Food Wiki

ค้นหา 6,333 คำศัพท์

infrared thermography / กล้องอินฟราเรด

เรียบเรียงโดย:

กล้องอินฟราเรด (infrared thermography) หรือกล้องถ่ายภาพอินฟราเรด หรือกล้องถ่ายภาพความร้อน (thermal image camera หรือ thermal imager หรือ TI - camera)   เป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิที่ผิวของวัตถุ ทำงานโดยอาศัยหลักการแผ่รังสีอินฟราเรด (infrared radiation) ออกจากวัตถุ ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัสและไม่ทำลายวัตถุ และเป็นการวัดอุณหภูมิแบบพื้นที่ ส่วนประกอบสำคัญของกล้องถ่ายภาพความร้อน ประกอบด้วย เลนส์ (lens) ตัวตรวจจับรังสีอินฟราเรด (infrared detector) หรือเซนเซอร์ชนิดอินฟราเรด (Infrared sensor) วงจรอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic circuit) และส่วนแสดงผล (display)

หลักการทำงานมีดังนี้ ตัวตรวจจับรังสีอินฟราเรด ทำหน้าที่รับรังสีอินฟราเรด (infrared) ที่แผ่ออกจากวัตถุเป้าหมาย (target) ผ่านเลนส์ของเครื่องมือวัด (instrument) แล้วแปลงรังสีอินฟราเรดเหล่านี้ให้อยู่ในรูปของสัญญาณทางไฟฟ้า โดยรังสีอินฟาเรดที่ตัวตรวจจับรับไปนั้นประกอบด้วยรังสีที่วัตถุเป้าหมายแผ่ ออกมารวมกับรังสีที่แผ่จากวัตถุอื่นหรือจากสิ่งแวดล้อมสะท้อนออกจากผิวของ วัตถุเป้าหมาย (ตามทฤษฎีการแผ่รังสีความร้อน:Theory of thermal radiation) จากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะทำหน้าที่แปลงข้อมูลที่รับมาจากตัวตรวจจับและนำ ไปแสดงที่ตัวแสดงผล ซึ่งอาจแสดงผลออกมาในรูปแบบของตัวเลข สี หรือกราฟ หรือทั้ง 3 รูปแบบ

กล้องถ่ายภาพความร้อนประกอบด้วยเซนเซอร์ชนิดอินฟราเรดหลายตัว แต่ละตัวแสดงผลออกมาในรูปแบบของสีที่แตกต่างกันตามอุณหภูมิของจุดนั้น ๆ โดยทั่วไป สีแดงแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงและสีน้ำเงินแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ หรือโทนสีสว่างแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง และโทนสีมืดแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ผลของแต่ละจุดที่ได้จากเซนเซอร์แต่ละตัว เมื่อนำมารวมกันจะประกอบขึ้นเป็นภาพ เรียกว่า "ภาพถ่ายความร้อน (thermal image) " ซึ่งการแปลงรังสีอินฟราเรดที่เซนเซอร์ตรวจจับได้ให้อยู่ในหน่วยของอุณหภูมิอาศัยกฏของ Planck (Planck's law) และ กฎของ Stefan-Boltzmann (Stefan-Boltzman's law) ลักษณะการทำงานแสดงดังรูป

 

 

ระบบการวัดอุณหภูมิโดยอาศัยการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุ

 (ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล , 2555)

 

ความถูกต้อง (accuracy) ของอุณหภูมิที่วัดได้จากกล้องถ่ายภาพความร้อนขึ้นอยู่กับ

  • ชนิดและลักษณะพื้นผิวของวัตถุเป้าหมายหรือวัตถุที่ต้องการวัดอุณหภูมิ
  • ระยะห่างระหว่างเครื่องมือวัดและวัตถุเป้าหมาย โดยค่าความคลาดเคลื่อน (error) อาจเกิดจากการเคลื่อนที่ของรังสีผ่านตัวกลาง เช่น อากาศที่มี ไอ ควัน ก๊าซหรือฝุ่นละอองกระจายอยู่ สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ดูดซึมพลังงานบางส่วนจากรังสีก่อนถึงตัวเครื่องมือวัด ทำให้พลังงานที่เซนเซอร์ (sensor) ตรวจจับได้มีค่าลดลง ค่าที่วัดได้จึงคลาดเคลื่อน
  • พื้นที่การวัด หรือ ค่าขอบเขตการมองเห็นวัตถุ (field of view, FOV) ของกล้องถ่ายภาพความร้อน                                                           

