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鋼製の梁(工具鋼)を使用した単純支持梁、又はばね支持梁を用いて自由振動と強制振動、振動減衰、防振を実験します。実験は「左端ピン支点ー右端ローラ支点」の単純支持梁、又は「左端ピン支点ー右端ばね支点」のばね支持梁の2種類です。 強制振動実験では、梁中央の振動機がオフセット重り付きフライホイール2枚を回転し梁に振動を起こします。振動機質量は下に重りを追加して可変することができます。自由振動実験では、梁に手動で衝撃を与え振動を起こします。その他、オイルダンパを用いた減衰実験や防振装置を用いた自由・強制振動防振実験を行えます。振動機のフライホイール回転速度(Hz, rad/s, rev/min)をデジタル表示、梁下に設置された変位センサは梁の振幅、振動数(固有振動数)を計測します。 振動機内の加速度計は変位センサと同位置に配置され、実験での加速度波形と関数処理波形(理論値)との比較検証ができます。荷重変化が固有振動数に及ぼす影響、ダンパ減衰による減衰比ζ、減衰率算出、単純支持梁の防振実験等の幅広い実験ができます。
機構の異なる3種類のガバナー(調速機)がどのように機能するかを実証する卓上型装置です。 簡単に取り付けられる3種類のガバナー、ハートネル式(Hartnell)、ポーター式(Porter)、プロエル式(Proell)が付属され、いずれか1つのガバナーを装置へ取付け可変速式電気モータとベルトによって時計方向又は半時計方向に回転します。 ポーター式とプロエル式には、回転によって上下移動するスリーブの質量を変えるための重り、ハートネル式には異なるバネ定数を持つスプリングとアーム重りが付属されます。回転速度と角速度、スリーブの上下リフト寸法(mm)がデジタル表示されます。透明保護カバーにはインターロック機構が備わっており、カバーを空けると回転は停止します。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
遠心力と角速度を実験する卓上型装置です。 可変速式の電気モータとベルトによってターンテーブルを時計方向又は半時計方向に回転します。回転体には重りを載せる3本のバランスアームとロードセンサがあり、外側2本のバランスアーム半径方向5ヶ所のいずれかに重りを保持し、指定された半径で回転する遠心力(N)をロードセンサが測定します。中央バランスアームには反対側と同等の重りを保持することで回転時の不要な振動を防ぎ測定精度を高めます。回転速度と角速度、遠心力(N)がデジタル表示されます。透明保護カバーにはインターロック機構が備わっており、カバーを空けると回転は停止します。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
ジャイロスコープの原理とジャイロ効果を実験する卓上型装置です。 電気モータによってロータ(赤色)とジャイロスコープ下のターンテーブルを回転させて垂直軸方向に歳差運動を引き起こします。ロータとプロセッションの回転速度と回転方向を調整でき、ロータとプロセッションの回転速度、ジャイロ偶力(Nm)がデジタル表示されます。透明保護カバーにはインターロック機構が備わっており、カバーを空けると回転は停止します。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
回転体における、静バランスと動バランスを実験する卓上型装置です。 軸受けに保持された鋼製シャフトに4つのバランスブロックがセットされており、電気モータとベルトがシャフトを回転します。 4個のバランスブロックは同じ質量ですが、先端の取り外し可能な円形インサートの位置と角度を変更することで、異なる質量とモーメントのブロックを作成できます。セットされたシャフトモーメントは、付属のプーリと重りを利用して正確に計測できます。 どの角度位置でも静的バランスであることを確認し、シャフトを回転させ4つのゴムマウントの振動から動バランスの不均衡を確認します。 透明保護カバーにはインターロック機構が備わっており、カバーを空けると回転は停止します。
回転する丸棒に一定の曲げモーメントを作用させた回転曲げによる金属疲労試験機で、材料や構造部材の疲労特性を調べます。 卓上型のコンパクトな試験機は電動モータと試験片固定チャック、垂直方向(下向き)に一定負荷を掛けるシンバルシステムと可変負荷システムで構成されています。制御装置は、負荷、回転速度、開始以降の繰返し数(回転数)をデジタル表示します。透明保護カバーを外した場合、インターロックスイッチがモータを停止しカウントも停止します。また試験片が破断した場合もモータは停止し、最終サイクル数を明確にします。 試験片3種類(鉄・アルミ・黄銅)が用意され、繰返し応力(MPa)と繰返し数(回転数)からS-N曲線(回転曲げ疲労曲線)を描き、素材の性質や疲労限度等を検証します。 付属のソフトウェア(VDAS)を利用して、測定データをリアルタイムにパソコン(別売)に表示し収集されたデータを計算、図表化することができますので実験をスムーズに進める事ができます。
