気密箱で加減圧テスト － ベローズを使った気圧計工作 －

２０１９／１０／０４（金曜日）　晴れ


一応、ベローズの変形を拡大するリンク機構はできた。
このリンク機構が動作するかどうかはこの機構全体を気密箱に入れて
加圧（高気圧）状態、減圧（低気圧）状態を作り出してテストしなくてはならない。
さて、この気密箱をどうするか・・・
もちろん中が見えなくてはならない。　１００円ショップで透明箱を探してみた。


こんな箱があった。



中に入れてみた。　大きさはちょうどいいが・・・




空気を吹込んで圧力をかけると中央部の柔なところが膨らんで空気が漏れてしまう。



減圧の場合は漏れは少なくなって大丈夫だが加圧ができなくては実験はできない。


こんな台を作って中央部が膨らむのを押さえた。



自作の圧力チェッカー（加圧も減圧もチェックできる・絶対値は測れない）で
内部の様子をチェックしながら実験をしてみた。



口から空気を吹込むと気密箱の内部の圧力が上がり、ベローズが凹む。
その凹み具合でリンクが動き、指針は上向きに動く。

空気を吸い込み内部を減圧するとベローズは膨らみその膨らみ具合に応じて
指針は下向きに動く。

何とか指針は圧力に応じて上下に動いてくれた。
でも・・・・・
低圧状態から１気圧（加圧も減圧もしていないとき）に戻った時は指針は
低圧状態の位置に停止したままになってしまう。
少し加圧すると（空気を吹込むと）針が上向きに動いていく。
（何か大きなヒステリシス現象になる。）


そんなテストの様子を動画でご覧ください。





リンクを動かすスプリングの張力が弱いのだろうか？
もっと強いスプリングに変えてみよう。
その場合はバランスを取る調整が大変難しくなるだろう。
この辺も何か工夫が必要だ。
もしかするとリンクによる「変動量拡大」が大き過ぎるのかもしれない。
この辺も確認してみよう。

リンク機構を組み立ててみた。 － ベローズを使った気圧計工作 －

２０１９／１０／０１（火曜日）　晴れ


ベローズが圧力の変化に応じて変形することは電子秤の実験で確認できた。
しかし、ベローズの変形はごくわずかで目視では確認できない。
これはベローズの動きをリンクで拡大して確認するしかない。

工作するリンク機構の図面。



材料の切り出し。　ベースは２ｍｍ厚のアルミ板にした。



オリジナルのベローズの角（つの）はこんなに小さい。



工作がしにくいので少し伸ばした。



気圧計心臓部の工作。



リンクを取り付ける。




リンクは３段でベローズの変形量を約２０００倍に拡大する。（予定ですが・・・・・・）




リンクを組み立てて手動での動作確認をしてみた。
動作の起点になるベローズの角（つの）が押す部分をドライバーの先端で押してみた。
すごく重い！！！

そりゃあそう・・・・・・
動く距離が２０００倍になっているということは指針の重さは２０００倍になって戻ってくるんだろう？？？

そんなテストの様子を動画でご覧ください。





このリンクを動かして指針を上下させるのにはすごく力が必要だ。
動作量（移動量）を２０００倍にしたんだからそれに必要な力も２０００倍必要なんだろう。
指針やリンクを水平に置いて重力がかからないようにすれば少しは軽くなるかもしれない。
もう少し工夫してみよう。