熱伝対の固定について

質問

熱伝対を銅板に固定するためにはんだを使用したのですが、熱伝対のほうがはんだをはじいてしまい固定できません。熱伝対は銅コンスタンタンです。何か良い方法をご存知の方がいましたら教えてください。

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

ハンダ付けを試みたということは使用温度範囲は200℃以下でしょうか。
K熱電対なら、特殊なフラックスでハンダ付けできるようです[1]。
測定温度が200℃以下なら、熱伝導接着剤 [2] やカプトンテープ [3] でいいと思います（理想的には溶接ですが）。私は以前仕事で、KタイプやTタイプの熱電対を使って、Cu製のヒートシンクやヒートパイプの温度分布を測定したことがありますが、頻繁に熱電対を取り替える場合にはカプトンテープをっていました。物体内部や接合界面など熱電対をテープで固定できないな場合には熱伝導接着剤を使っていました（熱伝導接着剤を使うと熱電対は他に転用できません）。

カプトンテープを使う場合、以下のような固定方法にしましたが、他に良い方法があるかもしれません。

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　━╋━╋━─╂／　 ┃←大きいカプトン（熱電対固定用）
　　 ┃　 ┗━━┛←小さいカプトン（Cu板に貼る）
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小さいカプトンテープを熱電対の下に敷くのは、熱電対の裸線が途中でCu板と電気的に接触しないようにするためです。熱電対の先端だけCu板に接触するように、先端部を小さいカプトンテープから2mm程度はみだすように熱電対を置き（このとき熱電対の根元で別のテープで仮止めすると熱電対が動かない）、小さいカプトンテープと熱電対全体を覆うような大きさのカプトンテープで全体をCu板に固定します。このとき、熱電対の先端部に気泡ができると、加熱されたときに気泡が大きくなってテープが離れることがあるので、先の尖ったピンセットなどでカプトンテープをこすって気泡を追い出しながら、熱電対の先端部も含めて全体がCu板にきちんと密着するようにします。

【絶縁について】
Cu板に熱電対を直接接触させる場合には、温度測定用のデータロガーは絶縁タイプ（入力の一端が共通になっていない）を使ったほうがいいです。大丈夫な場合もありますが、データロガーによっては測定値の変動（ノイズ）が非常に大きくなります。非絶縁タイプのデータロガーしかなく、上の方法では測定値の変動が大きい場合には、小さいカプトンを大きめにして熱電対の先端を小さいカプトンの上に来るように配置してCu板と接触しないようにすればいいです（Cuと熱電対の間にカプトンテープが入りますが、熱流量が大きくなければ大きな誤差にはなりません）
【先端のよじれ】
熱電対の先端のループがよじれて接触していると、接触したところの温度を測定してしまうので、先端の細いピンセットなどでよじれを取って、きれいなループ状に成形し、先端が測定点に確実に接触するようにしてください。参考資料の[1]にカプトンテープで固定する方法が書かれていますが、先端部だけ固定すると、熱電対がねじれたときに裸線がよじれて互いに接触する恐れがあるで、上のように、全体を別のテープで固定する方法が良いと思います。測定箇所が多い場合、熱電対を束ねたりするので、このとき熱電対に張力がかかります。そのとき熱電対がはずれたりしないようにするためにも、全体をテープで固定したほうがいいです。

[1]　http://www.anbesmt.co.jp/tcuse.html#all
[2]　http://www.amazon.co.jp/AINEX-%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%8D%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-%E7%86%B1%E4%BC%9D%E5%B0%8E%E6%8E%A5%E7%9D%80%E5%89%A4-TA-01/dp/B000FHQ9XU
[3]　http://www.oyaide.com/catalog/products/p-1548.html