โทรสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม 
กรอกข้อมูลเพื่อให้เจ้าหน้าที่ติดต่อกลับ CLICK
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor) คือ เซ็นเซอร์สำหรับงานวัดอุณหภูมิชนิดหนึ่ง ที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม ได้แก่ เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple), อาร์ทีดี (RTD), เทอร์มิสเตอร์ (Thermistor) ซึ่งแต่ละประเภทมีหลักการทำงานและวัตถุประสงค์การวัดอุณหภูมิที่แตกต่างกันออกไป แต่โดยส่วนใหญ่มักจะใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor) ชนิดเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) และอาร์ทีดี (RTD Pt100) เนื่องจากมีย่านการวัดอุณหภูมิที่กว้างและมีความแม่นยำ ทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดี สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรม เกษตรกรรม อาหาร เหล็ก พลาสติก แก้ว เคมีภัณฑ์ เป็นต้น แล้วเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor) ทั้ง 2 ชนิดนี้จะเลือกใช้อย่างไร เหมาะกับงานแบบไหน ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) และอาร์ทีดี (RTD Pt100) ทั้ง 2 ประเภทนี้กันก่อน ดังนี้
โครงสร้างและส่วนประกอบของเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple)
| โครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) |
ส่วนประกอบของเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) |
 |
 |
เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หรือหัววัดอุณหภูมิ, เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ คือ อุปกรณ์วัดอุณหภูมิหรือเซ็นเซอร์สำหรับวัดอุณหภูมิ โดยใช้หลักการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือความร้อนเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) โดย Thermocouple ประกอบด้วยลวดโลหะตัวนำ 2 ชนิดที่แตกต่างกันทางโครงสร้างของอะตอม นำมาเชื่อมปลายทั้ง 2 เข้าด้วยกัน โดยเรียกปลายนี้ว่า Measuring Point หรือ Hot Junction (จุดวัดอุณหภูมิ) ซึ่งเป็นจุดที่ใช้วัดอุณหภูมิ และจะมีปลายอีกข้างหนึ่งของลวดโลหะปล่อยว่าง ซึ่งเรียกว่า Cold Junction (จุดอ้างอิง) ซึ่งหากจุดวัดอุณหภูมิและจุดอ้างอิงมีอุณหภูมิต่างกันก็จะทำให้มีการนำกระแสในวงจรเทอร์โมคัปเปิลทั้ง 2 ข้าง
โครงสร้างและส่วนประกอบของอาร์ทีดี (RTD Pt100) (Resistance Temperature Detector)
| โครงสร้างของอาร์ทีดี (RTD Pt100) |
ส่วนประกอบของอาร์ทีดี (RTD Pt100) |
 |
 |
อาร์ทีดี (PT100) (Resistance Temperature Detector : RTD) เป็นทรานสดิวเซอร์วัดอุณหภูมิ (Transducer Temperature) โดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุ จัดเป็นทรานสดิวเซอร์ประเภทพาสซีพ (Passive Transducer) การทำงานต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอกป้อนให้กับวงจร โดยค่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุและอุณหภูมิแสดงความสัมพันธ์แบบแปรผันตรง โดยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นค่าความต้านทานของโลหะจะมีค่าสูงขึ้น ในการใช้งานควรเลือกใช้วัสดุที่ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานสูง เพราะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิไปเพียงเล็กน้อยค่าความต้านทานของโลหะจะเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจน
วัสดุที่นิยมใช้ทำ RTD ได้แก่ แพลตทินั่ม (Platinum) นิกเกิล (Nickel) และทองแดง (Copper) เป็นต้น ทองแดงและนิกเกิลเป็นวัสดุที่มีราคาถูก ประกอบง่าย จึงนิยมใช้งานในช่วงอุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปการใช้งานในอุตสาหกรรมและในห้องปฏิบัติการนิยมใช้ RTD ที่ทำมาจากแพลตทินั่มมากที่สุด เนื่องจากมีความเที่ยงตรง (Precision) และมีความเป็นเชิงเส้น (Linearity) สูงที่สุด แต่มีราคาค่อนข้างแพงเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุชนิดอื่น
วันนี้เราจะมาดูหนึ่งในเรื่องที่เป็นประเด็นสำคัญอีกหนึ่งเรื่องสำหรับการเลือกใช้งาน Thermocouple / RTD นั่นก็คือการเลือกวัสดุของท่อให้เหมาะกับหน้างาน เพื่อทำให้หัววัดอุณหภูมิสามารถใช้งานได้ยาวนานมากขึ้น ในหัวข้อ "การเลือกวัสดุของ Thermocouple & RTD (PT100) ให้เหมาะสมกับอุณหภูมิการใช้งาน"
