TEMPERATURE-04-เครื่องวัดอุณหภูมิ Thermometer

 

เครื่องวัดอุณหภูมิ หรือ เทอร์โมมิเตอร์ คือเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิหรือระดับของความร้อนโดยใช้หลักการวัดที่แตกต่างกันมากมาย แต่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือแบบดิจิตอลซึ่งมีหน้าจอแสดงผลแบบดิจิตอล และมีโพรบติดตั้งอยู่ที่ตัวเครื่อง พกพาได้สะดวกสามารถแสดงผลอุณหภูมิได้ทั้งแบบองศาเซลเซียสและองศาฟาเรนไฮต์  เมื่อต้องการที่จะเลือกเครื่องวัดอุณหภูมิไว้ใช้งาน สิ่งที่จะต้อง พิจารณามากเช่นช่วงการวัดอุณหภูมิ, ความละเอียด, ความถูกต้องของที่ได้จากการวัด และที่สำคัญ เพื่อนๆควรพิจารณาสิ่งแวดล้อมที่จะนำเครื่องวัดอุณหภูมิไปใช้ ให้เหมาะสม

เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นประเภทต่างๆ

1. Humidity Meter (เครื่องวัดความชื้น)
Humidity Meter คือเครื่องวัดปริมาณไอน้ำในอากาศ โดยไอน้ำคือสถานะที่เป็นก๊าซของน้ำซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ความชื้นจะเป็นตัวบ่งชี้ความเป็นไปได้ที่จะเกิดฝน, หิมะ, ลูกเห็บ, น้ำค้างหรือหมอก การวัดความชื้นแบ่งออกเป็น 3 แบบคือ

• ความชื้นสัมบูรณ์ (Absolute Humidity)
• ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity)
• ความชื้นจำเพาะ (Specific Humidity)

2. ไฮโกรมิเตอร์ (Hygrometer) 
ไฮโกรมิเตอร์คือเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดความชื้นในอากาศ ไฮโกรมิเตอร์รุ่นใหม่นิยมใช้อุณหภูมิของการควบแน่น (Dew Point) หรือการเปลี่ยนแปลงประจุหรือความต้านทางไฟฟ้าเพื่อคำนวณหาค่าความชื้นที่แตกต่างกัน
3. เครื่องวัดอุณหภูมิในทางอุตุนิยมวิทยา
เครื่องมือที่ใช้สำหรับเก็บมูลสถานะของบรรยากาศในเวลาที่กำหนด อุตุนิยมวิทยาคือวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งทีไม่ใช้การทดลองในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์แต่จะใช้อุปกรณ์สำหรับเฝ้าสังเกตการณ์ในภาคสนามแทน ตัวแปรที่สำคัญสองอย่างที่ทำให้การวัดสภาพอากาศได้อย่างถูกต้องคือลมและความชื้นในอากาศ
ประเภทของเครื่องมือในทางอุตุนิยมวิทยาอื่นๆ เช่น

• บารอมิเตอร์สำหรับวัดความกดอากาศ
• อะนิโมมิเตอร์สำหรับวัดความเร็วลม
• ไฮโกรมิเตอร์สำหรับวัดความชื้นสัมพัทธ์และค่าอุณหภูมิจุดน้ำค้าง ( Dew Point)
• ไพรานอมิเตอร์ (Pyranometer) เป็นเครื่องมือวัดการแผ่รังสีของแสงอาทิตย์บนพื้นผิวระนาบ
• ซีโลมิเตอร์ (Ceilometers) คือเครื่องมือที่ใช้เลเซอร์วัดค่าระดับความสูงของฐานเมฆ และสามารถวัดความเข้มข้นของละอองภายในชั้นบรรยากาศ

4. เครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิมีดังต่อไปนี้

•  เทอร์โมคัปเปิล
• เทอร์มิสเตอร์
• เทอร์โมมิเตอร์ชนิดต่างๆ
• ไพรอมิเตอร์
• รังสีอินฟาเรด

