XRQ技研業務日誌

ものづくりを楽しんでいます。日々の暮らしの中に面白そうなものを探しながら

手間を取る

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検索は容易になったのだが

 テレビで報道された話題である。記憶に残るのはどちらかという実験についてだ。被験者にまだ知らない語彙を調べてもらう。辞書を使った場合とスマホを使った場合との比較である。調べてからしばらく経って、その語の意味を書き出してもらう。すると、辞書を使って調べた語についての方がスマホを使って調べた語より意味を書き出せたという。つまり、手間をかけて調べた方が記憶に残りやすいという結果になったのだそうだ。
 最近、調べものをする時、ネットを活用することが多い。検索語を入れればさまざまな情報が出てきて、それらを選択することで求めていたものに容易に近づくことができる。さまざまな情報が溢れているので、それが正しいかの判断はしなければならないが、思いもよらない視点や分野からの記載に出会うこともある。尤もらしく描かれていても関心を惹く為のフェイクもある。慎重な見極めが必要だが、一つのことを調べるのに以前のように図書館に籠もったり何日も時間をかけたりすることはなくなった。
 知識を得ると言うことは、自分のそれまでの経験や知識と噛み合わせて、納得がいくことであろう。単に情報に接すると言うだけでなく、十分咀嚼する時間が必要なのだと思う。以前のようなさまざまな書物を漁り、資料を探して追い求めるという作業の中で咀嚼していくのである。情報へのアクセスは格段に容易になってきたのだが、その咀嚼する体験を十分にとらないと通り過ぎていってしまう情報になるようだ。
 コピペ(copy and paste)が普通のこのごろだが、自分の手で書き写すことの大事さも心しておきたい。自分にとって大事なことを自分なりの表現でまとめる。作業には手間がかかるがその過程で情報が咀嚼され自分の血肉となっていく。デジタルを活用するのだが人間はアナログな存在である。情報を得るという結果だけでなく、その過程が大事なのではないだろうか。
 
ところで、アマチュア無線は所詮自己満足であると言われる。私的探求を業務としたものであり、利潤を追求したり再現性を求めるものではない。もっぱら自己の興味関心に基づいて技術的、技能的課題に取り組むものである。結果を求めながらもその過程を楽しむ。さまざまな試行錯誤を繰り返しながら電波の伝わりという自然の営みを楽しんでいる。アマチュア無線で使われる機器も現在では多くがデジタル化され自動化されている。それでも自分ではんだごてを握り、一つ一つの部品を組み立て、一筋縄ではいかない装置を手懐けながらハムライフを楽しんでいる人が多い。手間をかけることが楽しいのであり、その過程から多くのことを学び自己満足している。言葉を変えれば自己実現への道を歩んでいる。
高性能の無線機器を入手し、交信ができればいいと言うのではなく、あれやこれやと自分なりの工夫で交信をすることを楽しむのである。モールス通信は習得するにも運用するにも手間がかかる。だからこそ、この病に取り付かれた高齢者ハムが数多く活躍しているのだと思う。
自動化、AI、IoT・・・多くのことが便利になったこの時代、不便を知らない世代にとっては工夫し不便を乗り越えることを楽しむのは難しいことかもしれない。それでも自ら手間をとることは必要なのだと思う。

アルコール ストーブ その2

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内側、外側噴射の燃焼の仕方

 

 アルコールは発酵や触媒を用いての分解で植物、石炭、天然ガスなどさまざまな原料から作ることができる。バイオマス資源であるので環境にやさしいとも言われている。また、ガソリンなどと比べて爆発的な燃焼をすることも少なく、扱いが比較的容易な燃料である。 ストーブとしては皿の上にアルコールを注ぎ、そのまま火をつけても燃焼する。また、グラスウールなどを敷き詰めた容器にアルコールを注ぎ、点火すれば長時間の燃焼が得られる。理科の実験で使ったアルコールランプのように燃焼芯を用いた方法もある。
 一方、より効率的な燃焼を求めて工夫したものもある。アルコールを燃焼熱で気化し噴出させて燃焼させるものである。これには大きく分けて加圧式と非加圧式がある。
 加圧式では密閉した容器の中にアルコールを入れ、その容器全体、または一部を熱する構造として内部のアルコールを気化させ、その容器の一部に開けた噴出孔から噴出し燃焼させるものである。銅管の中にグラスウールなどのアルコールを吸引するものを詰め、噴出孔の上に取り付け、密閉容器と一体化した製品が出ている。プレヒートでアルコールを気化させ、噴出孔からの蒸気に点火すれば、継続的に燃焼を続けることができる。
 また、非加圧式では副室を作り、点火当初は通常の燃焼をしているが、副室が温められることで副室中のアルコールが気化し、噴出孔から噴き出すようになり本燃焼が始まる。開口部だけでなく、多くの噴出孔からの蒸気を燃焼させることで大きな火力を得ることができる。
 
