โรงงานอุตสาหกรรมส่วนมากมีกจะมีอุณภูมิสูงในบริเวณพื้นที่ปฏิบัติงาน ดังนั้นต้องหาเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ และต้องทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอีกด้วย การจะใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิทั่วไปก็ไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงต้องใช้ Thermocouple และ RTD แล้วทั้ง 2 ชนิดนี้จะเลือกใช้อย่างไร เหมาะกับงานแบบไหน
การเลือกใช้อุปกรณ์ Thermocouple กับ RTD วัดอุณหภูมิในโรงงานอุตสาหกรรม
ปัจจุบันกระบวนการต่างๆในโรงงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปแล้ว มักจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้กับสถานการณ์ที่ต้องเข้าไปเกี่ยวข้องกับการวัดอุณหภุมิ ซึ่งจากสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในแต่ละโรงงานอุตสาหกรรม รวมไปถึงปัจจัยต่างๆ ทำให้มักจะเกิดปัญหาต่างๆ ตามมา เช่น อุณภุมิที่วัดได้มีค่าไม่เที่ยงตรง อุปกรณ์ที่ใช้งานมีปัญหาชำรุดเสียหายไวเกินกว่าที่ควรจะเป็น หรือแม้แต่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภุมิที่วัดได้มีการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วไม่เพียงพอ ทำให้ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการทำงานนั้นๆ ได้
จากปัจจัยดังกล่าวข้างต้น จึงทำให้เราจำเป็นต้องเรียนรู้เพื่อทำความรู้จักกับอุปกรณ์วัดอุณภูมิ และทำการเลือกใช้ให้ถูกต้องซึ่งจะช่วยให้กระบวนการทำงานต่างๆ ในโรงงานอุตสากรรมเป็นไปได้อย่างราบรื่น รวมไปถึงการที่สามารถจะทำให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ และมีคุณภาพตรงตามความต้องการ ซึ่งในปัจจุบันอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่ใช้กันในงานอุตสาหกรรมมักจะเป็นอุปกรณ์วัดอุณภูมิโดยอาศัยการเปลี่ยนเป็นพลังงานทางไฟฟ้า ซึ่งอุปกรณ์ ดังกล่าวจะแบ่งได้เป็น 2 ชนิดดังนี้ RTD และ Thermocouple
อาร์ทีดี (RTD)
RTD หรือ Resistance Temperature Detector คือ ตัวเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะ ซึ่งค่าความต้านทานดังกล่าวจะมีค่าเพิ่มตามอุณหภูมิ นิยมนำไปใช้ในการวัดอุณหภูมิในช่วง -270 to 850 °C วัสดุที่นำมาใช้จะเป็นโลหะที่มีความต้านทานจำเพาะต่ำ เช่น แพลตินัม, ทังสเตนและนิกเกิล
ในปัจจุบันในงานอุตสาหกรรมหรือแม้กระทั่งงานทั่วไปจะนิยมใช้แบบที่ทำมาจากแพลตินัม (Pt) เนื่องจากค่าที่ได้นั้นให้ความเที่ยงตรง (precision) และความเป็นเชิงเส้น (linearity) สูงกว่าโลหะประเภทอื่น ในงานอุตสาหกรรมเรามักจะได้ยิน RTD Pt100 ซึ่งอาร์ทีดีประเภทนี้ทำมาจากแพลตินัม โดยถ้าวัดในอุณหภูมิ 0 °C จะให้ค่าสัญญาณทางไฟฟ้าออกมาที่ 100Ω
อาร์ทีดีเป็นตัวต้านทานตัวหนึ่งเวลานำมาใช้จึงต้องมีการจ่ายกระแสให้เพื่อให้เกิดแรงดันที่เปลี่ยนไปแล้วนำแรงดันนั้นไปใช้งานแต่กระแสนี้ก็ทำให้เกิดความร้อนขึ้นในตัวอาร์ทีดีทำให้ค่าความต้านทานสูงขึ้นจึงจำเป็นต้องจำกัดไม่ให้กระแสที่เลี้ยงมีค่าสูงเกินไป
เทอร์โมคัปเปิ้ล (Thermocouple)
