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トーマス科学器機株式会社

No.24 温度コントロール方式とリレーについて

当社におきましては各製品の温度制御方式により下記のリレーを使用しています。

  • ON-OFF 制御
    冷凍機の ON-OFF などに使用しています。
    (二位置制御) 温度安定度±1.0℃以上の機器に採用されており、有接点リレーを使用しています。
  • PID 制御
    ヒーターの出力調整に使用しています。
    温度安定度±0.1℃以下の機器に採用されており、SSR(無接点リレー) を使用しています。

〔冷凍機の ON-OFF による二位置制御〕
ON-OFF 制御ではヒーターや冷凍機の動作を温度調節器から出力し有接点リレーにてON-OFFさせています。
仮に温度安定度を±0.5℃以下などの設定とする場合、有接点リレーを使用すると頻繁なON-OFFを繰り返し 「接点の溶着」などの破損が発生します。
よって通常は±1.0℃以上の温度安定度を必要とする装置に使用します。
ON-OFF制御は「温度安定度が±1℃以上」となる点や、「有接点リレーの接点摩耗が発生する」点がありま すが、PID 制御と比べ電力消費量が少ないというメリットがあります。

〔ヒーターの時間比例方式によるPID制御〕
PID制御の場合、冷凍機や自然放熱など「一定の冷却」がある状況に加え、ヒーター出力量の調整を行い温度制御を行います。
出力量は温度調節器から一定のサイクル内(恒温水槽では2~4秒くらい)でヒーター出力の時間を増減させて、冷却とのバラン スを取ります。
この動作によってON-OFF制御と比べ温度安定度の微調整が可能となりますが、リレーのON-OFFの回数が非常に多くなります。
そのためSSRなどの無接点リレーを使用することで、接点の溶着などのトラブルをなくすことが可能となります。