 素人の工作において密閉構造を作るのは容易ではない。耐熱の接着剤もあるとは聞くが、なかなか入手は難しい。そこで、私は簡便に工作が楽しめる非加圧式のストーブを作っている。要は気化したアルコールが噴出孔から吹き出すような構造の副室を作ることである。材料はビールなどのアルミ缶で、これは構造上の強度をを持たせるため蓋の部分と底の部分には出っ張りが作られている。この部分を利用することで副室を構成するのだ。そして噴出孔を上側に、アルコールが副室に入るための隙間を下側に作る。
 噴出孔の数や大きさは工夫のしどころだ。燃焼の仕方を観察しながら調整する。穴を開ける位置も工夫のしどころである。外側でも内側でも可能だ。写真は、同じ構造だが噴出孔を外側に開けたものと副室の内側に開けたものを並べたものである。外側に開けた穴からは炎が広がっているのがわかる。内側に開けたものでは缶の開口部から炎が上がっている。
 非加圧式の場合、吹き出す勢いが弱いので風などの影響を受けやすいと言われている。風防などを利用するのだが、使用条件に応じたストーブの選択が必要だろう。また、燃料の量によって燃焼時間が決まってくるので、個々のストーブで燃料の量と燃焼時間のデータを取っておくと、調理に応じた燃焼時間が調整できる。

 手軽に工作が楽しめる{アルスト」である。燃焼実験を繰り返しながら改良を楽しんでいる。                                                         作り方 How to memo(pdf)

モールス電信士のアメリカ史 =IT時代を拓いた技術者たち=

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松田裕之著 モールス電信士のアメリカ史

 日本技術評論社から出されている本である。
筆者は「歴史を物語(ストーリー)だとするならば、その真理は臨場感に宿るはずだ。できるだけ活写することで、それに近づければと考えている。」P7と記している。今日のIT化した時代の先駆けとなった電信士の姿をその背景とともに生き生きと描くことで情報通信の流れを語っている。
 モールス符号の誕生についても書かれている。私はモールス符号はサミュエル・モールスがフランスからニューヨークへ帰る際乗船していたシュリー号の船上で電磁石の公開実験を見たことをきっかけに考案したと思っていた。しかし、本書の中の話では、それまで電磁石を使って文字を指し示す通信機が使われていたのをモールスが0から9の数字を穿孔配列で送り、それを読み取って符号表によって対応する単語に置き換える通信方法を考案したという。そしてそのモールスの実験を見たアルフレッド・ヴェイルがアルファベットと数字を短点と長点の組み合わせで送るように改良したのだという。したがって、今使っているモールス符号はヴェイルが考案した符号となるのだが、モールスとヴェイルの間の契約ですべての発明特許をモールスの名義とするとされていたのでモールス符号となったという逸話が紹介されている。契約社会のアメリカらしいエピソードである。
 最初はテープに印字されてくる符号を読みとって解読していたモールス符号だが、電信士の中で電磁石がカタカタと長・短点を印字する音を聞いて符号を読み取る者が出始め、電磁石が着くときと離れる時に音が出るように工夫することでテープに印字をしなくても通信ができるようになったという。しかしこれは鍛錬をもとにした技能であり、これにより電信士が誕生したのだという。職能であるがゆえに、鞄に電鍵を詰めて町々を渡り歩くという西部劇のような時代もあったという。
 南北戦争の時代、各地の戦況をより早く伝えるために電信が使われ、情報が勝敗を左右することが明らかになった。そして鉄道の運行にも電信が使われ、アメリカ各地にますます電線網が張り巡らされていったという。
 電信士の技能は力仕事でもなく、男女に関係なく習得・活躍できることから女性が職能を生かして自立していくきっかけにもなったというエピソードも紹介されている。しかし、その役割が重要であるがゆえに政府からの支援を受けた企業の独占が進み、鉄道電信士も商業電信士も組織の中での労働者として扱われるようになっていき、テレタイプの誕生によってモールス符号を解読し打鍵するという電信士の職能が社会から求められなくなってしまった。筆者はそれぞれの時代の電信士の姿を描くことで、現在のIT化への潮流を描いている。