เทอร์โมคัปเปิ้ล คืออุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่มีส่วนประกอบจากเส้นลวดโลหะต่างชนิดกันสองชนิดต่อเข้าด้วยกันที่ปลายข้างหนึ่ง ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งจะถูกนำไปต่อใช้งาน ซึ่งปลายของเส้นลวดที่ต่อเข้าด้วยกันนี้เรียกว่า Hot Junction ส่วนปลายด้านที่ต่อไปใช้งานจะเรียกว่า Cold Junction ซึ่งเมื่อจุดต่อที่ Hot Junction ถูกนำไปใช้วัดอุณหภุมิและเมื่ออุณหภูมิที่วัดมีค่าสูงขึ้นก็จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า โดยแรงดันไฟฟ้านี้เราสามารถวัดค่าได้ที่จุด Cold Junction เทอร์โมคัปเปิ้ลสามารถแบ่งได้เป็นชนิดๆ ตามย่านวัดการใช้งานของอุณหภูมิดังนี้
Thermocouple นั้นมีหลากหลายชนิด เพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละประเภทนั้นก็จะมีองค์ประกอบของโลหะ 2 ชนิด และมีมาตรฐานที่ใช้ในการอ้างอิงที่แตกต่างกัน โดยในอุตสาหกรรมที่มีการใช้งานตัวเทอร์โมคัปเปิลเซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมินั้น มากกว่า 70% จะเป็นเทอรโมคัพเปิลชนิด Type K เนื่องจากมีราคาไม่แพงมาก และย่านการวัดอุณหภูมิครอบคลุมกับงานที่ใช้
โดยส่วนใหญ่ห้องแลปมักจะเลือกใช้ RTD เพราะมีความละเอียดในการวัดสูง และมีความเเม่นยำเมื่อ repeat ส่วน Thermocouple มักจะถูกใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพราะสามารถทนอุณหภูมิได้สูงและมีราคาถูก การเลือกใช้ Thermocouple หรือ RTD ต้องดูจากช่วงอุณหภูมิที่ต้องการใช้งาน ถ้าเป็นอุณหภูมิต่ำสามารถเลือกใช้ได้ทั้ง Thermocouple และ RTD หากต้องการความละเอียดในการวัดสูง ก็ควรเลือก RTD หรือลักษณะงานที่ใช้งานมีอุณหภูมิสูงสามารถเลือกใช้ Thermocouple ได้
สาเหตุและปัญหาต่างๆ ที่ทำให้ตัววัดอุณหภูมิมีอายุการใช้งานสั้นลงกว่าปรกติ
ปัจจุบันตัววัดอุณหภูมิที่ขายโดยทั่วไปในท้องตลาดมักจะมีราคาถูก ซึ่งเป็นตัววัดอุณหภูมิที่ทำการผลิตขึ้นเองภายในประเทศโดยใช้เครื่องมือและเครื่องจักรที่อาจจะไม่ได้มาตรฐาน จึงทำให้อายุการใช้งานของตัววัดอุณหภูมิมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าที่ควรจะเป็น ซึ่งปัญหาที่เกิดขึ้นจะมาจากสาเหตุต่างๆ ดังนี้
รอยเชื่อมที่พื้นผิวภายนอกของ Probe
มีลักษณะไม่เรียบร้อย มีรูรั่วเป็นตามด ทำให้เมื่อนำไปใช้งาน จะมีความชื้นเข้าไปสัมผัสกับวงจรภายใน ทำให้อายุการใช้งานของตัววัดอุณหภูมิสั้นลงได้
การเชื่อมต่อของวงจรภายใน
การเชื่อมต่อของวงจรภายในไม่ได้ใช้เครื่องจักรที่ได้มาตรฐานมาทำการผลิต ทำให้เมื่อนำไปใช้วัดอุณหภูมิสูงๆ จะทำให้รอยเชื่อมนั้นเกิดการคลายตัว แล้วไม่สามารถวัดอุณหภูมิได้ต่อไป หรือการวัดอุณหภูมิที่ได้นั้นมีค่าความผิดพลาดเกิดขึ้น
วัตถุดิบที่นำมาใช้
วัตถุดิบที่นำมาใช้ในการผลิตเป็น Probe ส่วนใหญ่ ตัววัดอุณภูมิที่ขายกันภายในประเทศมักจะใช้เกรดของสเตนเลสเป็น 304 เพื่อลดต้นทุนในการผลิต ทำให้บางครั้งการนำไปใช้งานบางประเภทจะส่งผลให้ Probe ไม่ทนการกัดกร่อนของสารเคมีบางประเภท ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วตัววัดอุณหภูมิที่นำเข้าจากต่างประเทศจะใช้วัสดุเป็นสเตนเลส 316 ซึ่งจะมีอายุการใช้งานที่นานกว่า 304 อีกทั้งยังมีราคาที่ใกล้เคียงกันอีกด้วย
ถ้าคุณมีข้อสงสัยหรืออยากสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้า สามารถแชทมาหาเราได้ทันทีจากช่องแชทด้านล่างขวามือ หรือส่งเมลล์มาที่ [email protected] หรือผ่าน Line ที่ @factomart และเบอร์โทร 021-050-567 ได้หลากหลายช่องทาง มีผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำตลอดเวลาทำการ