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานกล้องถ่ายภาพความร้อนในอุตสาหกรรมอาหาร ได้แก่

  • การตรวจสอบสภาพของฉนวนความร้อน เช่น ฉนวนห้องเย็น (cold storage) หรือห้องแช่แข็ง (freezer) ฉนวนหุ้มหม้อฆ่าเชื้อ (retort) และฉนวนหุ้มท่อไอน้ำด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อน ซึ่งสามารถใช้ตรวจหาความผิดปกติได้อย่างรวดเร็ว โดยแสดงผลเป็นภาพถ่ายความร้อน ตัวอย่างการแปลผลการตรวจสอบสภาพฉนวนห้องเย็นด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อน ได้แก่ การถ่ายภาพความร้อนจากภายนอกห้องเย็นแล้วปรากฏพื้นที่บางบริเวณของผนังมี อุณหภูมิต่ำกว่าผนังส่วนอื่น หรือการถ่ายภาพความร้อนภายในห้องเย็นแล้วปรากฏพื้นที่บางบริเวณมีอุณหภูมิ สูง สามารถแปลผลได้ว่าอาจเกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนที่บริเวณนั้น
  • การ ตรวจสอบการทำงานของมอเตอร์ที่อยู่ในกระบวนการผลิตด้วยกล้องถ่ายภาพความ ร้อน เป็นการตรวจสอบแบบพื้นที่ ความผิดปกติที่เกิดขึ้นอาจแสดงในรูปของเฉดสีแดงปรากฏในภาพถ่ายความร้อน อย่างไรก็ตาม การแปลผลที่ได้จากเครื่องมือวัดเพื่อประเมินความผิดปกติดังกล่าว ควรอาศัยข้อมูลอื่นเพิ่มเติมเพื่อประกอบการตัดสินใจ
  • การวัดอุณหภูมิ ของผู้ปฏิบัติงานในสายการผลิตอาหารด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อน ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัส ซึ่งในอุตสาหกรรมอาหารหากผู้ปฏิบัติงานมีการเจ็บป่วยโดยไม่แสดงอาการให้ สังเกตเห็น สามารถใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิช่วยตรวจสอบได้ เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อโรคจากคนไปสู่อาหาร โดยนิยมใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิชนิดใช้กล้องถ่ายภาพความร้อน หรือเทอร์โมมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด (infrared thermometer) เนื่องจากสามารถวัดได้อย่างรวดเร็วโดยที่ผู้ตรวจไม่ต้องสัมผัสกับผู้ป่วย
  • การตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการแปรรูปโดยติดตั้งกล้องถ่ายภาพความ ร้อนที่บริเวณปลายสายพานลำเลียง (conveyor) เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของชิ้นอาหารหากพบว่ามีอุณหภูมิต่ำกว่าที่กำหนดไว้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถนำชิ้นอาหารที่มีปัญหาออกได้ทันที หรือหากพบว่าความผิดปกติอยู่ที่เครื่องจักรที่ใช้แปรรูป ผู้ปฏิบัติงานสามารถหยุดการปฏิบัติงานได้ทันทีเช่นกัน โดยไม่ต้องสูญเสียเวลาและสิ้นเปลืองวัตถุดิบ

 

การประยุกต์ใช้งานกล้องถ่ายภาพความร้อนในอุตสาหกรรมอาหาร

(ที่มา: http://www.flir.com/cs/emea/en/view/?id=41781)

 

       

การประยุกต์ใช้งานกล้องถ่ายภาพความร้อนในอุตสาหกรรม

(ที่มา: http://www.skf.com เเละhttp://www.fluke.com/fluke

 

ที่มา: การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล , 2555)

      : http://www.flir.com/cs/emea/en/view/?id=41781

      : http://www.skf.com/ph/products/condition-monitoring/basic-condition-monitoring-products/thermal-cameras/thermal-camera-tkti20/index.html

      : http://www.windpowerengineering.com/maintenance/is-that-part-hot-thermal-imager-tells/

      : http://www.fluke.com/fluke/inen/Products/Thermal-Cameras.htm 



(เข้าชม 0 ครั้ง)

สมัครสมาชิก