第6回 - 多点式熱電対で水槽の水の温度を測定する

元祖 [熱の実験室] 第6回 - 多点式熱電対で水槽の水の温度を測定する

「熱の実験室」のコーナーでは、熱を利用した身近な実験を行なっています。

　お風呂を沸かすとき、底は冷たくても、上だけ熱くなって、かき混ぜなければなりません。投込みヒーターで水槽の水を沸かすと、どのような温度分布になっているのでしょうか？

　● 実験に使用した器具

■ 多点式熱電対

　φ8のステンレスパイプに、一定間隔に穴をあけ、この穴にφ1.0のシース熱電対を入れ、先端をパイプ表面から2～3mm露出させてて固定したものです。

　簡単に、多点の温度測定ができます。

測定点数	P（測定点ピッチ）	L（パイプ長）
最大10点	50～200mm	最長2m

■ ヒーター

水用投込みヒーター　　型番：SWB3010　　定格：三相200V 10kW
ニッケルメッキされた銅シースのヒーターです。

■ 温度コントローラ

(1) サーモ30　三相200/220V 10kWまでのヒーターをコントロールできます。
(2) サーモ30S　SSR仕様、PID制御方式で、より高精度のコントロールができます。

■ ステンレス水槽

幅460 x 奥行370 x 高さ600

■ データレコーダー

　熱電対からの電圧をデジタル変換して、ノートパソコンに取り込むものを使用しました。

　● 実験の方法

　ステンレス水槽を、屋外のコンクリートの床面に置きました。気温は約10℃です。
　水槽にヒーターと温度コントローラに接続する温調用熱電対、多点式熱電対をセットします。水は、水槽の上から100mmの深さまで入れました。水の量は、約85リットルになります。
　温度コントローラの設定温度は80℃にしました。