| No | 220916 |
|---|---|
| 標題（和） | 高温下における温度・湿度センシングのための保水制御システム |
| 標題（英） | A Water Retention Control System for Humidity Sensing at High Temperature |
| 研究会名（和） | コミュニケーションクオリティ, 通信方式 |
| 研究会名（英） | Communication Quality, Communication Systems |
| 開催年月日 | 2013-04-18 |
| 終了年月日 | 2013-04-19 |
| 会議種別コード | 5 |
| 共催団体名（和） | |
| 資料番号 | CS2013-7 |
| 抄録（和） | 過熱水蒸気を熱媒体とした食品の乾燥・消毒・調理において，温度・湿度制御は重要である．筆者らは，200℃を超える高温下でも湿度測定が可能な経済的な湿度センサを提案してきた．本センサは，乾球温度（Dry-bulb temperature）と湿球温度（Wet-bulb temperature）から湿度を算出する原理を用いるが，正確な湿球温度測定のためには，湿潤材料内の測定部付近の水温を均一に保ちつつ保水量を維持できる保水制御と，それに適したセンサ構造が必須となる．\r\n本稿では，湿潤材料として多孔質セラミックを用いた高い耐久性を有する湿度センサを試作した．多孔質セラミック内部の水位センサと多孔質セラミック表面の水分センサを具備させ，電動ピンチバルブを介して水タンクを接続し，マイクロコントローラを用いてセンサの出力をもとに適切な保水制御を自動的に行うことを検討した．目標水位を定めてそれに漸近させる制御アルゴリズムを提案し，伝達関数による解析を行った．更に，実際の食品消毒装置に試作した湿度センサを取り付け，保水制御の有効性を確認した．また，多孔質セラミック表面の水分センサの出力と湿球温度が正常に測定できる範囲の関係を実験的に求めた． |
| 抄録（英） | Nowadays, the temperature and humidity control of superheated steam have become important research area in food drier, pasteurization and food processing. The authors have studied on economic humidity sensor that it is available even at high temperature of more than 200 degrees. The humidity sensor works based on relationship between dry-bulb and wet-bulb temperatures. To measure accurate wet-bulb temperature, water retention control is necessary for keeping temperature near the thermocouple for wet-bulb uniform inside wet material. The sensor\'s structure should be also well-considered so as to be suitable for water supply functionality.\r\nIn this paper, porous ceramic is newly developed and used as wet material of the humidity sensor because of high durability against high temperature environment. For automatic water retention control, a prototype of the sensor has a water level sensor inside ceramic and a moisture sensor on the surface of the ceramic. The micro-controller operates a pinch valve to control the amount of water from a tank based on the sensor\'s outputs. We propose its control algorithm and confirm its validity by transfer function analysis. Moreover, the prototype of the sensor is implemented on the food processing machine and an experimental evaluation of the water retention control is made. We also confirm that the moisture sensor on the surface of the ceramic is effective for detecting reliability of the wet-bulb temperature measurements, by additional experiments. |
| 収録資料名（和） | 電子情報通信学会技術研究報告 |
| 収録資料の巻号 | Vol.113, No.6 |
| ページ開始 | 35 |
| ページ終了 | 41 |
| キーワード（和） | 熱工学,食品乾燥,湿球温度,熱電対,保湿・保水制御,水分量検出 |
| キーワード（英） | Thermal engineering,Drying of foodstuff,Wet-bulb temperature,Thermocouple,Moisturizing and water retention control,Moisture detection |
| 本文の言語 | JPN |
| 著者（和） | 辻岡哲夫 |
| 著者（ヨミ） | ツジオカ テツオ |
| 著者（英） | Tetsuo Tsujioka |
| 所属機関（和） | 大阪市立大学 |
| 所属機関（英） | Osaka City University |
| 著者（和） | 伊與田浩志 |
| 著者（ヨミ） | イヨタ ヒロユキ |
| 著者（英） | Hiroyuki Iyota |
| 所属機関（和） | 大阪市立大学 |
| 所属機関（英） | Osaka City University |
| 著者（和） | 大森雅仁 |
| 著者（ヨミ） | オオモリ マサヒト |
| 著者（英） | Masahito Ohmori |
| 所属機関（和） | 大阪市立大学 |
| 所属機関（英） | Osaka City University |
| 著者（和） | 山形純子 |
| 著者（ヨミ） | ヤマガタ ジュンコ |
| 著者（英） | Junko Yamagata |
| 所属機関（和） | 大阪市立大学 |
| 所属機関（英） | Osaka City University |
| 著者（和） | 田中倫明 |
| 著者（ヨミ） | タナカ ミチアキ |
| 著者（英） | Michiaki Tanaka |
| 所属機関（和） | 宮川化成工業株式会社 |
| 所属機関（英） | Miyagawa Kasei Industry, Co. Ltd |
| 著者（和） | 北村治雄 |
| 著者（ヨミ） | キタムラ ハルオ |
| 著者（英） | Haruo Kitamura |
| 所属機関（和） | 宮川化成工業株式会社 |
| 所属機関（英） | Miyagawa Kasei Industry, Co. Ltd |