เจาะลึกเทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิ ความแตกต่างระหว่าง Thermometer และ Temperature Gauge

thermometer และ temperature gauge แตกต่างกันอย่างไร

เจาะลึกเทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิ ความแตกต่างระหว่าง Thermometer และ Temperature Gauge

ในยุคที่เทคโนโลยีก้าวล้ำไปไกล การวัดอุณหภูมิยังคงเป็นกระบวนการสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่การผลิตอาหาร การแพทย์ ไปจนถึงอุตสาหกรรมหนัก เครื่องมือวัดอุณหภูมิสองประเภทที่มักถูกกล่าวถึงบ่อยครั้งคือ thermometer และ temperature gauge แม้ว่าทั้งสองจะมีจุดประสงค์หลักในการวัดอุณหภูมิเหมือนกัน แต่กลไกการทำงานและการใช้งานนั้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

นิยามและหลักการทำงานพื้นฐาน

Thermometer หรือ เทอร์โมมิเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิโดยตรง  ซึ่งมีหลายประเภทของ Thermometer โดยอาศัยหลักการการขยายตัวของสสารเมื่อได้รับความร้อน เทอร์โมมิเตอร์แบบดั้งเดิมมักใช้ของเหลวบรรจุในหลอดแก้วปิดสนิท เช่น ปรอทหรือแอลกอฮอล์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ของเหลวจะขยายตัวและเคลื่อนที่ขึ้นในหลอดแก้ว ทำให้สามารถอ่านค่าอุณหภูมิได้จากสเกลที่กำหนดไว้

ในทางกลับกัน Temperature gauge หรือ เกจวัดอุณหภูมิ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิโดยอ้อม มักทำงานโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติทางกายภาพหรือไฟฟ้าของวัสดุเมื่อได้รับความร้อน เช่น การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานไฟฟ้าในเทอร์มิสเตอร์ (thermistor) หรือการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในเทอร์โมคัปเปิล (thermocouple) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิและแสดงผลผ่านหน้าปัดหรือจอแสดงผลเทอร์โมมิเตอร์ ดิจิตอล โดยหลักการทำงานเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับ ประเภทของ temperature gauge

โครงสร้างและกลไกการทำงานที่ซับซ้อน

Thermometer

เทอร์โมมิเตอร์มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีโครงสร้างและกลไกการทำงานที่แตกต่างกันไป

  1. เทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้ว (Liquid-in-glass thermometer) ประกอบด้วยหลอดแก้วปิดสนิทที่บรรจุของเหลว เช่น ปรอทหรือแอลกอฮอล์ผสมสี เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ของเหลวจะขยายตัวและเคลื่อนที่ขึ้นในหลอดแคปิลลารี (capillary tube) ทำให้สามารถอ่านค่าอุณหภูมิได้จากสเกลที่กำหนดไว้บนหลอดแก้ว
  2. เทอร์โมมิเตอร์แบบไบเมทัลลิก (Bimetallic thermometer) ใช้แถบโลหะสองชนิดที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่างกัน เช่น ทองเหลืองและเหล็กกล้าไร้สนิม เมื่อได้รับความร้อน แถบโลหะจะโค้งงอ ทำให้เข็มชี้บนหน้าปัดเคลื่อนที่แสดงค่าอุณหภูมิ
  3. เทอร์โมมิเตอร์แบบความต้านทาน (Resistance thermometer) หรือ RTD (Resistance Temperature Detector) ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของโลหะตามอุณหภูมิ โดยทั่วไปใช้แพลทินัมเป็นตัวตรวจจับ เนื่องจากมีความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิที่ดี
  4. เทอร์โมมิเตอร์แบบเทอร์มิสเตอร์ (Thermistor thermometer) ใช้สารกึ่งตัวนำที่มีความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน ให้ความไวสูงแต่มีช่วงการวัดที่แคบกว่า RTD
  5. เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด (Infrared thermometer) วัดอุณหภูมิโดยไม่ต้องสัมผัสวัตถุ โดยตรวจจับการแผ่รังสีความร้อนในช่วงอินฟราเรดจากวัตถุ เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงมากหรือเคลื่อนที่

Temperature Gauge

เกจวัดอุณหภูมิมีความหลากหลายในแง่ของเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้งาน

  1. เกจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple gauge) ประกอบด้วยโลหะต่างชนิดกันสองเส้นเชื่อมต่อกันที่ปลาย เมื่อจุดเชื่อมต่อมีอุณหภูมิต่างจากปลายอีกด้าน จะเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น ซึ่งสามารถวัดและแปลงเป็นค่าอุณหภูมิได้ เทอร์โมคัปเปิลมีหลายประเภท เช่น Type K (โครเมล-อะลูเมล) Type J (เหล็ก-คอนสแตนตัน) เหมาะกับการวัดอุณหภูมิในช่วงกว้างและทนต่อสภาวะรุนแรงได้ดี
  2. เกจวัดอุณหภูมิแบบ Bourdon tube ใช้หลักการขยายตัวของก๊าซหรือของเหลวในท่อโค้งรูปตัว C หรือขดเกลียว เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ท่อจะคลายตัวทำให้เข็มชี้บนหน้าปัดเคลื่อนที่ นิยมใช้ในอุตสาหกรรมเนื่องจากทนทานและไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
  3. เกจวัดอุณหภูมิแบบ Pressure-spring thermometer ใช้การขยายตัวของของเหลวในกระเปาะและหลอดนำส่งแรงดันไปยังสปริงที่เชื่อมต่อกับเข็มชี้ เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในระยะไกลและในสภาวะที่มีการสั่นสะเทือน
  4. เกจวัดอุณหภูมิแบบดิจิทัล (Digital temperature gauge) ใช้เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น เทอร์มิสเตอร์หรือ RTD ร่วมกับวงจรประมวลผลเพื่อแสดงค่าอุณหภูมิบนจอ LCD หรือ LED มีความแม่นยำสูงและสามารถเชื่อมต่อกับระบบบันทึกข้อมูลได้
  5. เกจวัดอุณหภูมิแบบ Gas-actuated thermometer ใช้การขยายตัวของก๊าซในระบบปิดเพื่อขับเคลื่อนกลไกแสดงผล เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วงกว้างและทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดี
เทอร์โม

การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรม

Thermometer และ temperature gauge มีบทบาทสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรม แต่ละประเภทมีจุดเด่นที่เหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน

การใช้งาน Thermometer

  1. อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ใช้ thermometer digital หรือแบบอินฟราเรดในการตรวจสอบอุณหภูมิอาหารระหว่างการผลิต การเก็บรักษา และการขนส่ง เพื่อควบคุมคุณภาพและความปลอดภัย
  2. การแพทย์และสาธารณสุข ใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิทัลหรือแบบอินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิร่างกายเพื่อคัดกรองโรคและติดตามอาการผู้ป่วย
  3. การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ใช้เทอร์โมมิเตอร์ความแม่นยำสูง เช่น RTD หรือเทอร์มิสเตอร์ ในการทดลองที่ต้องการความละเอียดและความเที่ยงตรงสูง
  4. อุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศและระบบทำความเย็น ใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิทัลหรือแบบอินฟราเรดในการตรวจสอบและปรับแต่งระบบ
  5. การเกษตรและเพาะปลูก ใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิทัลหรือแบบอินฟราเรดในการวัดอุณหภูมิดิน น้ำ และอากาศในโรงเรือน เพื่อควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช

การใช้งาน Temperature Gauge

  1. อุตสาหกรรมการผลิต ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิลหรือ RTD ในการควบคุมกระบวนการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การหลอมโลหะ การอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
  2. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบ Bourdon tube หรือเทอร์โมคัปเปิลในการติดตามอุณหภมิในถังปฏิกรณ์และท่อส่ง เนื่องจากทนทานต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงและสามารถติดตั้งในระยะไกลได้
  3. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบไบเมทัลลิกหรือเทอร์มิสเตอร์ในการแสดงอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นและน้ำมันเครื่อง ซึ่งทนต่อการสั่นสะเทือนและมีการตอบสนองรวดเร็ว
  4. โรงไฟฟ้าและระบบพลังงาน ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิลในการติดตามอุณหภูมิของเตาเผา หม้อไอน้ำ และกังหันไอน้ำ เนื่องจากสามารถวัดอุณหภูมิสูงได้และทนทานต่อสภาวะรุนแรง
  5. อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มขนาดใหญ่ ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบ RTD หรือเทอร์มิสเตอร์ในถังหมักและระบบฆ่าเชื้อ เพื่อควบคุมกระบวนการผลิตให้ได้มาตรฐานความปลอดภัย
  6. อุตสาหกรรมการบิน ใช้เกจวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิลหรือ RTD ในการติดตามอุณหภูมิของเครื่องยนต์และระบบไฮดรอลิก ซึ่งต้องการความแม่นยำสูงและการตอบสนองรวดเร็ว
temp

