ゴムを使っています。輪ゴムは直ぐ劣化しそう。でも入手が容易なので切れたら交換ですね。

                                           

                                          ● 試して見た時の様子

                                           

                                           

                                           上記写真は自作スターラーを試して見た時の様子です。攪拌子を持っていなかったので、とりあえずネオジウム磁石にて代用しています(攪拌子は Amazon に注文済)。最高回転数は 12V 電源を使った時に約 900rpm でした。私的にはこの程度の回転数で十分ですが、回転数を上げたかったら電源を 12V ではなく 24V にすることもできます。

                                           

                                          ● 攪拌子をビンの中心からズラす

                                           

                                           

                                           右は攪拌子をビンの中心に置いた時の様子。左は攪拌子をビンの中心から少し外して置いた時の様子。回転数は両者とも約 900rpm です。

                                           

                                           攪拌子をビンの中心から少し外して置いた時の方が渦が長くなる様です。何故なんだろう?

                                           

                                          ● スターラーを横に置いてみる

                                           

                                           今回の目的はメッキ槽に入れた電解液の攪拌ですから、横置きで使えるか試して見ました。

                                           

                                           

                                           この写真はビンの奥に置いた時の様子。ビンの側面に置いても攪拌子は問題なく回転する様です。

                                           

                                           

                                           視点を変えるとこんな感じです。攪拌子をビンの底で回転させるより、側壁で回転させた方がよく攪拌できている様な感じです。

                                           

                                          以上

                                           

                                          P.S.

                                           錫メッキした基板がまだ残っているので、目的の電解液の攪拌には使っていません。実際に使って見た結果(泡の状態やメッキ電圧)は後で紹介したいと思っています。

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