Temperature gauge ประเภทต่าง ๆ ในอุตสาหกรรมที่คุณควรรู้
เวลาพูดถึงเครื่องวัดอุณหภูมิหรือ temperature gauge บางคนอาจจะคิดถึงเครื่องที่มีหน้าปัดและเกจวัดอุณหภูมิแบบเข็มชี้บ่ง แต่บางคนก็อาจจะนึกถึง เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท นั่นก็เป็นเพราะว่าในอุตสาหกรรมตอนนี้ temperature gauge มีมากมายหลายรูปแบบให้เลือกใช้กัน ยิ่งใครที่เป็นมือใหม่ก็คงจะไม่แปลกที่งง ดังนั้นในวันนี้เราไปดูพร้อมกันเลยว่ามี temperature gauge ประเภทไหนบ้าง
Bimetallic Temperature Gauge
Bimetallic temperature gauge เป็นหนึ่งในประเภทของ temperature gauge ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน ทนทาน และไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก
หลักการทำงาน Bimetallic temperature gauge อาศัยหลักการขยายตัวที่แตกต่างกันของโลหะสองชนิดเมื่อได้รับความร้อน โดยทั่วไปจะใช้แถบโลหะสองชนิดที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่างกัน เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมและทองเหลือง นำมาเชื่อมติดกันเป็นแผ่นบาง เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง แถบโลหะจะโค้งงอ และถูกแปลงเป็นการหมุนของเข็มชี้บนหน้าปัด
ข้อดี
- ไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก
- โครงสร้างแข็งแรง ทนต่อการสั่นสะเทือน
- ราคาไม่แพง และบำรุงรักษาง่าย
ข้อจำกัด
- ความแม่นยำอาจไม่สูงนักเมื่อเทียบกับ temperature gauge ประเภทอื่น
- อาจมีความล่าช้าในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้วัดอุณหภูมิในท่อส่งน้ำร้อนและไอน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม
- ติดตั้งในเครื่องจักรกลเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิการทำงาน
- ใช้ในระบบปรับอากาศและทำความเย็นในอาคารโรงงาน
Filled System Temperature Gauge
Filled system temperature gauge เป็นอีกหนึ่งประเภทของ temperature gauge ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในงานที่ต้องการความแม่นยำสูงและสามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกลได้
หลักการทำงาน Filled system temperature gauge โดยมีส่วนประกอบ คือ bulb หรือ sensing element, capillary tube และ bourdon tube ภายในระบบบรรจุของเหลว ก๊าซ หรือไอระเหยที่มีคุณสมบัติขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน เมื่ออุณหภูมิที่ bulb เปลี่ยนแปลง สารในระบบจะขยายตัวหรือหดตัว ทำให้เกิดแรงดันที่ส่งผ่าน capillary tube ไปยัง bourdon tube ซึ่งจะแปลงแรงดันนี้เป็นการเคลื่อนที่ของเข็มชี้บนหน้าปัด
ประเภทของ Filled System Temperature Gauge
- Liquid-filled system ใช้ของเหลว เช่น ปรอท หรือแอลกอฮอล์ เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วงแคบ แต่มีความแม่นยำสูง
- Vapor-filled system ใช้ของเหลวที่ระเหยง่าย เช่น เอทิลีเตอร์ เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วงกว้างและมีการตอบสนองรวดเร็ว
- Gas-filled system ใช้ก๊าซเฉื่อย เช่น ไนโตรเจน เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วงกว้างมากและทนต่ออุณหภูมิสูง
ข้อดี
- สามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกลได้ โดยการใช้ capillary tube ที่มีความยาวหลายเมตร
- มีความแม่นยำสูงกว่า bimetallic temperature gauge
- สามารถใช้งานได้ในสภาวะที่มีการสั่นสะเทือนสูง
ข้อจำกัด
- มีความซับซ้อนมากกว่า bimetallic temperature gauge
- อาจเกิดความผิดพลาดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ capillary tube
- ต้องระวังการรั่วซึมของสารในระบบ
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้วัดอุณหภูมิในถังปฏิกรณ์เคมีที่มีความดันสูง
- ติดตั้งในเตาเผาอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมอุณหภูมิการเผาไหม้
- ใช้ในระบบทำความเย็นขนาดใหญ่ในโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร
Thermocouple Temperature Gauge
Thermocouple temperature gauge เป็น temperature gauge ที่อาศัยหลักการทางไฟฟ้าในการวัดอุณหภูมิ ทำให้มีความแม่นยำสูงและสามารถวัดอุณหภูมิได้ในช่วงกว้าง