座屈と単純梁の実験を行う卓上型のコンパクトな試験機です。 圧縮荷重をかける手動式ハンドルと荷重測定ロードセル、たわみ測定表示器で構成され、異なる支持条件(両端ピン、両端固定、一端固定他端ピン)と様々な試験片を使用して、座屈挙動や有効座屈長さ、ヤング係数とたわみ、座屈荷重とたわみ等の実験を行います。付属の偏芯負荷装置を使用して軸心と直角方向に負荷を掛ける事ができます。また正面のスケールと可動支点は重りハンガを使用した単純梁実験を行うことができます。 オプションのデータ自動収集システムVDAS-B(別売)は、測定データをリアルタイムにパソコン(別売)に表示し収集されたデータを計算、図表化することができますので実験をスムーズに進める事ができます。
横置き型のコンパクトな引張試験機です。ウォームギヤ式手動ハンドルによって水平方向に約400mm可動することができ、最大20kNの引張試験ができます。また、試験片固定チャック間の距離を容易に変更するためのクイックハンドルもあります。 付属の表示器がロードセルの荷重(kN)、スライド式ダイヤルゲージが引張変位(mm)をデジタル表示します。試験機には素材や長さの異なる6種類の引張試験片(合計60本)が付属されています。 オプションの伸び計SM1002A(別売)は、伸び測定の精度を上げてヤング率の算出に役立ちます。 オプションのデータ自動収集システムVDAS-B(別売)は、荷重をリアルタイムにパソコン(別売)に表示し収集されたデータを計算、図表化し、実験をスムーズに進める事ができます。
卓上型のコンパクトな装置は、ウォームギヤ式(60:1)手動ハンドルによって最大30Nmのトルクを試験片に与える事ができ、ねじりトルクとねじり角は付属の表示器にデジタル表示されます。支点間距離はスライドしてどの位置でも固定ができますので様々な試験片を取付けて実験することが可能です。 オプションのデータ自動収集システムVDAS-B(別売)は、ねじりトルク(Nm)とねじり角データをリアルタイムにパソコン(別売)に表示し収集されたデータを計算、図表化することができますので実験をスムーズに進める事ができます。
異なる材質の試験片に様々な荷重をかけて、試験片のたわみや支点反力を計測します。 インジケータ式ロードセル付きのピン支点支柱(ナイフエッジ)3個は各支点変位をデジタル表示し、その変位(mm)から反力(N)を求めます。3個のたわみ表示器は梁のたわみをデジタル表示します。各支点はレールに沿って移動・付け外しができ単純梁、一端固定他端ヒンジ梁、連続梁、片持ち梁試験から実験値と理論値を比較検証します。装置には異なる5種類の試験片が付属されます。更に幅広く実験を行うために10個入りの追加試験片SM1004a(別売)がオプションで用意されています。 オプションのデータ自動収集システムVDAS-B(別売)は、支点反力とたわみの計測データをリアルタイムにパソコン(別売)に表示し、収集されたデータを計算・図表化することができますので実験をスムーズに進める事ができます。
たわみ試験と丸棒のねじり試験を行うコンパクトな卓上型試験機です。実験に必要な各種試験片と重りセットが付属されており、実験要領書に沿って直ぐに実験が行えます。教育向け試験装置として特別に設計されました。 たわみ試験 長方形断面の試験片を使って、単純支持梁や固定梁、一端固定他端ヒンジ梁、片持ち梁のたわみ実験と理論の実証を行います。重りハンガで荷重をかけダイヤルゲージで梁のたわみを計測します。異なる断面を持った6種類の軟鋼試験片が付属され、試験を通してたわみとヤング係数を検証します。 ねじり試験 3種類(軟鋼、アルミ、真鍮製)のφ8mm丸棒試験片へ回転トルクをかけてねじれ角を計測します。 試験片中心より100mm離れた場所に重りハンガを吊り下げ、重りと距離からトルクを算出します。ねじれ角はダイヤルゲージの回転(1回転=1度)から計測できます。各素材の弾性係数の検証、変形の様子を観察することができます。
教育用として特別に設計された卓上型引張試験機は、回転ハンドル式油圧ポンプで最大20kNの荷重を加えて引張や圧縮試験を行います。試験荷重は大きく見やすい計器にキロニュートン(kN)表示され最大荷重を記録(置針式)します。 試験片の引張伸び又は圧縮縮みは、デジタル式ダイヤルゲージにより0.001mmの精度で測定されます。引張試験用の試験片(直径5.0mm)はネジ式(M10)で装置へ容易に取付けでき、素材の異なる試験片が5種類用意されています(軟鋼、アルミ、ステンレス、真鍮、銅)。また、試験機中央のφ50mm受面では圧縮試験を行うことができる構造になっています。 PC接続用キット(SM1250)が付属されており、コンピュータ上(別売)で荷重(N)、伸び値(mm)を観察、データ収集することができます。