หลักการทำงาน

การวัดอุณหภูมิทำได้โดยใช้เครื่องวัดอุณหภูมิโดยใช้ปรอทซึ่งเมื่อถูกความร้อนจะขยายตัวและหดตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง      ซึ่งทำให้ของเหลวมีความยาวมากขึ้นหรือสั้นลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
ทุกวันนี้เครื่องวัดอุณหภูมิจะถูกสอบเทียบกับมาตรฐานในหน่วยต่างๆ เช่น
1. เซลเซียส (Celsius) ใช้ในแคนาดา และอังกฤษ
2. ฟาเรนไฮต์ (Fahrenheit) ใชัในสหรัฐอเมริกา
3. เคลวิน (Kelvin) ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่

1.หลักการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงกล

• เทอร์มอมิเตอร์แบบหลอดแก้วเปิด

หลักการวัดของเทอร์มอมิเตอร์แบบหลอดแก้วปิด คือ เมื่อของเหลวประเภทปรอทหรือแอลกอฮอล์ได้รับความร้อนหรือความเย็นแล้ว ของเหลวนั้นจะเกิดการขยายหรือหดตัว โดยเครื่องมือวัดนี้จะบรรจุปรอทหรือแอลกอฮอล์ลงในหลอดแก้วปิด ขณะที่ข้างในหลอดแก้วเป็นสุญญากาศ โดยในหลอดแก้วจะมีขนาดทางเดินเป็นรูเล็กๆ สำหรับให้ของเหลวขยายหรือหดตัว ส่วนข้างนอกของหลอดแก้วจะมีแถบสเกลสำหรับอ่านค่าอุณหภูมิ ซึ่งอาจเป็นองศาเซลเซียส (°C) หรือฟาเรนไฮต์ (°F) โดยวิธีการอ่านค่าสามารถอ่านได้จากการที่ของเหลวขยายตัวหรือหดตัวเป็นความดันที่ขีดต่างๆในการใช้งานเครื่องมือวัดนี้โดยทั่วไปแล้ว ถ้าไม่มีส่วนป้องกันหลอดแก้วจะนิยมใช้ในห้องปฏิบัติการ (Laboratory) แต่ถ้าต้องการนำไปติดตั้งในกระบวนการผลิต (ตามท่อหรือถังที่ต้องการวัดอุณหภูมิ) จำเป็นจะต้องมีส่วนป้องกันการเสียหายต่อหลอดแก้ว (Metal Guard)

• เทอร์มอมิเตอร์แบบอาศัยการเปลี่ยนแปลงความดัน (Filled Thermal System)

เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบนี้ได้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบนิวเมติก โดยใช้เป็นตัวแสดงค่าของสัญญาณอุณหภูมิหรือเป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณอุณหภูมิซึ่งเป็นสัญญาณลมมาตรฐานด้วยในตัว ส่วนใหญ่อุปกรณ์ประเภทนี้จะใช้งานในการแสดงค่าเป็นจุดในงานสนาม (Local Instrument) หรือใช้เป็นตัวควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Area)

หลักการทำงานของเครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบนี้ จะอาศัยหลักการขยายตัวหรือหดตัวของของไหลซึ่งอาจอยู่ในรูปของของเหลว (Liquid) ไอน้ำ (Vapour) หรือก๊าซ (Gas) ก็ได้ โดยที่ของไหลจะเกิดการขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน แต่ถ้าของไหลได้รับความเย็นจะเกิดการหดตัวซึ่งเหมือนกับหลักการของเครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบหลอดแก้วปิดนั่นเอง เมื่อกำหนดให้ของไหลอยู่ในปริมาตรที่จำกัด เมื่อของไหลมีการขยายตัวหรือหดตัวจะเกิดการเปลี่ยนแปลงค่าความดันขึ้นโดยค่าความดันที่เปลี่ยนแปลงจะสัมพันธ์กับค่าของอุณหภูมิที่เกิดขึ้น

 

 

