เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ตัวช่วยการวัดในไลน์การผลิต
06 Nov. 2024
sensor Control SystemShare :
การรักษาอุณหภูมิให้คงที่เป็นสิ่งจำเป็นมากสำหรับการผลิต เช่น การเก็บรักษา และการขนส่งสินค้าในหลายอุตสาหกรรม เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ได้คุณภาพไม่เกิดความเสียหาย บทความนี้จะพาคุณมาทำความรู้จักกับระบบควบคุม Temperature Controllers การใช้งาน วิธีการทำงานของ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ รวมถึงตัวอย่างการใช้ในงานอุตสาหกรรม
2.ระบบควบคุมแบบปิด (Close Loop Control System) นั้นจะซับซ้อนกว่าแบบเปิด เป็นระบบที่ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรม โดยอุณหภูมิที่ส่งออกมาจะถูกวัดและปรับอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ตามต้องการ (ค่าที่ตั้งไว้) ระบบควบคุมแบบปิดจะรับสัญญาณเอาท์พุต แล้วป้อนกลับเข้าสู่ระบบเสมอ คล้ายกับรถที่มีระบบควบคุมอุณหภูมิภายใน หากตั้งอุณหภูมิรถไว้ที่ 23 °C ระบบควบคุมอุณหภูมิจะปรับความร้อน (ในช่วงวันที่อากาศเย็น) หรือปรับความเย็น (ในวันที่อากาศร้อน) โดยอัตโนมัติตามความจำเป็นเพื่อรักษาอุณหภูมิเป้าหมายไว้ที่ 23 °C
1. Thermocouples เป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิพื้นฐานและเรียบง่าย โดยใช้หลักการเปลี่ยนแปลงความร้อนหรืออุณหภูมิเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้า นิยมใช้ในการวัดช่วงอุณหภูมิปานกลางถึงสูง สามารถตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษ และต้านทานความร้อนได้เกินกว่า 15000°C ขึ้นอยู่กับชนิดของเทอร์โมคัปเปิล
2. Resistance Temperature (RTDs) โดยส่วนใหญ่โครงสร้างภายในเป็นเส้นลวดขนาดเล็กทำจากโลหะบริสุทธิ์ เช่น แพลตตินั่ม นิกเกิล ฯลฯ พันรอบแกนกลางที่เป็นเซรามิกแก้ว ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะ หากอุณหภูมิสูงค่าความต้านทานก็จะสูงขึ้นด้วย ใช้สำหรับวัดค่าอุณหภูมิที่มีการเปลี่ยนแปลงมาก นิยมใช้ในการวัดช่วงอุณหภูมิต่ำถึงปานกลาง และในอุตสาหกรรมที่ต้องวัดค่าอุณหภูมิต่ำกว่า 600 องศาเซลเซียสเริ่มมีการใช้ RTDs มากขึ้น ด้วยประสิทธิภาพของ RTDs ที่ให้ค่าการวัดที่ละเอียดและมีความแม่นยำสูงกว่า Thermocouple
3. Infrared Thermosensor เป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด ตรวจจับการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัส เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ พลังงานอินฟราเรด (IR) จะถูกโฟกัสไปไปยังเครื่องตรวจจับ ซึ่งจะแปลงพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แปรผันตรงกับปริมาณรังสีความร้อน แล้ววัดอุณหภูมิ
ทำไมถึงต้องมีระบบควบคุมอุณหภูมิ?
ในบางกระบวนการทางอุตสาหกรรมนั้นไม่สามารถยอมรับต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแม้เพียงเล็กน้อยได้ เพราะอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อกระบวนการหรือชิ้นงานที่ผลิต จึงจำเป็นต้องมีการควบคุณอุณหภูมิทั้งด้านความร้อน (Heat Control) ความเย็น (Cool Control) หรือทั้งสองอย่าง เพื่อรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในสภาวะคงที่ตามค่าที่ตั้งไว้ แม้ว่าอุณหภูมิสภาพแวดล้อมจะเปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้สามารถดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพระบบควบคุมอุณหภูมิสามารถแบ่งเป็น 2 ประเภท
1. ระบบควบคุมแบบเปิด (Open Loop Control System) เป็นรูปแบบพื้นฐานที่สุด ใช้ในการทำความร้อนหรือทำความเย็นอย่างต่อเนื่อง โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิที่ส่งออกมา คล้ายกับระบบทำความร้อนภายในรถยนต์ ในวันที่อากาศเย็นคุณอาจต้องเปิดเครื่องทำความร้อนเต็มที่เพื่อให้รถอุ่นได้ถึง 23 °C แต่เมื่อถึงวันที่อากาศอบอุ่นขึ้น การตั้งค่าแบบเดิมจะทำให้ภายในรถร้อนกว่าที่ต้องการหรือมีอุณหภูมิสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ตัวอย่างโครงสร้างสำหรับการควบคุมอุณหภูมิ
การควบคุมอุณหภูมิโดย Temperature Controller นั้นจะทำงานโดยอาศัยองค์ประกอบ 3 ส่วน ซึ่งแต่ละส่วนจะทำงานสัมพันธ์กันขาดส่วนใดส่วนหนึ่งไปไม่ได้ คือ - ส่วนอินพุท (Input) - ส่วนประมวลผล (Processing)- เอาทท์พุต (Output)เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ตัวช่วยการวัดในไลน์การผลิต