 モールス符号というデジタル信号を通常の言葉に変換する専門技能を持った電信士であるが、現在では限られた分野でしか電信は使われていない。アマチュア無線で日々使われるのが一番多いのかもしれない状況である。しかし、アマチュア無線では電報という形式をとっていないので、電信士の扱ったモールス符号とは異なったものである。一文字一文字を正確に早く確実に伝えることを使命とした電信士の人たちの姿を垣間見ることができた書籍であった。

アルコールストーブ

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一つ作ると次のアイディアが浮かんでくる

 災害時にガスが止まった場合に備えて、料理に使うためにカセットガスのコンロは用意してある。だが念のため、もう一つの備えとしてアルコールストーブを作った。
 ネットで動画を見ている時、ふと気になって見たのが、このストーブの作り方である。アルミ缶を使い、アルコールを効率よく燃焼させる仕組みである。
 よく旅館などで各自のお膳で鍋物を温めるために固形のアルコールを燃焼させるものが使われる。20gから30gの燃料で一人分の鍋をしっかり煮ることができる。結構火力が強く、アルコールも侮れない。それを液体のアルコールを気化させることで強力に噴出させ火力を増す工夫をしたものが紹介されていた。
 ペラペラのアルミ缶であるが、2つを重ね合わせることで強度を持たせ、燃焼室に副室を設けることで気化したアルコールを吹き出す仕組みを作っている。普段資源回収に回しているアルミ缶にちょっとした細工をするだけで調理器具とすることができるのがいい。ありあわせの材料と道具で30分程で組み上げることができた。
 出来上がり、家にあった消毒用アルコールで試し炊きをするが、全く火が点かない。表示を見ると消毒用アルコールは水が混ぜられているとのこと。改めて燃料用アルコールを近くのドラッグストアで入手した。どんな燃焼になるのか不安だったので、念のため庭に出て燃焼させた。しかし周りが明るすぎて炎の様子が見えなかったが、穏やかに燃焼することは確認した。より詳しく燃焼の様子を見るため、家の中に持ち込んで再度燃焼実験をした。点火当初は固形燃料と同じようにちょろちょろと燃えていたが30秒ほどすると開けた穴から炎が勢いよく吹き出し燃焼が安定してきた。400ccの水を約4分ほどで沸騰させる火力であった。

 ライフラインが途絶える事態も想定しなければならない状況である。備えられることはできるだけしておきたいと思う。簡単な工作で調理用の火力が確保できることを体験しておくことも意味があるだろう。なにしろ、資源回収に回す前のアルミ缶をカッターとハサミなどで細工するだけである。燃料用アルコールは500mLで400円ほどで買うことができる。本来はソロのキャンプ用具であるアルコールストーブは大人数の料理をするには向いていない。それでも暖かい飲み物を作ったりカップラーメンのお湯を沸かしたりすることはできる。災害時の最後の手段として備えておくのもありだと思う。手軽にできる工作として試してみてはいかがだろう。
 
 ネットの動画にはさまざまな作り方が紹介されている。それぞれ工夫されているので見ているだけでもおもしろい。いかに効率よく燃焼させるか、さまざまな工夫がみられる。動画では副室の構造、穴の数、穴の大きさ方、穴の位置等々、それぞれの蘊蓄が語られている。1つ作ると改良点が明らかになりもう一つ作りたくなる。ものづくりの沼にどっぷりとつかってしまう楽しい工作である。

 

                   空き缶1本で作るアルコールストーブ PDF

QRP 寸感

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QRPでの交信はコンディション頼み?