教育用として特別に設計された卓上型引張試験機は、回転ハンドル式油圧ポンプで最大20kNの荷重を加えて引張や圧縮試験を行います。試験荷重は大きく見やすい計器にキロニュートン(kN)表示され最大荷重を記録(置針式)します。 試験片の引張伸び又は圧縮縮みは、デジタル式ダイヤルゲージにより0.001mmの精度で測定されます。引張試験用の試験片(直径5.0mm)はネジ式(M10)で装置へ容易に取付けでき、素材の異なる試験片が5種類用意されています(軟鋼、アルミ、ステンレス、真鍮、銅)。また、試験機中央のφ50mm受面では圧縮試験を行うことができる構造になっています。 オプション(別売)として引裂試験(SM1260)セットやPC接続用キット(SM1250)が用意されており、コンピュータ上で荷重(N)、伸び値(mm)を観察、データ収集することができます。
環境負荷低減とエネルギー効率向上を両立した次世代冷媒R32を使用した実習装置です。 冷凍システムが卓上型台座に分かり易く配置され、ヒートポンプサイクルを効果的に学習することが出来ます。 スイッチ操作で冷房・暖房の切り替えができます。 冷房運転時、コンプレッサ(圧縮機)から吐出した高温高圧の冷媒ガス(過熱蒸気)はサイトグラスを通過し、コンデンサ(凝縮器)にて冷却凝縮液化(過冷却液)されます。サイトグラスを経由してキャピラリチューブ(膨張弁)を通過した低温低圧の液化冷媒(飽和液)はエバポレータ(蒸発器)に入ります。エバポレータ(蒸発器)にて空気と熱変換され、気化潜熱を空気にあたえてガス化した冷媒(過熱蒸気)は、サイトグラスを経由して圧縮機に戻ります。 各部の測定圧力と温度からP-h線図(圧力-比エンタルピ)を作成し、圧縮機出入口圧力と温度、圧縮機効率からこの装置の成績係数(COP)を算出します。
HFC-134a代替冷媒として開発されたR1234yf(カーエアコンや自動販売機用冷媒)を使用した装置です。HFC-134aに比べてオゾン破壊係数および地球温暖化係数が低く、地球環境に優しい冷媒です。 冷凍システムが卓上型台座に分かり易く配置され、ヒートポンプサイクルを効果的に学習することが出来ます。 コンプレッサ(圧縮機)から吐出した高温高圧の冷媒ガス(過熱蒸気)はドライヤ、サイトグラスを通過し、コンデンサ(凝縮器)にて冷却凝縮液化(過冷却液)されます。サイトグラスを経由してキャピラリチューブ(膨張弁)を通過した低温低圧の液化冷媒(飽和液)はエバポレータ(コイル管)で空気と熱変換され、気化潜熱を空気にあたえてガス化した冷媒(過熱蒸気)は、サイトグラスを経由して圧縮機に戻ります。 各部の測定圧力と温度からP-h線図(圧力-比エンタルピ)を作成し、圧縮機出入口圧力と温度、圧縮機効率からこの装置の成績係数(COP)を算出します。
HFC-134a代替冷媒として開発されたR1234yf(カーエアコンや自動販売機用冷媒)を使用した装置です。HFC-134aに比べてオゾン破壊係数および地球温暖化係数が低く、地球環境に優しい冷媒です。 冷凍システムが卓上型台座に分かり易く配置され、ヒートポンプサイクルを効果的に学習することが出来ます。 EC2002はEC2001に冷暖切換えスイッチが追加されています。 コンプレッサ(圧縮機)から吐出した高温高圧の冷媒ガス(過熱蒸気)はドライヤ、サイトグラスを通過し、コンデンサ(凝縮器)にて冷却凝縮液化(過冷却液)されます。サイトグラスを経由してキャピラリチューブ(膨張弁)を通過した低温低圧の液化冷媒(飽和液)はエバポレータ(蒸発器)で空気と熱変換され、気化潜熱を空気にあたえてガス化した冷媒(過熱蒸気)は、サイトグラスを経由して圧縮機に戻ります。 各部の測定圧力と温度からP-h線図(圧力-比エンタルピ)を作成し、圧縮機出入口圧力と温度、圧縮機効率からこの装置の成績係数(COP)を算出します。
電気加熱式ボイラー、軸流単段式の衝動タービン、可変式負荷装置(発電機)、冷却ファン付復水器、水タンクと循環ポンプで構成されています。循環ポンプによってボイラーへ送られた水は、電気ヒータによって加熱されて高温高圧の蒸気となり、4つのノズルから噴射された蒸気がタービンを回転し発電機を駆動します。使用された蒸気は冷却ファン付復水器で冷却されて水タンクへ戻ります。ボイラーは、PIDコントロール式電気ヒータによって温度制御され、安全のための圧力逃し弁とサーマルトリップが付いています。
循環式の水タンクとポンプ、流量制御バルブと流量センサ、ガイドベーン付きのプロペラタービン、発電機と電気負荷装置で構成されています。形状の異なる5つのプロペラタービンが付属され、さまざまなプロペラの効率を調査し、発電システムのパフォーマンスを分析します。また、3Dプリンタ等で独自のタービンを作成して実験をしてみてください。タービン取付け部(排水口)は内部が観察できるように透明樹脂で設計されています。