•  เครื่องวัดอุณหภูมิแบบแถบโลหะคู่

เครื่องมือวัดอุณหภูมิชนิดนี้จะมีแถบโลหะคู่ ซึ่งเป็นโลหะ 2 ชนิด ที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนไม่เท่ากันซึ่งยึดติดกัน เมื่อได้รับความร้อนโลหะทั้งสองชนิดจะขยายตัวไม่เท่ากันจึงทำให้แถบโลหะโก่งตัว ถ้ายึดปลายด้านหนึ่งไว้แล้วปลายอีกด้านหนึ่งจะเบี่ยงเบนไปตามค่าของอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง โดยระยะการโก่งตัวของโลหะคู่นี้จะขึ้นอยู่กับ

1.ความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การขยายตัวของแถบโลหะทั้งสอง

2.ความยาวของแถบโลหะคู่

3.ความร้อนที่เกิดจากระดับอุณหภูมิ

จากตัวแปรทั้ง 3 ข้อนี้จะใช้เป็นค่าที่กำหนดความไว (Sensitivity) ของเครื่องมือวัดอุณหภูมิด้วย

 

 

 

 

การเลือกโลหะผสมที่มีความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ในปัจจุบันใช้ Invar ซึ่งเป็นโลหะที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวมากจะเป็นโลหะผสมระหว่างนิกเกิล เหล็ก โครเมียม และแมงกานีส การเพิ่มความยาวของแถบโลหะคู่สามารถเพิ่มได้โดยการขดขึ้นรูปในลักษณะเป็นขดซ้อน (Multiple Helix)

เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบแถบโลหะคู่เหมาะสำหรับการแสดงค่าอุณหภูมิ ณ จุดที่ติดตั้งสำหรับส่วนของขดสำหรับส่วนของขด Helix ที่มีผลโดยตรงต่อการวัดอุณหภูมิจะอยู่ตรงส่วนปลายของ Sheath ที่สอดหรือจุ่มอยู่ในของไหลที่ต้องการทราบอุณหภูมิ ย่านใช้งานของเครื่องมือวัดนี้จะอยู่ในช่วง -180 °C ถึง 550 °C แต่ที่อุณหภูมิต่ำๆ อัตราการเบี่ยงเบนของเข็มจะตกลงอย่างรวดเร็ว เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบนี้จะมีราคาถูก หลักการง่าย และให้ความไวในการวัดที่ดี แต่การสอบเทียบและปรับเทียบทำได้ค่อนข้างยาก แต่โดยทั่วไปควรเลือกย่านวัดให้แสดงค่าอยู่ที่ประมาณ 75% ของค่าเต็มสเกล (Full scale) ขึ้นไป

 

2.หลักการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า

• อาร์ทีดี (Resistor Temperature Detector : RTD)

อาร์ทีดีเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานโดยอาศัยหลัการเปลี่ยนค่าความต้านทานของขดลวดโลหะที่เปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ    โดยอาร์ทีดีที่ใช้งานในอุตสาหกรรมที่เรียกว่า Platinum Resistance Thermometer (พีอาร์ที) มีแบบ 2 แบบด้วยกัน คือ Pt50 และ Pt100 โดยที่

1. อาร์ทีดีแบบ Pt50 หมายถึง ค่าความต้านทาน Rt = 50 Ω ที่อุณหภูมิ 0 ˚C
2. อาร์ทีดีแบบ Pt100 หมายถึง ค่าความต้านทาน Rt = 100 Ω ที่อุณหภูมิ 0 ˚C

โดยทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ จะนิยมใช้อาร์ทีดีแบบ Pt100 มากที่สุด และ เป็นแบบสาย

โครงสร้างของอาร์ทีดี ประกอบด้วยลวดโลหะที่มีความยาวค่าหนึ่งพันอยู่บนแกนที่เป็นฉนวนไฟฟ้าซึ่งมีคุณสมบัติทนต่อความร้อน โดยแกนที่ใช้เป็นสารประเภทเซรามิก หรือแก้ว เช่น อะลูมินาบริสุทธิ์ สภาพภายนอกของอาร์ทีดีจะดูคล้ายกับเทอร์โมคัปเปิล