 高知県の局と交信していた時のことである。7MHz、CWでのQSO。互いにRSTを交換した。599を送り、同じく599をいただいた。ただし、こちらからの信号にはQSBがあるとのこと。その後、リグの紹介をし、こちらは3WのQRPであることを伝えた。相手の局もQRPに関心をお持ちのようで、現在は100Wで運用しているが、電力を落とすから待機するようにとの通信が入る。しばらく待機していると微かにこちらを呼ぶような音が聞こえてきた。RSTにすると219から319の微かな信号で、相手局だと判断がつかない、信号が来ているのはわかるが内容までは判別できない信号だった。応答するのをためらっていると、相手局が元の100Wに戻してこちらを呼んできた。状況を説明すると「QRPは難しいですね」という話になった。
 QRPというと小電力、出力のことを考えてしまうのだが、受信能力はどうなのだろうと考えた。受信機の感度とアンテナの効率から受信能力は決まってくる。送受信に同じアンテナを使っているのだし、受信機の感度はどのリグでもそれほど変わらないだろうと考えていた。しかし、今回、相手局が出力を絞った時、受信ができず交信に至らなかったことを考えると受信性能について考えざるを得ない。
 「それでも電波は飛んでいく」と気軽に考え、主にQRPのコンパクトなリグと5m程の高さに伸展したワイヤーアンテナで運用してきた。この設備ではCQを出しても応答してくれることは少ないので、専らこちらから聞こえている局に呼びかけるという運用をすることが多い。呼びかけても気づいてもらえず、QRPだから仕方がないと諦めることもある。それでも粘り強く呼びかけて交信できることを楽しんでいる。聞こえる局を相手にしているのだからこちらの受信性能については意識していなかったのだ。
 つまり、強力な電波を送ってくる局を相手にしていたということもあり得るわけである。そう言えば、多くの局が呼びかけをしている場面に出合ってもその呼びかけられている局が聞こえていないということがあった。それぞれの局で伝播の状況が異なるからだろうと思っていたのだが、受信性能の低さが原因だったのかもしれない。
 
 受信性能を上げるように努めるのが必要なのだが、その対応は容易ではない。アンテナの効率を上げるべく、移動運用をしてロケーションの良いところを探したり、アンテナとの整合をしっかりとったりすることが現状での対応となる。QRP同士での交信はコンディションなどの条件に頼るしかないのだろうかと考えてしまう。
 それでも、アマチュア無線では確実性や再現性よりも偶然性を楽しむ面がある。十分な設備ではなくても、さまざまな条件が味方してくれ、思わぬ交信ができるのを楽しむ。私的学究を旨とするアマチュア業務を大自然の営みの中で楽しませてもらっている。

リードスイッチ

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リードスイッチを使って

 前回100均のLEDライトに細工をして地震などの揺れによって点灯するライトを紹介した。このセンサーに使われているのがリードスイッチである。磁気近接スイッチなどと呼ばれることもある。
 磁性を持ったニッケル合金のリードを向かい合わせに、先端部が少しオーバーラップするように配置されていて、ガラス管の中に不活性の気体とともに封入したものである。2枚のリードはほんのわずかな間隙を持つようになっており、通常は導通はないが、磁場の中に入ると、リードが互いに引き付け合い、導通するようになる。磁場がなくなるとリードの弾性でまた間隙が生まれ導通が切れる。磁場を与えるのは永久磁石でも電磁石でもよい。
 このデバイスは1940年代にベル研究所で開発されたようで、単純な構造で安価で耐久性にも優れているのでさまざまな機器に使われている。機器に組み込まれているのであまり目立たないデバイスである。しかし、身近なところではタブレットでフラップを綴じるとスリープになる機構のセンサーとして使われているなど普段の生活にとても役立っている。
 前掲の100均センサーライト改造はマグネットが離れると点灯する仕組みで、所謂NC(ノーマルクローズ)の動作であった。リードスイッチにはこのNCとNO(ノーマルオープン)のものがある。通常手に入りやすいのは上記の基本原理のようなNOのものが多いようだ。
 NO動作でも使い方によって揺れを検知して動作させることができる。マグネットをひもなどで吊るし、揺れによってマグネットを落下させリードスイッチに近づくように配置すればよい。支点を定めて紐で吊るすことで、落下したマグネットが所定の位置に収束するように配置するのだ。試しに作ったのが写真の卵型のLEDライトである。マグネットをケースの上に載せておき、揺れを与えるとマグネットが落下する。紐に吊るされているのでリードスイッチの近くに収束することでライトが点灯する。
 リードスイッチは小さなリードで構成されているので大きな電流を扱うことはできない。LEDやブザーのような小電流での使用が前提である。我が家ではこのリードスイッチをチャイムの回路に使っている。一度スイッチが入るとチャイムが鳴る回路にこのリードスイッチを付け引き戸の枠に取り付けてある。引き戸にマグネットを取り付け、戸が開かれるとリードスイッチが入り音が鳴る仕組みである。
 磁石が近づくとスイッチが入るというこのデバイスはいろいろとアイディア次第で楽しめる。YouTubeの動画を見るとモーターの製作例がたくさんあった。次はどんなものに組み込んでみようかと思案中である。

