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高周波誘導加熱炉内の温度測定法と課題
- 高周波誘導加熱炉内の温度測定法についてわからない
- 石英管を真空にし、グラファイトサセプタを使用して加熱を行っているが、温度に差がある
- 磁場による熱電対の発熱やCP管の放冷効果など、さまざまな要因が考えられるが、具体的な解決策を知りたい
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高周波誘導炉での熱電対の使用は非常に難しい面があります。 私も職業上、高周波誘導炉（金属の溶解を目的とした）中での溶融金属の測温をする事がありますが、環境によって正常に測温できる場合とノイズや自己加熱の影響で測温できない場合があります。 誘導炉で使用する場合には自己加熱だけでなく、微小な電流を温度換算する熱電対（以下TC）では誘導によるノイズの影響も無視できません、これはノイズの対策を施したとしても完全に払拭できるものではありません。 私の経験では熱電対だけではなく、他の温度計測方法を含めトータルとしての温度計測をシステムとして構成する必要があると思います。。。これについては私の先輩が某炉メーカーに協力して？高周波誘導炉の測温に関与した経験があるので、、、きっと間違いはないと思います。 私の仕事にダイレクトに関係してるだけに、あまり言いたくはないのですがトータルヒートフラックスメータで検索してみて下さい。多分力になってくれる会社だと思います、相談はタダですから（笑） ちなみに、ココで私の回答によって相談しましたとは・・・言わないでね。
熱電対自体が高周波加熱されていませんか？ アルミナ保護管をつけたとしても、磁界の遮蔽効果は無いと思います。 見当違いであれば読み飛ばしてください。 グラファイトは導電性がありますから、熱電対に加わる高周波磁界を シールドする効果があると思います。一方、グラファイト自身に誘導電流が 流れて自己加熱します。 シールド性能と自己加熱はトレードオフの関係と思います。 ３Ｄの電磁界解析と温度解析を連成して、ロバスト性を高めることのできる 条件を求めてみては如何でしょうか。（グラファイト層の厚さの最適化、 アルミナ管の寸法の最適化、熱電対線径の選定など） これだけで十分に研究論文として価値がありそうに思います。 ロバスト性を上記のような方法で高めた上で、溶湯と熱電対で計測される 温度の差分を補正すればよい結果が得られると思います。
お礼
ありがとうございます！ 熱電対自体の高周波過熱の直接印加をふせぐためグラファイトの中にアルミナ保護管をいれてみたのですが。。 やはり高周波誘導加熱炉で熱電対というのは難しいのでしょうか。。 追記ありがとうございます シールド機能を高めるとサセプタへの磁場の印加がその分よわまってしまうのかなと思いました トレードオフですよね。 解析でロバスト性を高めるようなことをしたいのですが研究室が実験を主にするところなので解析の仕方がまったくわからず困っています 溶湯というのはシリコン等をおいて融けた温度（熱電対により計測）をはかり１４１４℃という融点との温度差を補正しておこなうということですか？
お礼
回答ありがとうございます！ ノイズの影響もあるんですね。 フランジ上部からもアルミナ管に入れた熱電対をいれ表面にあてて実験したところ（この熱電対も磁場の印加を受けると考え径を小さくした）表面温度の数値が目視と１００℃程度違うと考えられトータルでの測り方として上下からの熱電対は無理なようでした トータルヒートフラックスメータで検索するととある企業の名前が出てきたのですがここにメールを送ると力になってくれるということですか？ 相談してみようと思います！！