เนื่องจากอาร์ทีดีเป็นอุปกรณ์ประเภทงานเฉื่อยงาน (Passive Element) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีค่ากำลังเอาต์พุตน้อยกว่าอินพุต ดังนั้นการนำเอาอาร์ทีดีไปประยุกต์ใช้งานจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ส่งสัญญาณหรือทรานสมิตเตอร์ ซึ่งเป็นวงจรที่ใช้ในการแปลงค่าความต้านทาน Rt เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานเพื่อใช้ในการส่งสัญญาณต่อไป (ในปัจจุบันได้มีการนำอาร์ทีดีกับทรานสมิตเตอร์ต่ออยู่ร่วมกันภายในเครื่องมือวัดแล้ว)

• ทอร์มอเวลล์

เทอร์มอเวลล์เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้กับเซนเซอร์วัดอุณหภูมิแบบอาร์ทีดีและเทอร์มอคัปเปิล เพื่อเสริมความแข็งแรงทนทานให้แก่ตัวเซนเซอร์และป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดกับตัวเซนเซอร์จากสภาวะการใช้งาน และเป็นตัวกลางไม่ให้ของไหลที่ต้องการวัดค่าอุณหภูมิมาสัมผัสโดยตรงกับเซนเซอร์ เพื่อลดการกัดกร่อนจากของไหล อีกทั้งยังเป็นการเพิ่มความสะดวกในการซ่อมบำรุงรักษาเมื่อต้องเปลี่ยนตัวเซนเซอร์อีกด้วย

 

เทอร์มอเวลล์อาจมีทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะ ในทางปฏิบัติอาจเรียกชื่อต่างกันไป ดังเช่น อาจเรียกว่า “Protecting Well” หรือ “Bulb” เป็นต้น โดยทั่วไปจะแบ่งเป็น 4 แบบ

1. แบบ Lagging เหมาะสำหรับใช้งานทั่วไป
2. แบบ Taped เป็นแบบเรียวมีด้านโคนโต เหมาะสำหรับงานวัดของไหลที่มีความเร็วของการไหลสูง
3. แบบ flange จะใช้ต่อกับกระบวนการด้วยหน้าแปลน เหมาะสำหรับการวัดที่ของไหลที่เป็นสารกัดกร่อน
4. แบบเสริมโคนให้แข็งแรงเป็นพิเศษ โดยที่ด้านโคนจะโตและลดขนาดที่ปลายของเทอร์มอเวลล์ลง เพื่อให้ผลการวัดรวดเร็วขึ้น

สำหรับโลหะที่ใช้ทำเทอร์มอเวลล์มีอยู่หลายชนิด เช่น คาร์บอนสตีล สแตนเลสสตีล นิกเกิล อัลลอย เป็นต้น

การเลือกใช้งานเทอร์มอเวลล์ทั่วไปมีข้อพิจารณา ดังนี้

1. ขนาดของรูและความลึก (Bores & Depth)
2. การเลือกวัสดุที่ใช้ทำเทอร์มอเวลล์ต้องคำนึงถึงผลกระทบของของไหลที่จะสัผัสกับเทอร์มอเวลล์เป็นหลัก ว่าจะเกิดการกัดกร่อนหรือไม่และทนต่อความดันได้หรือไม่ โดยทั่วไปจะใช้วิธีการเปิดตารางคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนสตีล สามารถใช้ได้กับงานที่มีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 700 °C และ stainless Steel เช่น SS304 SS316 สามารถใช้ได้กับงานอุณหภูมิสูงที่อยู่ในช่วง 900 °C ถึง 1000 °C ได้ดีและทนต่อการกัดกร่อนสูงกว่าแบบที่ทำจากคาร์บอนสตีล

•  เทอร์มอคัปเปิล (Thermocouple)

หลักการของเทอร์มอคัปเปิล ถูกค้นพบในปี ค.ศ.1821 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ช่อ โธมัส ซีเบ็ค (Thomas Seebeck) ที่พบว่าเมื่อนำลวดโลหะ 2 เส้น ที่ทำด้วยโลหะต่างชนิดกันมาเชื่อปลายทั้งสองเข้าด้วยกัน ถ้าปลายจุดที่ต่อทั้งสองได้รับอุณหภูมิที่ต่างกันจะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรเส้นลวดทั้งสอง และถ้าเปิดปลายจุดต่อด้านหนึ่งออก จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้นที่ปลายด้านเปิดจะเป็นสัดส่วนกับผลต่างของอุณหภูมิที่จุดต่างทั้งสอง

e AB = α∆T

เมื่อ           e AB คือ   แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ หน่อยเป็น V

α      คือ   ค่าสัมประสิทธิ์ของซีเบ็ค

∆T     คือ   ผลต่างของอุณหภูมิ หน่อยเป็น K

การทดลองของซีเบ็ค

หลักการของเทอร์มอคัปเปิล

            เทอร์มอคัปเปิลที่นำมาใช้ในอุตสาหกรรรมนั้นมีอยู่หลายแบบด้วยกัน คือ แบบ S, R, B, T, E, K และ J  สำหรับ K, J เป็นแบบที่ได้รับการยอมรับและนิยมนำไปประยุกต์ใช้งานมาก

ข้อพิจารณาสำหรับการเลือกใช้เทอร์มอคัปเปิลจะเป็นเช่นเดียวกับกรณีของอาร์ทีดี แต่โดยทั่วไป ถ้าต้องการเลือกใช้ระหว่างอาร์ทีดีและเทอร์มอคัปเปิลนั้น จะพิจารณาไว้ว่า ถ้าอุณหภูมิที่ต้องการวัดมีค่าต่ำกว่า 550 °C และไม่คำนึงถึงความไวในการวัด จะนิยมเลือกใช้อาร์ทีดีมากกว่า เนื่องจากราคาติดตั้งเครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบเทอร์มอคัปเปิลในการใช้งานมีราคาแพงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับราคาค่าติดตั้งกับเครื่องมือวัดทั้งแบบอาร์ทีดีและแบบเทอร์มอคัปเปิลได้รับความนิยมมากที่สุด

 

3.หลักการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงแสงและการแผ่รังสี

                การวัดอุณหภูมิแบบนี้เป็นการวัดโดยไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับวัตถุที่ต้องการวัดค่าอุณหภูมิ เพราะใช้วิธีการวัดโดยอาศัยการแผ่รังสีความร้อนและแสงของวัตถุเพื่อบอกค่าอุณหภูมิของวัตถุแทน ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของการแผ่รังสีกับการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นและอุณหภูมิด้านล่างนี้ โดยความยาวคลื่นจะอยู่ในย่านไมครอน (x 10_^-6)

คุณสมบัติทั่วไปของการแผ่รังสีในช่วงอุณหภูมิ 1000 °F ถึง 2800 °F พลังงานที่แผ่ออกมาเป็นรูปแสง แต่ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่า 1000 °F จนถึงอุณหภูมิห้อง พลังงานที่แผ่ออกมาจะอยู่ในรูปของการแผ่รังสีความร้อน (Thermal Radiation) โดยที่ ณ จุดอุณหภูมิที่แตกต่างกัน จะมีความยาวคลื่นหรือความถี่ของพลังงานแตกต่างกันออกไปด้วย

 

ความเข้มข้นการแผ่รังสีกับการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นและอุณหภูมิ

ระดับความยาวคลื่น

            เครื่องมือวัดอุณหภูมิที่อาศัยการแผ่รังสีความร้อนและแสงของวัตถุ จะถูกเรียกว่า “ไพโรมิเตอร์” (Pyrometer) ซึ่งแบ่งเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ ชนิดที่มีการวัดคลื่นรังสีที่ตามนุษย์มองเห็น (Optical Pyrometer) และชนิดที่มีการวัดคลื่นรังสีอินฟราเรด (Infrared Pyrometer) โดยปกติความยาวคลื่นของแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้อยู่ในช่วงประมาณ 0.3 µm ถึง 0.7 µm เท่านั้น แต่อินฟราเรดมีความยาวคลื่นสูงกว่าในย่านที่ตามนุษย์มองเห็นได้ โดยอยู่ในช่วง 0.75 µm ถึง 1000 µm ที่มีความยาวคลื่นสูงกว่านี้จะเป็นย่าน Radar และ Ultrasonic, X-Ray และ Gramma-Ray เป็นต้น

ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นและความเข้มข้นของการแผ่รังสีที่อุณหภูมิต่างๆจะขึ้นอยู่กับสภาพผิวของวัตถุด้วย โดยผิวสีดำจะแผ่รังสีออกมาดีที่สุด ในปัจจุบันหลักการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงแสงและการแผ่รังสีที่นิยมใช้มากที่สุด คือ ไพโรมิเตอร์แบบอินฟราเรด ส่วนไพโรมิเตอร์แบบอื่นๆ มีการใช้น้อยมากในการควบคุมประบวนการทางอุตสาหกรรม

 

•  ไพโรมิเตอร์แบบอินฟราเรด

เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบนี้ นิยมใช้ในกรณีที่ต้องการวัดค่าอุณหภูมิเป็นครั้งคราว ซึ่งเป็นการตรวจสอบสภาพเฉพาะจุด เช่น การตรวจสอบความร้อนขากข้อต่อสายไฟ หรือต้องการหาจุด Hot-spot ที่ตัวหม้อแปลง โดยที่เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบอื่น ไม่สามารถทำได้เครื่องมือวัดแบบอนฟราเรดจะมีตัวตรวจวัดอุณหภูมิซึ่งเป็นสารประเภทกึ่งตัวนำที่เรียกว่า “โฟตอน” (Photon) หรือใช้เทอร์มอไพล์เป็นตัวรับคลื่นแสง เมื่อโฟตอนหรือเทอร์มอไพล์ได้รับพลังงานความร้อนที่อยู่ในรูปของการแผ่รังสีความร้อน จะเกิดเป็นแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น ทำให้สามารถวัดค่าอุณหภูมิของวัตถุต่างๆได้ สำหรับการเลือกใช้งานจะพิจารณาจากย่านวัด และ Accuracy Class เท่านั้น

 

 

4.หลักการวัดอุณหภูมิโดยวิธีการทางเคมี

            การวัดอุณหภูมิโดยวิธีการทางเคมี จะอาศัยการเปลี่ยนแปลงสีของสารเคมีเมื่อได้รับความร้อนหรือหลอมละลาย การวัดอุณหภูมิด้วยหลักการนี้ จะนิยมใช้เฉพาะแต่ในห้องปฏิบัติการ (Laboratory) หรือใช้ทดสอบชิ้นงานเท่านั้น

 

•             ดินสอ (Crayons)

 

ดินสอใช้สำหรับวัดอุณหภูมิที่ผิวของชิ้นงาน

            ดินสอใช้สำหรับวัดอุณหภูมิที่ผิวของชิ้นงานดังรูปด้านล่าง ทำได้โดยขีดเป็นแนวบนชิ้นงาน เมื่ออุณหภูมิถึงจุดที่แต่ละสีระบุไว้ แนวที่ขีดจะละลาย สามารถเลือกใช้งานเพื่อวัดค่าได้ที่จุดอุณหภูมิต่างๆตั้งแต่ 30 °C ถึง 1250 °C ส่วนวิธีการใช้งานควรระวังผิวของชิ้นงานมีความสกปรก

• แล็กเกอร์ (Lacquer)

แล็กเกอร์ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิที่ผิวของชิ้นงาน

            แล็กเกอร์ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิที่ผิวของชิ้นงานดังรูปด้านล่าง เป็นการใช้สารเคมีทาหรือพ่นไว้บางๆลงพื้นผิวของชิ้นงาน แล็กเกอร์จะแห้งในเวลาอันรวดเร็ว เมื่ออุณหภูมิถึงจุดที่ระบุไว้ บริเวณผิวส่วนที่ถูกเคลือบด้วยแล็กเกอร์จะละลายอย่างรวดเร็ว สามารถเลือกใช้งานเพื่อวัดค่าที่มีอุณหภูมิต่างๆตั้งแต่ 30 °C ถึง 1250 °C สำหรับข้อควรระวังในการใช้งานก็คล้ายกับแบบดินสอ

 

• แบบ Pellet

 

แบบ Pellet

                แบบ Pellet ดังรูปด้านล่าง เป็นแบบแรกของเครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบสารเคมีที่นำมาใช้งานในกระบวนการอุตสาหกรรม ซึ่งมีลักษณะเหมือนเป็นเม็ดยา การบอกค่าอุณหภูมิตามจุดต่างๆจะใช้ช่วงเวลายาวกว่าสองแบบแรก ดังเช่น ใช้บอกอุณหภูมิตามจุดต่างๆเพื่อกำหนด Heat Zone ในเตาเผา (Furnace) การใช้งานเมื่ออุณหภูมิถึงจุดที่ระบุจะเปลี่ยนสี สามารถเลือกใช้งานเพื่อวัดค่าที่อุณหภูมิต่างๆตั้งแต่ 30 °C ถึง 1800 °C

• แบบแผ่น (Labels)

 

แบบแผ่น ดังรูปด้านล่าง จะมีสารเคมีฉาบอยู่บนแผ่นกระดาษเป็นวงๆพร้อมทั้งระบุจุดอุณหภูมิสำหรับแต่ละวง โดยค่าอุณหภูมิสำหรับแต่ละวง โดยค่าอุณหภูมิที่ระบุไว้จะมีค่าเดียวกันหรือหลายค่าก็ได้ ด้านหลังจะมีกาวสำหรับใช้ปะลงในที่ๆต้องการทราบย่านอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงค่าใดที่ได้ระบุไว้สารเคมีที่ฉาบอยู่ภายในวงจรเปลี่ยนเป็นสีดำหรือสีอื่นๆ หลังจากทราบค่าแล้วสามารถเก็บกระดาษที่ใช้วัดไว้เป็นข้อมูลของการวัดได้ด้วย โดยปกติในแต่ละแผ่นจะมีอยู่หลายจุดอุณหภูมิโดยเปลี่ยนค่าจุดละ 10 °F หรือบางแบบเปลี่ยนค่าจุดละ 25 °F สามารถเลือกใช้งานเพื่อวัดค่าที่อุณหภูมิต่างๆ ตั้งแต่ 100 °F ถึง 400 °F เหมาะสำหรับงานซ่อมบำรุงอุปกรณ์ไฟฟ้า

วิธีการวัดค่าอุณหภูมิโดยวธีการทางเคมีเป็นวิธีที่เหมาะสมวิธีหนึ่ง เนื่องจากค่าที่วัดได้ถูกต้อง รวดเร็ว ประหยัด สะดวกกว่าวิธีอื่นๆ อีกทั้งผู้ใช้งานไม่ต้องมีประสบการณ์มากนัก

หลักของการเลือกซื้อเครื่องมือวัดในงานอุตสาหกรรม

            โดยทั่วไปในการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์หรือการตรวจสอบชิ้นงานในกระบวนการผลิตตามโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆจำเป็นต้องมีเครื่องมือที่มีคุณภาพ เหมาะสมกับลักษณะงานเพื่อช่วยในการตรวจสอบคุณภาพของงานนั้นๆไม่ให้เกิดการความผิดพลาดจนทำให้เกิดเกิดความเสียหายต่อองค์กรได้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วหลักหลักของการเลือกซื้อเครื่องมือวัด สิ่งที่ต้องคำนึงถึง  มีดังนี้

1. ลักษณะของงานที่ต้องการวัด คือ การระบุเฉพาะตัวงานที่ต้องการนำเครื่องมือวัดไปใช้งาน เพื่อให้ได้สิ่งที่ต้องการและค่าที่ต้องการเพื่อนำค่าที่ได้จากการตรวจสอบงานนั้นๆมาวิเคราะห์และปรับปรุงหรือรักษาคุณภาพของงานไม่ให้เกิดความเสียหาย
2. ความสะดวกในการใช้งาน คือ เครื่องมือวัดที่ดีควรที่จะสามารถใช้งานได้ในลักษณะที่หลากหลายกล่าว คือ ต้องสามารถพกพาได้สะดวกเมื่อต้องการในตัวเครื่องออกไปวัดในภาคสนาม หรือมีฟังก์ชั่นที่สามารถรองรับการวัดค่าได้หลายพารามิเตอร์ที่สำคัญควรเป็นเครื่องมือที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมเช่น ทนต่อการกระแทกในระดับหนึ่งหรือทนต่อละอองน้ำหรือใช้งานในที่ที่มีความชื้นได้
3. ช่วงการวัด ความละเอียดและค่าความแม่นยำในการวัด คือ ควรเลือกช่วงของการวัดให้สามารถครอบคลุมเกี่ยวกับงานที่ต้องการวัดและเลือกความละเอียดให้เหมาะสมในการอ่านค่าที่สำคัญที่สุดคือความแม่นยำในการวัดเพราะจะเป็นตัวบอกถึงความผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นได้กับค่าที่วัดได้จากตัวเครื่องมือวัด ซึ่งผู้ใช้ควรจะนำมาพิจารณาในการใช้งานด้วยเพื่อให้ได้ค่าในการวัดที่ใกล้เคียงกับค่าจริงมากที่สุด เพื่อเก็บเป็นข้อมูลในการวิเคราะห์ต่อไป
4. มาตรฐานการรับรองคุณภาพและความปลอดภัยและราคาตัวเครื่อง คือ มาตรฐานที่รับรองคุณภาพจากประเทศต่างๆ ก็มีความหมายถึงการผ่านการทดสอบในเครื่องวัดที่เป็นที่ยอมรับของประเทศนั้นๆ ซึ่งจะช่วยสร้างความมั่นใจในคุณภาพของเครื่องมือวัดมากยิ่งขึ้นและปัจจัยอีกอย่างที่ควรนำมาพิจารณา คือ เรื่องของราคาตัวเครื่องกล่าว คือ ไม่ควรซื้อเครื่องที่มีราคาแพงเกินความจำเป็นเพราะส่วนใหญ่แล้วเครื่องที่มีราคาสูงมักจะมีฟังก์ชั่นเสริมมากมาย ควรเลือกตัวเครื่องที่มีฟังก์ชั่นพอดีและให้ครอบคลุมกับงานเรามากกว่า

การประยุกต์ใช้งาน

เครื่องวัดอุณหภูมิจำเป็นสำหรับหลายวัตถุประสงค์ ตั้งแต่ภาคครัวเรือนไปจนถึงภาคอุตสาหกรรม
ในครัวการวัดอุณหภูมิสำหรับอาหาร ในทำนองเดียวกันในตู้เย็นจะช่วยรักษาอุณหภูมิที่กำหนดไว้ ในโรงงานเครื่องวัดอุณหภูมิในเตาสามารถเปิดและปิดเตาได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องเลือกเครื่องวัดอุณหภูมิที่เหมาะกับการใช้งานเช่น

1. การตรวจสอบเครื่องยนต์
2. ระบบปรับอากาศ
3. การขนส่งและยานยนต์
4. อุตสาหกรรมอาหาร
5. สำหรับการหาสาเหตุของปัญหาที่ซ่อนอยู่
6. สำหรับการสำรวจอาคารเพื่อตรวจวัดความชื้นและการรั่วไหล
7. สำหรับการระบุการสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจากฉนวนกันความร้อนที่ไม่ดี, ข้อบกพร่องทางไฟฟ้า และปัญหาเกี่ยวกับระบบประปา
8. สำหรับห้องปฏิบัติการและห้องเก็บของ

 

สามารถดูสินค้าและสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่  www.pakoengineering.com

โทร : 09-4690-4630, 02-041-5092
อีเมล : Sales@blog.pako.co.th

facebook : PAKO ENGINEERING

Line : pakoeng

ขอบคุณข้อมูลจาก

 

https://goo.gl/FjASPk

https://goo.gl/85s1Zy

https://www.essexparts.com/temperature-paint-kit

https://goo.gl/qtSUDb

https://www.omega.com/pptst/STK_PLT_LAQ.html

https://goo.gl/XFTekx