波及事故

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判断ミスからトラブルの拡大

 事故と言っても商業電源に影響するような大きなものではない。ほんの小さなミスから基板を反故にしてしまった顛末である。
 コンパクトなトランシーバーキットを組み立てていた。この機種は3台目の組み立てである。前回は多少のトラブルがあったが、どうにか組み上げることができていた。今回のものは第2ロッドになり基板のレイアウトなどが少し変更になっていた。しかし製作マニュアルを書き換えるほどの変更ではないようだった。3枚ある基板に部品を取り付け、それぞれを組み合わせようとした時、ピンとヘッダが合わないところが出た。ピン同士になってしまうのだ。思い返すと、マニュアルに記載されていたピンとヘッダを読み間違え、また、キットの場合よくあるロストパーツと判断して手持ちのピンを取り付けてしまったのだ。
 ここからが間違いの連なりである。ピンの相方であるヘッダをその基板に取り付ければ良かったのだが、マニュアル通りにやろうとしてピンの取り外しを始めた。簡単にはずせると思ったのだが、両面基板を使っており髪の毛ほどのラインが走っている。ピンを取り外した時には基板のラインが破損していた。こて先の数分の一の細さのラインに手持ちの中から一番細いワイヤーをハンダ付けし修理した。そしてヘッダに取り替えたのである。
 基板を組み合わせ動作確認をした。スモークテストは大丈夫のようだ。しかし、コントロール部を操作するが機能していない。やはり配線がうまくいっていないようだ。操作を続けているうちに、「バシッ」という音と共にLCD表示が消えた。細い線で修理をしたラインの繋がったスイッチを押した時である。さて、どこが焼損してしまったのか探さなくてはならない。一番大事なCPUは大丈夫だろうか。前回組み立て動作している機器にこのCPUを移植して確かめる。動作しない。CPUが破損したようだ。それならと、逆に動作が確認できているCPUを事故を起こした基板に取り付けて動作確認をした。動作せず。さらに他のデバイスも破損している可能性があるようだ。SMD(表面実装デバイス)を多用している基板なので修理はあきらめるしかなさそうだ。
 さらにCPUを移植して動作確認した機器を元に戻してみるとこちらも動作しなくなっていた。事故機に取り付けたことでCPUが破損してしまったようだ。さらにLCDが異常動作するようになっていた。

 ピンとヘッダの取り違えというミスを起点として、その対応への判断を誤ったことから被害が大きくなってしまった。基板1枚を交換しなければならなくなった。動作検証に使った機器の被害はCPUだけで済んだようだがCPUを新たに入手しなくてはならない。
 キットの頒布元に問い合わせるとスペアパーツとして基板部分のみを譲っていただけるとのことで、早速手配する。判断ミスからの波及事故の影響が拡大してしまった。じっくりと状況把握に時間をかけ、リスクの見積もりをしながら対応することの大事さを身に沁みて感じた。
 
 コロナ禍の収まらない現在も、さまざまな現場で慎重な判断を求められ対応してくださっている方々のおかげで日常の生活が保たれている。有り難いことである。