หลักการทำงาน Thermocouple ประกอบด้วยโลหะต่างชนิดกันสองเส้นเชื่อมต่อกันที่ปลาย เมื่อจุดเชื่อมต่อหนึ่งมีอุณหภูมิต่างจากอีกจุดหนึ่ง จะเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Seebeck effect แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะแปรผันตามความแตกต่างของอุณหภูมิ ทำให้สามารถคำนวณอุณหภูมิได้จากค่าแรงดันที่วัดได้
ประเภทของ Thermocouple
- Type K ใช้โครเมลและอะลูเมล เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วง -200°C ถึง 1350°C
- Type J ใช้เหล็กและคอนสแตนตัน เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วง -40°C ถึง 750°C
- Type T ใช้ทองแดงและคอนสแตนตัน เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิในช่วง -200°C ถึง 350°C
- Type E ใช้โครเมลและคอนสแตนตัน มีความไวสูง เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิต่ำ
- Type R และ S ใช้แพลทินัมและโรเดียม เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิสูงถึง 1800°C
ข้อดี
- สามารถวัดอุณหภูมิได้ในช่วงกว้างมาก
- มีความแม่นยำสูงและตอบสนองรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
- ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูงมากหรือต่ำมาก
ข้อจำกัด
- ต้องใช้อุปกรณ์อ่านค่าหรือตัวแปลงสัญญาณเพิ่มเติม
- อาจเกิดความผิดพลาดจากการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมหรือการเกิดกระแสไฟฟ้าวน
- ต้องมีการชดเชยอุณหภูมิจุดอ้างอิง (Cold junction compensation)
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้วัดอุณหภูมิในเตาหลอมโลหะที่มีอุณหภูมิสูงมาก
- ติดตั้งในเครื่องยนต์เจ็ทเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิก๊าซไอเสีย
- ใช้ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ
RTD (Resistance Temperature Detector) Temperature Gauge
RTD Temperature Gauge เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่อาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของโลหะเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทำให้มีความแม่นยำสูงและเสถียรในระยะยาว
หลักการทำงาน RTD ใช้คุณสมบัติของโลหะบางชนิดที่มีความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โดยทั่วไปใช้แพลทินัมเป็นวัสดุหลักในการสร้าง RTD เนื่องจากมีความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างความต้านทานและอุณหภูมิที่ดี และมีเสถียรภาพสูง การวัดความต้านทานของ RTD ที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือไมโครโพรเซสเซอร์
ประเภทของ RTD
- Platinum RTD เป็นที่นิยมมากที่สุด มีความแม่นยำสูงและเสถียรในระยะยาว
- Nickel RTD มีราคาถูกกว่า แต่มีช่วงการใช้งานที่แคบกว่าและความเป็นเชิงเส้นน้อยกว่า
- Copper RTD มีความไวสูง แต่มักใช้ในช่วงอุณหภูมิต่ำเท่านั้น
ข้อดี
- มีความแม่นยำสูงมาก โดยเฉพาะในช่วงอุณหภูมิปานกลาง
- มีความเสถียรในระยะยาว ทำให้ไม่ต้องสอบเทียบบ่อย
- มีความเป็นเชิงเส้นสูง ทำให้ง่ายต่อการแปลผล
ข้อจำกัด
- มีราคาสูงกว่า thermocouple
- มีเวลาตอบสนองช้ากว่า thermocouple
- มีความไวต่อการสั่นสะเทือนและการกระแทก
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มที่ต้องการความแม่นยำสูงในการควบคุมอุณหภูมิ
- ติดตั้งในระบบ HVAC ขนาดใหญ่ในอาคารอุตสาหกรรม
- ใช้ในกระบวนการผลิตยาที่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด
Thermistor Temperature Gauge
Thermistor Temperature Gauge เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง มีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
หลักการทำงาน Thermistor ทำจากสารกึ่งตัวนำ เช่น โลหะออกไซด์ ที่มีความต้านทานเปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไปมีสองประเภท คือ NTC (Negative Temperature Coefficient) ที่ความต้านทานลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และ PTC (Positive Temperature Coefficient) ที่ความต้านทานเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การวัดความต้านทานที่เปลี่ยนแปลงจะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิ
ข้อดี
- มีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ทำให้เหมาะสำหรับการวัดในช่วงแคบที่ต้องการความละเอียดสูง
- มีขนาดเล็ก ตอบสนองเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
