Food Wiki

ค้นหา 6,333 คำศัพท์

Infrared thermometer / เทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด

เทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด (infrared thermometer) เป็นเครื่องมือวัด (instrument) ใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิ (temperature measurement) ที่ผิวของวัตถุ ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัสและไม่ทำลายวัตถุ ทำงานโดยอาศัยหลักการแผ่รังสีอินฟราเรด (infrared radiation) ออกจากวัตถุ ส่วนประกอบหลักของเครื่องมือวัดชนิดนี้ประกอบด้วย เลนส์ (lens) ตัวตรวจจับรังสีอินฟราเรด (infrared detector) หรือเซนเซอร์ชนิดอินฟราเรด (infrared sensor) วงจรอิเล็กทรอนิกส์ (electronic circuit) และส่วนแสดงผล (display) โดยมีหลักการทำงานดังนี้ ตัวตรวจจับรังสีอินฟราเรดทำหน้าที่รับรังสีอินฟราเรด (infrared) ที่แผ่ออกจากวัตถุเป้าหมาย (target) ผ่านเลนส์ของเครื่องมือวัด แล้วแปลงรังสีอินฟราเรดเหล่านี้ให้อยู่ในรูปของสัญญาณทางไฟฟ้า โดยรังสีอินฟาเรดที่ตัวตรวจจับรับไปนั้นประกอบด้วยรังสีที่วัตถุเป้าหมายแผ่ออกมารวมกับรังสีที่แผ่จากวัตถุอื่นหรือจากสิ่งแวดล้อมสะท้อนออกจากผิวของวัตถุเป้าหมาย จากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะทำหน้าที่แปลงข้อมูลที่รับมาจากตัวตรวจจับและนำไปแสดงที่ตัวแสดงผล โดยเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรดแสดงผลออกมาในรูปของตัวเลข ซึ่งการแปลงรังสีอินฟราเรดที่เซนเซอร์ตรวจจับได้ให้อยู่ในหน่วยของอุณหภูมิอาศัยกฏของ Planck (Planck's Law) และ กฎของ Stefan-Boltzmann (Stefan-Boltzmann's Law

 

ระบบการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุ

 

 

เทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด (ภาพผลิตภัณฑ์ FLUKE)

 

ค่าความถูกต้อง (accuracy) ของอุณหภูมิที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรดขึ้นอยู่กับ

  • ชนิดและลักษณะพื้นผิวของวัตถุเป้าหมายหรือวัตถุที่ต้องการวัดอุณหภูมิ โดยวัตถุต่างชนิดกันหรือมีลักษณะพื้นผิวที่แตกต่างกันจะมี ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสี (emissivity, ε) และค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนรังสีของผิววัตถุ (reflection, ρ) ต่างกัน
  • ระยะห่างระหว่างวัตถุกับเครื่องมือวัด โดยค่าความผิดพลาด (error) ของไพโรมิเตอร์ชนิดอาศัยการเปลี่ยนแปลงการแผ่รังสีของวัตถุ อาจเกิดจากการเคลื่อนที่ของรังสีผ่านตัวกลาง เช่น อากาศที่มี ไอ ควัน ก๊าซหรือฝุ่นละอองกระจายอยู่ สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ดูดซึมพลังงานบางส่วนจากรังสีก่อนถึงตัวเครื่องมือวัด ทำให้พลังงานที่เซนเซอร์ตรวจจับได้มีค่าลดลง ค่าที่วัดได้จึงคลาดเคลื่อน
  • พื้นที่การวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด โดยคิดจากค่าอัตราส่วนระหว่างระยะห่างของวัตถุกับเครื่องมือวัด (distance, D) และพื้นที่การวัด (spot size, S) หรือ D:S ซึ่งแสดงถึงระยะห่างที่เหมาะสมของการวัด คุณสมบัติข้อนี้เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัว (specifications) ของเครื่องมือวัดแต่ละผลิตภัณฑ์ ผู้ใช้งานควรเลือกคุณสมบัติให้เหมาะสมกับลักษณะงาน โดยหากจุดที่ต้องการวัดอุณหภูมิ (measured spot) มีขนาดเล็กมาก หรือมีขนาดเล็กกว่าพื้นที่ของการวัด จะทำให้อุณหภูมิรอบข้างที่ไม่เกี่ยวข้องกับจุดที่ต้องการวัดอุณหภูมิเข้าไปรวมอยู่ในพื้นที่ของการวัดด้วย ซึ่งเมื่อแปลผลพลังงานที่วัดได้ค่าอุณหภูมิที่ได้จึงคลาดเคลื่อนจากค่าที่แท้จริง

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานเครื่องมือวัดอุณหภูมิชนิดเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรดในอุตสาหกรรมอาหาร ได้แก่

• การวัดอุณหภูมิของผู้ปฏิบัติงานในสายการผลิตอาหารด้วยเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัส ซึ่งในอุตสาหกรรมอาหารหากผู้ปฏิบัติงานมีการเจ็บป่วยโดยไม่แสดงอาการให้สังเกตเห็น สามารถใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิช่วยตรวจสอบได้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อโรคจากคนไปสู่อาหาร โดยนิยมใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิชนิดเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด หรือกล้องถ่ายภาพความร้อน (thermal image camera) ใช้เนื่องจากสามารถวัดได้อย่างรวดเร็วโดยที่ผู้ตรวจไม่ต้องสัมผัสกับผู้ป่วย

• การตรวจสอบการทำงานของมอเตอร์ที่อยู่ในกระบวนการผลิตด้วยเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด เป็นการตรวจสอบแบบจุดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การแปลผลที่ได้จากเครื่องมือวัดเพื่อประเมินความผิดปกติดังกล่าว ควรอาศัยข้อมูลอื่นเพิ่มเติมเพื่อประกอบการตัดสินใจ

 

ที่มา: การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล , 2555)

 



(เข้าชม 0 ครั้ง)

สมัครสมาชิก