ベローズを使った気圧計工作

２０１９／１０／１８（金曜日）　雨



ベローズを使って気圧計を作ろうとしているのだがなかなかうまくいかない。
一応、全体を組み立てて動作させてみるのだが、まったく指針は変化なしで
動作しているのかしてないのかさえわからない。
そりゃそうだ。
メーカー製の気圧計（アネロイド型）を見てみると指針は一点を指したまま
全く変化しない。
平常時の大気圧はある値を示したままほとんど変化しないんだろう。

そこで気圧計が収まるケースを買ってきて（１００円ショップの人形ケース）
それを気密容器にして空気を吹込んだり吸い出したりしてテストしてみた。

すると気圧計の指針は気圧の変化に追従して動くのが確認できた。
しかし指針は低気圧から高気圧に変化したときに動く場合と、逆に高気圧から
低気圧に変化したときの動きとに差があり、停止位置がずれてしまう。
これはベローズのごくわずかの変化で指針を大きく動かすために振れを増幅
する機械的なリンク機構ががうまくないんだろう。

やっぱり気圧の変化を検出するには軽量な電気的メカニズムを使用するしか
無いだろう。


ベローズの変化をリンクで結合したシャッターの動きに変換して電気出力として取り出す。
シャッターの動きはごくわずか（数分の１ｍｍ程度）でも大きな出力電圧を得ることができる。



こうすると、光源のＬＥＤと光センサのＣｄＳとは直立して取り付けて
その間にシャッターが入って光線を遮断するようにしなくてはならない。
今までのように底板に平らにリンクを取り付けた構造では具合が悪い。




サブシャーシで嵩上げしてリンクを取り付けてみた。
これで指針方式も光センサー・シャッター方式もできるかもしれない。




先ず指針方式を組み立ててテストしてみた。


気密ケースに入れてテストしてみる。



リンク形式を変更したからか、指針の動きはスムーズになった。

しかし相変わらず低気圧 → 高気圧のときの指針の戻り位置と、高気圧 → 低気圧のときの指針の戻り位置が
ずれる。　（ヒステリシス現象）
これはリンクの結合ピンのガタ、取り付けピンのガタが原因かもしれない。
でも以前のヒステリシス現象よりも改善されていると思う。

そんなテストの様子を動画でご覧ください。





さぁ、次は光センサー方式で実験してみよう。

圧力チェッカーを改造した

２０１９／１０／１７（木曜日）　曇りのち雨



ベローズを使った気圧計工作ではその動作チェックがなかなか大変だ。
実際の気圧変化はごくわずかで、動作確認をすることは不可能だ。
そこでベローズ気圧計全体を気密容器に納めて容器内の圧力を変化させて
動作を確認しなくてはならない。
また容器内の圧力は正（１気圧より高い気圧）と負（１気圧より低い圧力）に
する必要がある。
この実現にオイらは「人間ポンプ」に頼るしかない。
密閉容器に口から空気を吹込んだり、口で空気を吸い出したりするんだから大変だ。
特に吸い出しには苦労する。
そして密閉容器内の圧力は一応目安として「圧力チェッカ」なるものを使って確認している。
この「圧力チェッカ」はスチームエンジン工作を始めた頃（２０１０年１０月頃）
ボイラーの圧力状態を確認するために作ったものでアクチェータにはプラスチック製の
スポイトを利用している。
口から吹込む空気で軽く動作してくれるので、便利だった。
当時はまだ「本物の圧力計」を使うほどの技量もないし、こんな圧力チェッカーで
十分だった。
ところが目盛はただ数値で区切っただけ、実際の圧力は測れない。
だから圧力の有無や大小を比較するだけの「チェッカー」でしかなかった。

今回、ベローズ気圧計の工作でも使用しているが、やっぱり実際の気圧がどのくらいかは
知りたいところである。
そこで先日工作したＩＣ気圧センサーの出力を基準にして目盛を校正してみた。


９年前に工作した「圧力チェッカー」。　
最大目盛は０.１５気圧ぐらいだ。（その後入手した本物の気圧計で目盛校正した。）　



今回、正負圧力が測定できるように改造し、ＩＣ気圧センサの出力で目盛校正をした。






そんな目盛校正の様子を動画でご覧ください。




校正後の目盛。　まぁ、いい加減な値だが一応の目安にはなるだろう。



さぁ、この正負圧力計を使ってベローズ気圧計工作を続けよう。