- มีราคาถูกกว่า RTD
ข้อจำกัด
- มีความเป็นเชิงเส้นต่ำ ทำให้ต้องใช้วงจรปรับแต่งสัญญาณที่ซับซ้อน
- มีช่วงการใช้งานที่แคบกว่า RTD และ thermocouple
- อาจเกิดการเสื่อมสภาพเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัดและควบคุมอุณหภูมิภายใน
- ติดตั้งในระบบทำความเย็นขนาดเล็กในโรงงาน
- ใช้ในเครื่องมือแพทย์ที่ต้องการการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำในช่วงแคบ
Infrared Temperature Gauge
Infrared Temperature Gauge หรือเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัส ที่อาศัยหลักการวัดการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุ
หลักการทำงาน Infrared Temperature Gauge ตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุ ซึ่งมีความเข้มแปรผันตามอุณหภูมิของวัตถุ รังสีนี้จะถูกรวบรวมด้วยระบบเลนส์และส่งไปยังตัวตรวจจับ (detector) ซึ่งจะแปลงพลังงานรังสีเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นสัญญาณนี้จะถูกประมวลผลและแสดงเป็นค่าอุณหภูมิ
ข้อดี
- สามารถวัดอุณหภูมิได้โดยไม่ต้องสัมผัสวัตถุ เหมาะสำหรับการวัดวัตถุที่เคลื่อนที่หรือมีอุณหภูมิสูงมาก
- มีเวลาตอบสนองเร็วมาก เหมาะสำหรับการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว
- สามารถวัดอุณหภูมิของพื้นที่กว้างได้ในเวลาอันสั้น
ข้อจำกัด
- ความแม่นยำอาจได้รับผลกระทบจากค่าการเปล่งรังสี (emissivity) ของวัตถุ
- อาจเกิดความคลาดเคลื่อนจากการสะท้อนความร้อนจากวัตถุอื่น
- ไม่สามารถวัดอุณหภูมิผ่านวัสดุโปร่งใส เช่น แก้วหรือพลาสติกใส
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้ในการตรวจสอบอุณหภูมิของเตาหลอมโลหะในอุตสาหกรรมโลหะ
- ติดตั้งในสายการผลิตอาหารเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องสัมผัส
- ใช้ในการตรวจสอบการกระจายความร้อนในแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์
Fiber Optic Temperature Gauge
Fiber Optic Temperature Gauge เป็นเทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิที่ใช้คุณสมบัติทางแสงของเส้นใยแก้วนำแสงที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ
หลักการทำงาน Fiber Optic Temperature Gauge อาศัยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแสงของเส้นใยแก้วนำแสงเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เช่น การเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงที่สะท้อนกลับ หรือการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นของแสงที่สะท้อนกลับ ระบบจะส่งแสงเข้าไปในเส้นใยแก้วนำแสงและวิเคราะห์แสงที่สะท้อนกลับมาเพื่อคำนวณอุณหภูมิ
ข้อดี
- ไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนสูง
- สามารถวัดอุณหภูมิได้ในระยะไกลและในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก
- มีความปลอดภัยสูง เหมาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่อันตราย เนื่องจากไม่มีไฟฟ้าที่ปลายเซนเซอร์
ข้อจำกัด
- มีราคาสูงกว่าระบบวัดอุณหภูมิแบบดั้งเดิม
- อาจต้องการการดูแลรักษาที่ซับซ้อนกว่า โดยเฉพาะในกรณีที่เส้นใยแก้วนำแสงเสียหาย
- อาจมีข้อจำกัดในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงมาก เนื่องจากคุณสมบัติของเส้นใยแก้วนำแสง
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
- ใช้ในโรงไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า
- ติดตั้งในท่อส่งน้ำมันและก๊าซใต้ทะเลเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิตลอดความยาวของท่อ
- ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำในสภาพแวดล้อมที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสูง
สรุป
ทีนี้เราก็ได้รู้แล้วว่ามีประเภทไหนบ้างของ temperature gauge เมื่อเราเข้าใจความแตกต่างของอุปกรณ์เหล่านี้ เราก็จะสามารถเลือกใช้งานและเลือกซื้อได้อย่างถูกต้องนั่นเอง
หากยังเลือกไม่ถูก สามารถทักมาปรึกษาได้ที่ @Udysupply หรือ ช่องทางติดต่ออื่น ๆ เราพร้อมมอบสินค้าที่ตรงตามความต้องการมากที่สุดให้คุณ
Pingback: ศัพท์เกี่ยวกับ Temperature Gauge ที่ต้องรู้
Pingback: ส่วนประกอบและกลไกสำคัญของ Temperature Gauge
Pingback: ปัจจัยสำคัญในการเลือก Temperature Gauge