図1:R型熱電対と管内マッフル NW40で試料が出し入れできるので楽なはず。縦置き時には、マッフルの上に試料を置く。 |
図2:本体下部 電極取り出し部を放熱するために、銅棒+アルミナ菅+銅管+アルミ放熱板で空冷している。 1000℃以下では自然空冷でOKだが、それ以上で安心して使用するにはファン(扇風機)が必要。 |
図3:断面図(pdf) 炉体を立てた時の断面。最高温部は1600℃対応の成形断熱材(マッフル)、 そうでない部分は1400℃対応でより断熱性の良いセラミックブランケットを使用している。 |
図4:横置き時の試料空間の温度プロファイル 左側の熱電対(-8.5cmの位置)のみで矢印の温度に温調を取って測定。 熱電対が端でマッフルに埋まっているのと、シース熱電対の為、中心と100℃以上の温度差がついてしまっている。 熱電対が飛び出すように改造したほうがいいかもしれない。 ただ、温度均一帯は管状炉としては広いと思う。 |
図5:TIG溶接中の私 物性研のとある工作室には共用の溶接機があったりする。 ルーズな長袖で作業したせいで手首を紫外線焼けしてしまった。 |
図6:ステンレス円筒の溶接部 材料にはSUS304TP-A溶接管とSUS304レーザーカット円板を使用。 TIG初心者なので、とりあえず付いているだけ。アルゴン溶接なのに酸化し過ぎな気がする。 |
図6:緻密質アルミナ円筒に白金ヒーターをトロイダル巻したヒーターブロック 2方向に半周ずつトロイダル巻して、並列接続しており、片方向に電極を出している。 線材を最小限に抑えたので極めて疎。 |
図7:マッフルとニッケル電極を付加したヒーターアッセンブリ 低温側はニッケル被覆銅棒。 白金とニッケルはマッフル中程で溶接している(アルミナ接着剤で覆われているため見えないが)。 |
図8:コントローラ/基板の写真 |
図9:可変定電流型AC-ACコンバータの回路図(pdf) 電流モードPWMスイッチングレギュレータを帰還無しに使用し、AC電源の電圧値と制御値の積を電流リミットとして与えている。 とりあえず、8Aの正弦波出力には成功。ただ、ハイサイド側MOS-FETを安直にP-chにしてしまった為、ミラー効果のせいでスイッチング速度を制限されてしまった。発熱が多く、ファンレスには出来なかった。N-chのブートストラップ駆動にするべきだった。あと、セラミックコンデンサの鳴きが非常にうるさい。630V品にするべきだった。 シリコニット版には出力が足りないのと、改良するには作り直しになるので、ガラクタ行き。 |