気圧の変化でベローズが変形するのを確認した

２０１９／０９／２９（日曜日）　晴れ



ベローズの動作を確認してみたい・・・と前々から思っていた。
通常の状態では気圧の変化を待たなくてはならず、なかなか確認ができなかった。

ふと、こんな考えが浮かんできた。
手元には高感度の電子秤がある。
これはプリンタのインクタンクにインクを補充するときに使うもので、０.０１ｇ～５００ｇまで
測ることができる。
手のひらに乗るほどの大きさだ。
これなら手ごろな「気密箱」を作って実験ができるかもしれない。

有り合わせの材料を使って工作を始めた。



固定したベローズの突起を電子秤の受皿に押し当てる。



それを気密にできるケースに収めてケース内の圧力を変化させ観測する。



作業デスクに戻って観測を始めた。
自作圧力計の戻しバネを調節して１気圧を中心に正圧、負圧が見られるようにした。（絶対値はわからない）





気密ケースに息を吹き込んで圧力を上げてみる。
ベローズはこの圧力に押し込まれてさっきよりは縮むはずだ。
ベローズが縮むと突起も引き込まれ秤の皿を押す力が弱まる。




気密ケースの中の空気を吸い出して圧力を下げてみる。
ベローズ内部の空気圧力が勝って膨らむ。
ベローズが膨らむと突起も外に動き、秤の皿を強く押すようになる。





気密ケース内の空気を吸い出したり、逆に吹込んだりすると、圧力の変化で
ベローズが膨らんだり縮んだりする。
その動きで秤の皿に加わる力（重さ？）が変化し表示数値が変わる。


そんなテストの様子を動画でご覧ください。





このベローズは周囲の圧力変化に応じて膨らんだり縮んだりをする。

普通、こういう缶体の内部を真空にすれば（1平方メートル当たり１０ｔ（トン））という
大気の重さで押しつぶされてしまうはずだ。
ごの大気圧に対抗するために缶体を強力なバネで引っ張ってつぶされないようにしているはずだが
このベローズにはそれが無い。
もしかすると缶体の内部に押しつぶされないような仕組みがあるのかもしれない。

いや、もしかすると内部はいくらか低圧にする程度のものかもしれない。
（これだと登山に持って行ったお菓子の袋が頂上でパンパンに膨らみ、下山すると元に戻るという
現象と同じだ。）
これだと気圧の変化に対する感度は低いのではないだろうか？

気密ケースの中を低圧にした時に表示された「１３９２」という数値は何なんだろう？

実はこの電子秤は自動的に「風袋引き」をする機能があって「風袋引き」を完了する前に大きな
重さを乗せるとエラーになってしまう。
（風袋と思われる重さよりも重いものを乗せて電源を入れるとエラーになってしまうのだ。）

そのため今回の実験（常にベローズの突起が重さになって皿に乗っている）では重さは測れないので
やむを得ず「ＰＣＳ」というメニューで動作させた。
このため表示されている数値が何を示しているのかがわからないのだ。





秤を外に出して皿に硬貨を乗せて同じ数値に合わせていった。



数値に合わせるために乗せた硬貨。　




硬貨は全部で１１５.５ｇあった。
これはベローズが１１５.５ｇの力？で秤の皿を押したということだろうか？

何が何だかわからないが、まぁ圧力の変化でベローズが変形することだけは確認できた。