シリンダー内のガスを加熱・冷却し、その体積変化による熱エネルギーを仕事に変換する、カルノーサイクルに近い熱機関で熱工学の実演にはとても適した教材です。エンジンで発生した動力をモータ発電機で電気エネルギー(W)又はトルクメータで機械エネルギー(Nm)に変換します。また、外部電源(別売)を使用した冷凍サイクル実験も行うことができます。 付属のインターフェースとソフトウェアは、シリンダ内圧力(kPa)、回転数(rpm)、シリンダ内容積(cm3)とクランク角度、ディスプレーサ加熱側と冷却側温度データをPC(別売)へリアルタイムに表示・P-V線図を描画し、スターリングエンジンの効率を推定することができます。
強制対流による熱伝達量を測定すると共に、空気流れの中にある熱を帯びた物体が冷却する速度を観察します。 ベルマウスから吸入された空気は、実験エリア(ピン形モジュール)、拡散胴、定速ファンと流量調整バルブ、消音器を通って大気へ放出されます。風洞入口には入ってくる空気の温度を測定する熱電対、ピン形モジュール前後には2つの静圧孔とピトー管取り付け口があります。ピトー管は前後いずれかに取り付けて断面方向の速度分布を測定します。 実験エリアには風向きと直角方向にピンが配列され、いずれか一本を取り外してピン型ヒータに代えることができます。ピン型ヒータには熱電対が組み込まれており、温度が低下する時間と風速から熱伝達量を計測します。 制御装置には熱電対接続口(2ヶ所)と圧力接続口(差圧2ヶ所)、ヒータ電源スイッチがあり、2ヶ所の温度、ピン形モジュール前後の差圧、ピトー管全圧と静圧の差圧をデジタル表示します。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-Bを使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
装置はガラス製容器と加熱ヒータ、水循環ポンプ、加熱ワイヤ試験体と水冷シリンダ試験体(酸化銅面と金メッキ面)で構成された本体装置、ワイヤ温度調整ボリュームとデジタル表示器(水温度・水流量・電圧・電流)で構成される制御ユニットがあります。 沸騰熱伝達実験では、ガラス製容器内に配置されたヒータ線(抵抗)を加熱しサブクール沸騰から核沸騰、不安定な膜沸騰を観察、熱流束と過熱度から沸騰曲線を描きます。この金属線は100℃を超える高熱を発生します。 凝縮熱伝達実験では、ガラス製容器内に配置された水冷シリンダ試験体表面に、蒸気が接することで起こる凝縮現象による熱伝達を計測します。シリンダ試験体内を流れる水の出入口温度変化と流量から熱伝達率を導き出します。 表面仕上げが熱伝達に及ぼす影響を明らかにするために、シリンダ試験体には金メッキ仕上げと酸化皮膜仕上げの2種類があり、膜状と滴状凝縮の差を明らかにします。 オプションのデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
ボイラーとスチームエンジンを利用して熱エネルギー変換と動力測定、熱力学の基本原理を学びます。 給水ポンプによって貯水槽から組み上げられた水はボイラーで過熱され蒸気となって2気筒スチームエンジンを駆動します。エンジンを出た蒸気は水冷式コンデンサを通過し排水タンク又は蒸気量計測容器へ入ります。 スチームエンジンに接続された手動式負荷装置は、エンジン回転速度とトルク、出力を測定、熱電対がボイラー内温度、絞り熱量計温度、コンデンサ用冷却水の出入口温度を測定しデジタル表示します。絞り熱量計は熱量から蒸気の乾き度を測定します。 2個のアナログゲージはボイラーとエンジンの入口圧力を表示し、電気メータはヒータ電力を表示します。 ランキンサイクルの解析とウィランズ線図を含むスチームプラント性能の検証、飽和蒸気のボイラー実験により圧力と温度との関係を明確にします。 安全のためボイラー内水位低下によりヒータが過熱した時、ヒータは自動停止しランプが点灯します。またボイラーの安全弁が圧力を制限します。
この装置は圧力が大きく変化することによって熱がどのように伝わるか実験し、放射と自然対流の違いを明らかにします。 鋼製圧力容器(円筒型)と制御装置、真空ポンプと圧縮空気用レギュレータで構成され、圧力容器の中央部には小型ヒータがつるされ、ヒータ表面と容器壁面には温度計測用の熱電対が取り付けられています。ヒータと容器温度、圧力はデジタル表示されます。またヒータ表面と容器内側は理想的な熱放射体として黒色になっています。 実験では最大125kPa(ゲージ圧)まで圧縮空気を充填でき、約-100kPa(ゲージ圧)の真空排気ができます。真空状態を作り出し対流による熱損失を減らした状態での実験はより正確な熱伝達の計測を可能にします。表面の放射率を測定し、ステファンボルツマンの法則を証明、ヌセルト数、グラソフ数、プラントル数、クヌーセン数を用いた無次元特性を理解します。 付属のデータ自動収集システム(VDAS)を使用することで、 各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
異種金属間の電圧から温度差を作るペルティエ効果、その逆で温度差から電圧を作るゼーベック効果を利用して、熱電発電の性能実験を行う卓上型装置です。 ゼーベック効果実験では、外部からの冷水と可変電気ヒータ出力によってデバイス冷却面と熱面の温度差からの電圧を計測します。 ペルティエ効果実験では、電気ヒータ、貯水タンクと給水ポンプ、電流を調整して、デバイス表面温度差を計測します。 水の流れを正確に計測することで熱移動量を計算し、温度勾配と電力から性能を評価することができ、各モードでの成績係数(COP)やエネルギーバランスを分析します。装置パネルには概略図が記載され、ヒータ出力(w)、冷却水出入口(℃)、デバイス表面温度(上下)、電圧と電流、電力をデジタル表示します。 オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-B)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
ビルや家屋の冷暖房空調設備やラジエータ等で一般的に多く利用されているシステムで、ヒータで温められた温水が熱交換器銅管内を循環し、風洞を流れる空気と熱交換する卓上型実験装置です。 装置には32チューブ式熱交換器が付属されている他、オプション(別売)として16チューブ式、16チューブフィン式熱交換器が用意されており、いずれかの熱交換器を取付けて実験を行います。 熱水システムはPID制御されたヒータ付タンクとポンプ、水位計で構成されており、熱水の入口・出口温度と流量をデジタル表示します。給気ダクトシステムは流量測定用のオリフィスと圧力孔、電動ファンとスライドバルブで構成され、ダクト入口、熱交換器出入口温度、オリフィス差圧をデジタル表示します。 装置右側の空きスペースには、オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-F)を取付けることができます。データ自動収集システムを使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
飽和蒸気圧力と温度との関係を明らかにし、理論値と比較するための卓上型実験装置です。 ステンレス製加熱容器(ボイラー)と制御ユニットで構成された装置は、卓上実験用としてコンパクトに設計され、温度に対する飽和蒸気圧の変動、アントワーヌ方程式の検証を行います。 ボイラーに水を入れ加熱すると、水の温度と圧力が上昇します。その温度と圧力をセンサが読み取りデジタル表示すると共に、機械式ブルドン管圧力計もボイラー内部の圧力を表示します。また正面のぞき窓によりボイラー内部の沸騰プロセス観察や、水位を確認することができます。安全のため、加熱ヒータにはヒータ温度を制限するためのサーモスタットとボイラー圧力を制限するための逃し弁が用意されています。 装置右側のスペースには、オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-F)を取付けることができます。データ自動収集システムを使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
異なる表面形状を持ったヒーターモジュールを使用して、自然対流と強制対流、熱伝達の実験を行う卓上型実験装置です。 装置は128mmx75mmのダクトと取り外し可能なファン、3種類のヒータ ーモジュールで構成されています。 3ヶ所の熱電対がダクトの入口・出口、ヒーターモジュール表面の温度を計測します。またダクト側面からモジュールに沿った6ヶ所の表面温度を計測するための手動式熱電対が付属されています。 計測された温度や風速は、デジタル表示器にリアルタイムに表示されます。またオプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-B)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
各種金属の熱伝導率や熱伝達率を比較、検証するための卓上型実験装置です。 ヒータ電力供給と測定データ表示器からなる熱伝達実験装置で下記オプションTD1002a~d(別売)のいずれか1つを取付けて実験を行います。 熱伝達実験装置(TD1002)はオプション装置のヒータへ可変電流を供給し、安全スイッチがヒータの過熱を防止します。 装置右側の予備スペースには、オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-F)を取付けることができ、データ自動収集システムを使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