ข้อดีและข้อจำกัด

ทั้ง thermometer และ temperature gauge มีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน ซึ่งผู้ใช้ควรพิจารณาให้เหมาะสมกับงาน

Thermometer

ข้อดี

  • มีความแม่นยำสูงในการวัดอุณหภูมิโดยตรง
  • เหมาะสำหรับการวัดแบบจุดต่อจุดหรือการวัดชั่วคราว
  • มีรูปแบบที่หลากหลาย เช่น แบบพกพา แบบไร้สัมผัส ทำให้ใช้งานได้สะดวกในหลายสถานการณ์
  • เทอร์โมมิเตอร์ดิจิทัลสมัยใหมีมีฟังก์ชันเสริม เช่น การบันทึกข้อมูล การแสดงกราฟ

ข้อจำกัด

  • บางประเภท เช่น แบบแก้ว อาจแตกหักง่ายหากไม่ระมัดระวัง
  • การวัดอุณหภูมิต้องทำซ้ำหลายครั้งหากต้องการติดตามการเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง
  • เทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัสอาจต้องใช้เวลาในการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิของวัตถุที่วัด

Temperature Gauge

ข้อดี

  • เหมาะสำหรับการติดตั้งถาวรและการวัดอุณหภูมิต่อเนื่อง
  • สามารถติดตั้งในระบบอัตโนมัติและเชื่อมต่อกับระบบควบคุมกระบวนการได้
  • บางประเภท เช่น แบบ Bourdon tube ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า ทำให้ใช้งานได้ในพื้นที่เสี่ยงหรือห่างไกล
  • ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง แรงสั่นสะเทือน

ข้อจำกัด

  • มักมีความยืดหยุ่นในการใช้งานน้อยกว่า thermometer เนื่องจากติดตั้งอยู่กับที่
  • บางประเภทอาจต้องการการสอบเทียบบ่อยครั้งเพื่อรักษาความแม่นยำ
  • การอ่านค่าจากเกจแบบอนาล็อกอาจมีความคลาดเคลื่อนจากการอ่านด้วยตาเปล่า
  • ราคาอาจสูงกว่า thermometer โดยเฉพาะสำหรับระบบที่มีความซับซ้อน

สรุปเลือก Thermometer หรือ Temperature Gauge ดี?

การเลือกระหว่าง thermometer และ temperature gauge ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานและความต้องการเฉพาะ โดยสามารถพิจารณาจากปัจจัยต่อไปนี้

เลือก Thermometer เมื่อ

  1. ต้องการวัดอุณหภูมิแบบเคลื่อนที่หรือในหลายตำแหน่ง
  2. ใช้งานเป็นครั้งคราวหรือไม่ต้องการติดตั้งถาวร
  3. ต้องการความยืดหยุ่นในการใช้งาน เช่น วัดอุณหภูมิร่างกาย อาหาร หรือวัตถุต่างๆ
  4. ใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำสูงในการวัดแบบจุดต่อจุด
  5. มีงบประมาณจำกัดสำหรับอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ

เลือก Temperature Gauge เมื่อ

  1. ต้องการติดตามอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องในตำแหน่งเดียว
  2. ใช้ในระบบอุตสาหกรรมหรือกระบวนการผลิตที่ต้องการการตรวจสอบตลอดเวลา
  3. ต้องการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมอัตโนมัติหรือระบบแจ้งเตือน
  4. ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูงมาก หรือมีการสั่นสะเทือน
  5. ต้องการความสะดวกในการอ่านค่าโดยไม่ต้องเข้าไปใกล้จุดวัด

ทั้งนี้ ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องใช้ทั้ง thermometer และ temperature gauge ร่วมกัน เช่น ใช้ temperature gauge สำหรับการตรวจสอบประจำวัน และใช้ thermometer แบบพกพาที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการตรวจสอบและสอบเทียบเป็นครั้งคราว

การเลือกอุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่เหมาะสมควรคำนึงถึงความต้องการเฉพาะของแต่ละงาน ความแม่นยำที่ต้องการ งบประมาณ และความสามารถในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ในระยะยาว เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งาน

สุดท้าย หากคุณกำลังสงสัยว่า เทอร์โมมิเตอร์ ซื้อที่ไหน แน่นอนว่าต้องเลือกซื้อกับร้านค้านำเข้าเฉพาะของคุณภาพอย่าง UDYsupply ติดต่อเราเพื่อมองหาเทอร์โมมิเตอร์คุณต้องการ

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *