เครื่องวัดอุณหภูมิทำงานอย่างไร? รู้ก่อนซื้อ เลือกให้คุ้ม ใช้ให้ถูกงาน

 

เครื่องวัดอุณหภูมิอาจดูเหมือนอุปกรณ์ที่เลือกซื้อได้ง่าย แค่เปิดเครื่องแล้วอ่านตัวเลข แต่รู้หรือไม่ว่า เครื่องที่แสดงผลคล้ายกันอาจใช้หลักการวัดต่างกัน และไม่ได้เหมาะกับงานเดียวกันเสมอไป

การเข้าใจว่าเครื่องวัดอุณหภูมิทำงานอย่างไร จึงช่วยให้เลือกอุปกรณ์ได้ตรงงาน ใช้ได้ถูกวิธี และลดโอกาสเสียเงินซื้อใหม่เพราะเลือกผิดประเภท

เครื่องวัดอุณหภูมิรู้ได้อย่างไรว่าร้อนกี่องศา?

เครื่องวัดอุณหภูมิอาศัยคุณสมบัติที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เช่น การขยายตัวของของเหลว การเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้า หรือรังสีความร้อนที่วัตถุแผ่ออกมา แล้วแปลงสิ่งเหล่านั้นเป็นค่าอุณหภูมิที่เราอ่านได้

บทความนี้แบ่งเครื่องวัดอุณหภูมิออกเป็น 6 กลุ่มหลักตามหลักการทำงาน เพื่อให้เห็นความแตกต่างได้ง่าย โดยไม่ได้หมายความว่าเครื่องวัดทุกชนิดในโลกมีเพียง 6 แบบเท่านั้น

1. แบบแก้วบรรจุของเหลว — อ่านอุณหภูมิจากการขยายตัว

ภายในหลอดแก้วมีของเหลวที่ขยายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และหดตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง ระดับของเหลวจึงเลื่อนขึ้นลงตามสเกลที่กำหนดไว้

ข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่ายและไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ เหมาะกับงานที่อ่านค่าด้วยสายตาได้สะดวก แต่ต้องระวังการแตก และจุ่มตามระดับที่เครื่องกำหนด

มุมความคุ้มค่า: หากต้องการอ่านค่าเป็นครั้งคราว ไม่จำเป็นต้องบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ แบบแก้วอาจตอบโจทย์ได้ โดยต้องเลือกช่วงวัดและชนิดของเหลวให้เหมาะสม

2. แบบไบเมทัล — ใช้โลหะสองชนิดขยับเข็ม

เครื่องชนิดนี้ใช้โลหะสองชนิดที่ขยายตัวต่างกันประกบติดกัน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน แผ่นโลหะจะโค้งหรือบิดตัว กลไกจะส่งการเคลื่อนไหวไปยังเข็มบนหน้าปัด

พบได้ในเครื่องวัดแบบก้านสำหรับติดตั้งกับถัง ท่อ หรืออุปกรณ์ให้ความร้อน หน้าปัดกลไกพื้นฐานอ่านค่าได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า

มุมความคุ้มค่า: เหมาะกับจุดที่ต้องการดูอุณหภูมิหน้างานเป็นประจำ โดยควรเลือกความยาวก้านและตำแหน่งติดตั้งให้เหมาะกับบริเวณที่จะวัด

3. แบบระบบบรรจุของไหล — เปลี่ยนความร้อนเป็นแรงดัน

ภายในระบบปิดมีของเหลวหรือก๊าซ เมื่อหัววัดได้รับความร้อน การเปลี่ยนแปลงของของไหลจะทำให้เกิดแรงดันที่ขับกลไกหน้าปัด บางรุ่นมีท่อแคปิลลารีเชื่อมหัววัดกับหน้าปัด จึงติดตั้งหน้าปัดห่างจากจุดวัดได้

มุมความคุ้มค่า: เหมาะเมื่อตำแหน่งที่ต้องวัดอยู่ในจุดอ่านค่ายาก และต้องการย้ายหน้าปัดมาไว้ในบริเวณที่มองเห็นสะดวก ควรเลือกความยาวท่อให้พอดีกับการติดตั้งและป้องกันท่อเสียหาย

4. แบบเทอร์โมคัปเปิล — เปลี่ยนความต่างอุณหภูมิเป็นสัญญาณไฟฟ้า

เทอร์โมคัปเปิลใช้ตัวนำต่างชนิดเชื่อมต่อกัน เมื่อจุดวัดกับจุดอ้างอิงมีอุณหภูมิต่างกัน จะเกิดแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก เครื่องอ่านจะวัดสัญญาณนี้ พร้อมชดเชยอุณหภูมิจุดอ้างอิง แล้วคำนวณเป็นอุณหภูมิ

มีหลายชนิดให้เลือกตามช่วงอุณหภูมิและสภาพการใช้งาน จึงพบได้ในงานเครื่องจักร เตา และกระบวนการผลิต

มุมความคุ้มค่า: ต้องเลือกทั้งชนิดเทอร์โมคัปเปิล วัสดุหุ้มหัววัด และเครื่องอ่านให้เข้ากัน การซื้อเครื่องที่มีช่วงวัดกว้างอย่างเดียวไม่ได้รับประกันว่าหัววัดจะทนกับงานจริงได้

5. แบบความต้านทานไฟฟ้า — ตรวจวัดจากค่าความต้านทานที่เปลี่ยนไป

เครื่องกลุ่มนี้ใช้เซนเซอร์ที่ความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนตามอุณหภูมิ วงจรจะอ่านค่าความต้านทานแล้วแปลงเป็นตัวเลข โดยมีตัวอย่างสำคัญ ได้แก่

• RTD: ใช้โลหะ เช่น แพลทินัม เป็นส่วนตรวจวัด ตัวอย่างที่พบได้บ่อยคือ Pt100 และ Pt1000
• เทอร์มิสเตอร์: ใช้วัสดุสารกึ่งตัวนำที่มีความต้านทานเปลี่ยนตามอุณหภูมิ พบได้ในเครื่องวัดดิจิทัลและอุปกรณ์ควบคุมหลายประเภท

มุมความคุ้มค่า: พิจารณาความแม่นยำในช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานจริง รวมถึงคุณภาพหัววัดและวงจรอ่านค่า ไม่ควรตัดสินจากจำนวนตำแหน่งทศนิยมบนหน้าจอเพียงอย่างเดียว

6. แบบอินฟราเรด — รับรังสีความร้อนโดยไม่ต้องสัมผัส

เครื่องอินฟราเรดตรวจรับรังสีความร้อนจากวัตถุ แล้วคำนวณเป็นอุณหภูมิพื้นผิว จึงใช้ตรวจวัดได้โดยไม่ต้องนำหัววัดไปสัมผัส เหมาะกับการตรวจพื้นผิวหรือสำรวจหลายจุดอย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม ความถูกต้องขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการแผ่รังสีของพื้นผิว รวมถึงระยะและขนาดพื้นที่วัดตามข้อกำหนดของเครื่อง พื้นผิวโลหะมันวาวจึงเป็นตัวอย่างที่ต้องระมัดระวังในการวัด

มุมความคุ้มค่า: หากต้องการวัดอุณหภูมิภายในอาหารหรือของเหลว เครื่องอินฟราเรดไม่สามารถใช้แทนโพรบได้โดยตรง เพราะค่าที่อ่านเป็นอุณหภูมิบริเวณผิวที่เครื่องรับรังสีมา

แล้วเครื่องวัดแบบดิจิทัลอยู่ในกลุ่มไหน?

คำว่า “ดิจิทัล” บอกลักษณะการแสดงผล ไม่ได้บอกชนิดเซนเซอร์ เครื่องที่มีหน้าจอตัวเลขอาจใช้เทอร์โมคัปเปิล RTD เทอร์มิสเตอร์ หรืออินฟราเรดก็ได้ ดังนั้นก่อนซื้อควรดูรายละเอียดว่าเครื่องตรวจวัดด้วยอะไร และออกแบบมาสำหรับงานใด

เลือกอย่างไรให้คุ้มกับเงินที่จ่าย?

ก่อนเปรียบเทียบราคา ลองตอบคำถามเหล่านี้ให้ชัดเจน

สิ่งที่ต้องพิจารณา	คำถามก่อนซื้อ
สิ่งที่จะวัด	ต้องการวัดพื้นผิว ภายในวัตถุ ของเหลว หรืออากาศ?
ช่วงอุณหภูมิ	งานจริงมีอุณหภูมิต่ำสุดและสูงสุดเท่าไร?
ความแม่นยำ	งานยอมให้ค่าคลาดเคลื่อนได้มากน้อยแค่ไหน?
ลักษณะหัววัด	ความยาว ขนาด และวัสดุเหมาะกับจุดวัดหรือไม่?
สภาพแวดล้อม	มีความชื้น สารเคมี หรือแรงสั่นสะเทือนหรือไม่?
ค่าใช้จ่ายระยะยาว	เปลี่ยนหัววัดได้ไหม ต้องสอบเทียบหรือบันทึกข้อมูลหรือไม่?

ตัวอย่างเช่น หากต้องการวัดอุณหภูมิน้ำในถัง ควรพิจารณาโพรบที่จุ่มได้และวัสดุเหมาะกับของเหลวนั้น แต่หากต้องการตรวจพื้นผิวเครื่องจักรหลายจุด เครื่องอินฟราเรดอาจช่วยให้ทำงานสะดวกขึ้น โดยต้องใช้อย่างเข้าใจข้อจำกัด

ซื้อถูกประเภทแล้ว ต้องใช้ให้ถูกวิธีด้วย

เครื่องวัดที่ดีอาจให้ผลคลาดเคลื่อนได้หากใช้งานไม่เหมาะสม สำหรับแบบสัมผัส ควรจัดตำแหน่งหัววัดให้ถูกต้อง จุ่มตามคำแนะนำ และรอให้ค่าเสถียรก่อนอ่าน ส่วนแบบอินฟราเรดควรตรวจระยะวัด ขนาดเป้าหมาย และการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องตามคู่มือ

ความคุ้มค่าจึงไม่ได้อยู่ที่การเลือกเครื่องราคาต่ำที่สุดหรือมีฟังก์ชันมากที่สุด แต่อยู่ที่ การเลือกหลักการวัดให้ตรงกับงาน ได้ความแม่นยำที่จำเป็น และใช้งานได้ถูกต้องอย่างต่อเนื่อง

 

สนใจติดต่อ เวิลด์เคมีคอล กรุ๊ป ผู้นําด้านการจําหน่ายและนำเข้า สารเคมีภัณฑ์ เคมีภัณฑ์อุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และ ขนาดย่อม ประเภท เคมีอุตสาหกรรม เคมีทําความสะอาด เคมีสระว่ายน้ำ เคมีบำบัดน้ำ เคมีงานปั้น-งานหล่อ เคมีอาหาร กลิ่น สารสกัด สี น้ำหอม เคมีเครื่องสำอาง อาทิ กลีเซอรีน โซดาไฟเกล็ด โซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ เอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ สารพัดด้านเคมี เวิลด์เคมิคอล กรุ๊ป พร้อมให้บริการและให้ปรึกษากับลูกค้าทุกท่าน

สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

Line ID : @worldchemical
Facebook : https://www.facebook.com/chemical.chiangmai
เว็บไซต์ : www.worldchemical.co.th
โทร : 053 204 446-7