圧力が一定の時、理想気体の体積は絶対温度に比例することを示したシャルル(ゲイリュサック)の法則を実演する卓上型実験装置です。 ヒータ付断熱容器に圧力センサと熱電対(3ヶ所)が取り付けられ、各計測データはデジタル表示されます。 1つの熱伝対は制御用にヒータ表面温度を測定し、他2つの熱電対は容器内の空気温度を測定します。 デジタル表示器は容器内圧力、2ヶ所の空気温度とその平均値を表示します。理想気体(空気)の圧力と温度の関係を計測してシャルルの法則を実演します。 装置は逆動作も可能です。バルブを開いた状態で加熱し容器内の空気を放出してからバルブを閉じます。その後容器が冷えていくときに圧力と温度降下を記録します。こうすることで種々な開始点と周囲状態の下で降下していく結果が得られます。ゆっくりとした自然冷却実験にはオプションのVDASの自動記録機能が役立ちます。 オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-B)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
一定温度における理想気体の圧力と体積の関係(ボイルの法則)を実演する卓上型装置です。 テストシリンダとリザーバタンク、機械式圧力計、熱電対とデジタル表示器、デジタルレベル計で構成され、圧力可変用の手動式加圧ポンプと減圧ポンプが付属されています。 実験は、空気温度一定のもとで大気中の乾燥空気を使用して行います。リザーバタンク(左側)の圧力を手動ポンプによって増減しテストシリンダ(右側)の液体ピストン(オイル)を動かします。テストシリンダ内に閉じ込められた空気圧力と温度、容積の変化からボイルの法則を検証します。 装置には圧力と温度センサ、レベル計接続ケーブルが付属されており、オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-B)を使用して、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集・解析することができます。
温度測定用として一般的に使用されているさまざまな温度計の特性(線形)や精度、校正実験を行う卓上型実験装置です。 装置はヒータ(ON/OFFスイッチ)とヒータタンク、アイスボックス、定電圧・定電流出力端子、電圧出力表示器、ホイーストンブリッジ回路と各種抵抗端子で構成され、8種類の温度計が付属しています。 また、付属の実験要領書を使用して実験をスムーズに行う事ができます。 オプション(別売)のデータ自動収集システム(VDAS-B)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
隣接した流体間の熱伝達(総括伝熱)を実演し、流量や温度差による影響を検証する卓上型実験装置です。 熱交換実験装置TD360には、4種類の2重管式・プレート式・多管円筒式熱交換器、タンクジャケット(コイル)式熱交換器実験項目がオプション(別売)で用意され、いずれかを1つを装置へ取付けて実験を行います。 熱水システムと冷却システム、流量調整バルブと流量計で構成され各部温度と流量はデジタル表示されます。 熱水システムはPID制御されたヒータ付タンクとポンプ、水位計で構成されており、温度と流量を安定させます。 デジタル表示器は、熱水と冷水の入口・出口温度、熱交換器(別売)に組込まれた熱電対の温度、熱水と冷水の流量を表示しPC(別売)なしで実験を行うことができます。 4種の熱交換器(別売)は、伝熱面積(0.02m2)と壁厚(1mm)が全て同じになっているので、各交換器の比較を容易に行う事ができます。
強制対流による熱伝達理論とパイプ内強制対流に関する諸公式を考察します。 装置は、電動ファンと保温材で覆われたヒータ付き銅管、計測表示器と制御盤で構成されています。 ファンと流量制御バルブによって吸入された空気は、オリフィスを通り試験用銅管(内径32mm)へ入ります。ヒータによって暖められた空気は各測定点を通りながら外部へ排出されます。 制御盤には4セットのマノメータが配置され、ファンの圧力損失、オリフィス流量、銅管圧力損失、ピトー管差圧を計測します。 また温度切り替えスイッチにより、銅管各所に取り付けられた熱電対14ヶ所の温度を表示します。 熱電対は、銅管外面に7ヶ所、保温管外面に3ヶ所、保温管内面に3ヶ所取り付けられています。また銅管内断面方向の速度分布を計測するため、熱電対付きピトー管が付属されています。 オーバーヒートを避けるため、空気が所定の流れをしていない時ヒータを停止するしくみになっています。
生活水準の向上やさまざまな産業において広く使用される空調システムは、生活の快適さを維持するだけではなく、工業プロセス環境の制御も指します。EC1550VはHVAC-R空調システムを備えた装置でダクト内の加熱と加湿、冷却と冷凍システムの熱力学プロセスを実証します。 冷媒にR134aを使用した移動可能なキャスター付き実験装置は、ダクト左側の吸気ガラリから空気を吸入し、手動式開閉ダンパ、可変速軸流ファン、1次加熱器、スチーム加湿器、熱交換器(水冷式)、水噴霧器、ミスト除去器、2次加熱器を通り、ダクト右側の排気ガラリから排出されます。 空調プロセスごとの温度と湿度、ダクト内1ヶ所の空気流速、冷凍システムの冷媒圧力(高・低)、温度、冷媒流量、コンプレッサ消費電力をデジタル表示します。冷凍システムによって温度制御された冷水タンクは、可変速ポンプによってダクト内熱交換器へ冷水を送り、熱交換器出入り口温度、流量をデジタル表示します。PID制御された1次加熱器と2次加熱器は、異なる電源入力で性能比較できます。
生活水準の向上やさまざまな産業において広く使用される空調システムは、生活の快適さを維持するだけではなく、工業プロセス環境の制御も指します。空調システム実験装置EC1501Vは、冷却と除湿プロセス、冷凍システムの熱力学的プロセスを実証します。 冷媒にR134aを使用した卓上型実験装置は、解放ダクト中央にエバポレータ(蒸発器)、右端にファン及び流量調整用ディスクが配置され正面の透明アクリルプレートは、内部のセンサやエバポレータが観察できるようになっています。 冷凍システム温度、ダクト出入口温・湿度、高・低圧力は、コントロールパネルLCDディスプレイにデジタル表示すると共に、付属のVDASソフトウェアを利用して、PC(別売)上で各種データ表示と収集、p-h線図・湿り空気線図を描画します。
冷媒R134aを使用した卓上型冷凍システムです。 圧力-比エンタルピー線図(p-h線図)について学び、エンタルピー変化から過冷却と過熱、成績係数(COP)を導き出します。 冷凍回路は、高・低圧計、圧力スイッチ、温度膨張弁、サイトグラス、ドライヤを備えており、水タンクに沈められたエバポレーターコイル(蒸発器)とコンデンサーコイル(凝縮器)は温度変化を正確に収集、ヒートポンプを明確に実証することができます。タンク内の水は定常状態を保つためポンプにより循環します。 高・低圧力及び各部の温度は、コントロールパネルLCDディスプレイにデジタル表示すると共に、付属のVDASソフトウェアを利用して、PC(別売)上で各種データの表示と収集します。 コンプレッサ出入口温度、温度膨張弁出入口温度、低・高圧力からp-h線図を描画、冷却効果と加熱効果(kJ/kg)、コンプレッサ仕事(kJ/kg)、COPc冷却成績係数、COPh加熱成績係数、過冷却度(K)、過熱度(K)等を算出します。
ビル空調や冷暖房設備の冷却水を冷却する解放式冷却塔(向流型)の卓上型実験装置です。温度制御された温水は冷却塔上部から噴霧され、充填材を通過しながら空気によって冷却され水タンクへ戻ります。吸気口のオリフィスは空気量を計測し、可変速ファンによって送られた空気は冷却塔下から上(向流)へ排出されます。 各センサ計測値(温度/湿度/流量/圧力)は操作パネルにデジタル表示され、付属ソフトを利用してPC(別売)でデータを収集・自動計算します。装置には透明で内部状況を観察できる標準冷却塔が1台付属されています。また別売オプション4種類の冷却塔を使用して幅広い実験を行うことができます。
冷媒にR404aを使用した冷凍システム(ショーケース、冷凍倉庫、保冷庫など)を卓上型台座に分かり易く配置され、ヒートポンプサイクルを効果的に学習することが出来ます。 スイッチ操作で冷房・暖房の切り替えができます。 冷房運転時、コンプレッサ(圧縮機)から吐出した高温高圧の冷媒ガス(過熱蒸気)はドライヤ、サイトグラスを通過し、コンデンサ(凝縮器)にて冷却凝縮液化(過冷却液)されます。サイトグラスを経由してキャピラリチューブ(膨張弁)を通過した低温低圧の液化冷媒(飽和液)はエバポレータ(蒸発器)に入ります。エバポレータ(蒸発器)にて空気と熱変換され、気化潜熱を空気にあたえてガス化した冷媒(過熱蒸気)は、サイトグラスを経由して圧縮機に戻ります。 各部の測定圧力と温度からP-h線図(圧力-比エンタルピ)を作成し、圧縮機出入口圧力と温度、圧縮機効率からこの装置の成績係数(COP)を算出します。
再生可能で環境に優しいエネルギー源の利用について太陽光集熱効率と熱損失の測定実験を行います。 住宅暖房用や水泳プール用等に使用される装置と同様のしくみで、プレートに配列された配管と透明アクリルカバー、角度調節機構を備えた可搬架台、混合ポンプと感圧バルブ、制御ユニットで構成され、プレート背面には熱損失を軽減するための断熱処理が施されています。 水道などから供給された冷水は、流量計とバルブを通り、集熱板で加熱されてポンプへ入ります。ポンプから排出された温水は供給された冷水と混ざり再度集熱板に向かいます。給水圧力によって逃し弁が作動し温水を放出することで内部圧力を制限します。 制御ユニットは、冷水流量と日射量、冷水温度と集熱板入口/出口温度、周辺温度をデジタル表示器し、集熱板のエネルギー効率と熱損失を明らかにします。オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
移動可能な台車に搭載された装置は、太陽光エネルギーを収集する原理、利点、限界を理解します。 装置は高度に研磨されたステンレス製パラボラ反射鏡、銅製シリンダー形状を持つエネルギーコレクタ、ターンテーブルと表示ユニットで構成されています。 反射鏡の水平、垂直位置を調節しながら太陽光エネルギーをエネルギーコレクタに集めることができ、サイズの異なる4種類のコレクタは、種々な集光比での実験を行います。また取り外しができる透明カバーは、シールド有無でのコレクタの特性を比較することができます。反射鏡支持体には日射計が取り付けられており、太陽放射エネルギー量を計測することができ、表示ユニットは、コレクタ温度と周囲温度、日射量をデジタル表示します。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
再生可能エネルギーの一つである太陽光パネルと蓄電システムの性能及び使用方法を学ぶための実験装置です。 キャスター付き軽量フレームに取り付けられ角度を調整できる太陽光パネルと日射計、バッテリで構成されたソーラーパネルユニット、充電コントローラを含む制御ユニット、電気負荷ユニットで構成されています。 制御ユニットは、ソーラーパネル電圧・電流出力、バッテリ電圧・電流出力(バッテリ充電時)、電気負荷ユニットへの電圧・電流出力、日射量(W/m2)をデジタル表示します。電気負荷装置は、フィラメントランプ(4個)と可変電気負荷装置(3-50Ω)、外部出力用100Wインバータが組み込まれています。容量の低いバッテリを使用した実験は、充放電サイクルの調査に役立ちます。 オプション(別売)のデータ自動収集システムVDAS-B(別売)を使用することで、各種データをリアルタイムにPC(別売)に収集すると共に、実験結果を解析することができます。
風力発電の基礎を学ぶ実験装置で、負荷抵抗と出力を備えた70W風力発電機とφ400mm軸流ファン式風洞が移動可能なキャスター付き架台に設置されています。左側ベルマウスより吸い込まれた空気はハニカム、風速計、風力発電機、安全メッシュ、軸流ファン、消音ダクトを通り排出されます。 風速、ブレードピッチ、ヨー角、タービン速度(負荷抵抗)を操作しながら実験を行い、実験中のブレードピッチ、ヨー角、タービン回転数(rpm)、電流出力(A)等がコントロールボックスにデジタル表示される他、付属のソフトウェア(VDAS)を利用して風速(m/s)、出力(W)、発電機電圧(V)等もリアルタイムに自動算出、実験データを効率よくPC(別売)に収集することができます。 実験エリア前後には透明観察窓が付き、前側開閉扉にはインターロック安全機構が備わっています。
風洞内に設置されたモデル周りの空気流れを可視化するための装置で、プローブ先端から煙を発生します。 オイル供給装置と電気ヒータ制御装置で構成されており、オイル供給量とヒータ出力ボリュームを調整して煙(油滴)発生量を制御します。
オプション(別売)の大容量コンプレッサとタンクから圧縮空気を実験エリア下流へ一気に吹き込み、風洞を回流し整流胴、縮流胴を通過した空気は実験エリアに亜音速、マッハ1.4、マッハ1.8の安定した流れを供給します。実験エリアを通った空気は吹き込んだ空気と再び混ざり合い回流します。余分な空気は排気フィルタから排出されます。 実験エリア100mmx25mmには亜音速、マッハ1.4、マッハ1.8用、3種類の交換可能なライナーが附属されています。観察窓中央に附属のモデルを取付け、角度を変えながら実験を行います。 実験エリア25ヶ所の圧力は、4グループごとにリアルタイムにデジタル表示され、2つのブルドン管圧力計は、コンプレッサ(別売)からの圧力、風洞への供給圧力を表示します。※運転時間(約10秒~20秒)は圧縮空気タンク容量等によって異なります。
航空機の離陸、飛行、着陸における広範囲な実験を行うために特別に設計された装置です。 吸込み式の開放型風洞内に航空機モデルは2枚のプロペラ、翼弦長152mmの主翼(NACA2412)、翼弦長76mmの全浮動式尾翼で構成されています。ベルマウスから流入した空気は、整流ハネカム、航空機を備えた実験エリア、拡散胴、軸流ファン、消音ダクトを通って装置から排出されます。 実験エリア正面にある操縦輪は、航空機モデルの尾翼角度を操作し、右側のエンジンスロットルを模したレバーは風洞内の風速を制御します。