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor)คือ เซ็นเซอร์วัดหรือตรวจจับระดับอุณหภูมิในบริเวณที่ต้องการ ใช้สังเกตความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิที่กำหนดไว้กับอุณหภูมิจริงในปัจจุบัน เป็นอุุปกรณ์สำคัญในส่วนอินพุท (Input) เพื่อควบคุมกระบวนการทำความร้อนและเย็นทางอุตสาหกรรมหรือภายในห้องปฏิบัติการโดยเซ็นเซอร์จะทำการวัดอุณหภูมิจริงในบริเวณที่ต้องการอย่างต่อเนื่อง แล้วส่งสัญญาณ (Input) ไปยังเครื่องควบคุม (Temperature Controller) เพื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิที่กำหนดไว้ หากอุณหภูมิจริงเบี่ยงเบนจากค่าที่ตั้งไว้ ตัวควบคุมจะสร้างสัญญาณ (Output) ไปยังอุปกรณ์ทำความร้อนหรือเย็น เพื่อปรับอุณหภูมิให้ถูกต้องตามค่าที่ตั้งไว้ อีกทั้งยังสามารถรวมเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ สำหรับควบคุมอุณหภูมิแบบอัตโนมัติ (Automatic Control) ทำให้สามารถแจ้งเตือนระบบได้ทันที เมื่ออุณหภูมิที่วัดได้เปลี่ยนแปลงไปปัจจุบัน เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางสำหรับพื้นที่ปฏิบัติงานที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิ เช่น ห้องควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ห้องแช่เย็น ห้องแล็บ หรือเพื่อตรวจสอบเครื่องจักร การตัดแต่งชิ้นงาน สภาพแวดล้อมต่างๆ ในการผลิตที่ต้องควบคุมอุณหภูมิให้เป็นไปตามกำหนด มิฉะนั้นจะเกิดความเสียหายตัวอย่างการใช้งาน เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ในอุตสาหกรรม
การอบชุบแข็ง (Heat Treatment)
ในระหว่างกระบวนการผลิตเหล็กโครงสร้างรูปพรรณ (Structural Steel) อุณหภูมิของส่วนผสมเหล็ก/คาร์บอน ส่งผลต่อความแข็งแรงของคานเหล็ก จึงมีต้องมีการควบคุมอุณหภูมิในเตาอบชุบ ควบคุมความร้อนภายในเตาหลอม เตาเผาเซรามิก หม้อไอน้ำ และเครื่อง Heat Transferอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ (Packaging Industry)
เครื่องบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ทั้งเครื่องจักรที่มีแถบซีล เครื่องติดกาว กาวหลอมร้อน เครื่องอบฟิล์มหด (Shrink Wrap Tunnel) เครื่องติดสติ๊กเกอร์ หรือเครื่องติดฉลากสินค้าแบบอัตโนมัติ (Label Applicator) ต้องทำงานในอุณหภูมิและระยะเวลาที่กำหนดอย่างแม่นยำ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง ไม่เกิดความเสียหายอุตสาหกรรมพลาสติก (Plastic Industry)
การควบคุมอุณหภูมิในอุตสาหกรรมพลาสติก ใช้กับเครื่องหล่อเย็น (Chiller) เครื่องอบเม็ดพลาสติก (Hopper Dryer) อุปกรณ์ขึ้นรูปและอัดรีด (Molding and Extruding Equipment) สามารถใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิที่จุดวิกฤต (Critical Point) ในการผลิตพลาสติกอย่างได้แม่นยำอุตสาหกรรมด้านสุขภาพ (Healthcare Industry)
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิถูกใช้ในอุตสาหกรรมด้านสุขภาพ เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ ทั้งอุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบ เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อ (Autoclave) ตู้เพาะเชื้อ (Incubator) อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบทำความเย็น (Refrigeration Equipment) ตู้จำลองสภาวะแวดล้อมการตกผลึก ห้องทดสอบที่ต้องเก็บตัวอย่าง หรือการดำเนินการทดสอบที่ต้องทำภายในอุณหภูมิที่กำหนดอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม (Food & Beverage Industry)
ในกระบวนการแปรรูปอาหาร ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอุณหภูมิและเวลาในกระบวนการทำอาหารเพื่อควบคุมคุณภาพให้ได้ตามที่ต้องการ ช่วยลดความผิดพลาดในกระบวนการผลิต ทั้งการหมัก การผสม การฆ่าเชื้อ หรือการอบอาหารและขนมที่จะต้องมีความสุกที่พอดีเท่ากันทุกชิ้นอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics Industry)
อุณหภูมิส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จึงต้องมีการควบคุมอุณหภูมิเพื่อลดความชื้นในกระบวนการผลิตประเภทของ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ที่ใช้ในอุตสาหกรรม
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ในกระบวนการผลิตภายในโรงงานอุตสาหกรรม มีหลายประเภทโดยส่วนมากจะเลือกใช้ตามลักษณะของงานสรุป
การผลิตภายในโรงงาน มีหลายกระบวนการที่จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในสภาวะคงที่อย่างต่อเนื่อง จึงจะสามารถดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การวัดและระบบควบคุมอุณหภูมิจึงได้กลายเป็นส่วนสำคัญของการตรวจสอบกระบวนการทางอุตสาหกรรม มีการใช้งานเครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temp Control) และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอย่างแพร่หลายในโรงงาน เพื่อคงไว้ซึ่งประสิทธิภาพ ลดข้อผิดพลาดในไลน์การผลิตที่มา : sumipolTrending IT Solutions Blog
บริษัท อิทธิฤทธิ์ เทคโนโลยี จำกัดItthirit Technology Co., Ltd.Contact Us
No.24 Sukhaphiban 5 Rd. Soi 10/3 BangKhen District , Tharaeng, Bangkok 10220 Thailand
(+66)2-519-8153
team.sales@itthirit.io
Get updates
Line : @itthiritiot
© Itthirit Technology Co., Ltd. All Rights Reserved