โดยมีข้อพิจารณาในการเลือกวัสดุท่อของ Thermocouple หรือ PT100 เราจะต้องพิจารณาว่าต้องการวัดอุณหภูมิของของเหลวหรืออากาศ หากเป็นของเหลวแล้วเป็นของเหลวที่มีสารเคมีหรือไม่, อุณหภูมิที่ใช้วัดมีอุณหภูมิการใช้งาน ต่ำ-กลาง หรือสูงเป็น 1000 ํC เป็นต้น และข้อมูลต่อไปนี้จะเป็นข้อมูลของวัสดุท่อที่เรานำมาผลิตเป็น Thermocouple และ RTD ดังนี้
• SUS304 เป็นสแตนเลสที่ใช้ในงานทั่วไป ไม่ขึ้นสนิม ลักษณะมันเงาสวยงาม สามารถทนต่อการกัดกร่อนได้ไม่สูงมากนัก สามารถขึ้นรูปเย็นและเชื่อมได้ดี
• SUS316 ใช้กับงานทนกรด ทนเคมี หรือเป็นเกรดที่มีปฏิกิริยากับกรดน้อย
• SUS316L คุณสมบัติเหมือนกับ SUS316 ทุกอย่าง ที่แตกต่างกันคือการทนการผุกร่อนได้สูงขึ้นในสภาวะที่มีการกัดกร่อนที่สูง เหมาะสำหรับงานอาหาร
• Sheath Thermocouple SUS316 (หรือ Mineral Insulated Thermocouple) คือ เทอร์โมคัปเปิลแบบที่ตัว Metal Sheath ผลิตสำเร็จรูป มีขนาดแกนเล็กและทนอุณหภูมิสูงกว่าแบบธรรมดามาก นิยมใช้ในกรณีอุณหภูมิกลางถึงสูงและต้องการความคงทน มีความยืดหยุ่นในการติดตั้งที่สามารถดัดได้หน้างานเพื่อให้เข้ากับลักษณะของงาน
• SUS310S แกน Stainless เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมที่ทนการผุกร่อนในสภาวะที่มีการกัดกร่อนที่สูง ทนต่อแรงอัดและกรดด่างที่เป็นสารเคมีได้ดี ทนต่ออุณหภูมิที่จุดหลอมละลายได้สูงถึง 1100 ํC
• Inconel (Ni-CoNel) 600 จะสามารถทนความร้อนได้สูงถึง 1200 ํC ทนต่อการกัดกร่อนจากสารประกอบคลอไรด์ สารละลายด่างที่ทุกอุณหภูมิและความเข้มข้น ทนต่อกรดของสารกลุ่มฮาโลเจน, คลอรีน และกรดไฮโดรคลอริก (เหมาะสำหรับ Type K, R, S)
• Ceramic Alumina (วัสดุจากเซรามิค) นิยมใช้ในการวัดอุณหภูมิสูง เป็นวัสดุผสมทำมาจากดินอะลูมิน่า ทำให้วัดอุณหภูมิสูงได้ดีถึง 1600 ํC (เหมาะสำหรับ Type R, S)
• Silicon Carbide Tube (ซิลิกอนคาร์ไบด์) นิยมใช้ในการวัดอุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับงานหลอมอลูมิเนียม วัดอุณหภูมิได้สูงและทนการกัดกร่อนได้ดีมาก วัดอุณหภูมิได้สูงถึง 1500 ํC ( เหมาะสำหรับ Type R, S)
การเลือกใช้เซ็นเซอร์ประเภทเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หรือ อาร์ทีดี RTD (PT100) เป็นสิ่งสำคัญมากต่อการวัดค่าอุณหภูมิ เนื่องจากแต่ละประเภทนั้นทำมาจากวัสดุที่แตกต่างกัน จึงทำให้มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้โดยตรง ดังนั้นในการเลือกใช้เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หรืออาร์ทีดี RTD (PT100) ให้ได้ประสิทธิภาพนั้น การเลือกรูปแบบการต่อสายและลักษณะในการติดตั้งหน้างานก็เป็นส่วนสำคัญเช่นกัน โดย Thermocouple หรือ RTD (PT100) มีทั้งลักษณะแบบหัวกะโหลกและแบบออกสาย ดังตัวอย่างในตาราง
| Thermocouple & RTD (PT100) แบบหัวกะโหลก |
Thermocouple & RTD (PT100) แบบออกสาย |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| แบบเกลียว |
แบบเกลียวยกคอ (Sleeve) |
แบบหน้าแปลน Ferule |
แบบออกสาย |
แบบรัดท่อ |
แบบเขี้ยวล็อค |
นอกจากนี้เซ็นเซอร์ประเภทเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หรือ อาร์ทีดี RTD (PT100) ยังมีรูปแบบการติดตั้งหน้างานอื่น ๆ อีก เช่น รูปแบบ Thermocouple & RTD (PT100) แบบหัวกะโหลกมีเกลียว, RTD (PT100) แบบหัวกะโหลกปีกนก, Thermocouple & RTD (PT100) แบบหน้าแปลน, Thermocouple & RTD (PT100) แบบหน้าแปลนปีกนก, Thermocouple & RTD (PT100) แบบออกสาย, Thermocouple & RTD (PT100) แบบเขี้ยวล็อค, Thermocouple & RTD (PT100) แบบรัดท่อ, Thermocouple & RTD (PT100) แบบแกนสำเร็จ (Sheath) วัดอุณหภูมิสูงได้ดี สามารถดัดงอได้ ฯลฯ แล้วนั้น สิ่งที่ต้องคำนึงถึงอีกเรื่องคือ ชนิดของ Thermocouple & RTD (PT100) เช่น Thermocouple Type K, J, R, S, T, E, N รวมถึงวัสดุที่นำมาใช้ทำหัววัดอุณหภูมิ (Probe) อีกด้วย ในการวัดอุณหภูมิโดยที่ใช้งานร่วมกับเครื่องควบคุมอุณหภูมิ (Temperature Controller), เครื่องบันทึกอุณหภูมิ (Recorder), เครื่องแสดงผลอุณหภูมิ (Digital Temperature Indicator) เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการควบคุมอุณหภูมิ ดังตัวอย่างต่อไปนี้
ตัวอย่างการต่อใช้งาน Thermocouple Type K ร่วมกับ TMP-Series : Temperature Controller
และ Solid State Relay ในการควบคุมความร้อนของ Heater
ตัวอย่างการต่อใช้งาน อาร์ทีดี (PT100) (Resistance Temperature Detector, RTD) ร่วมกับ TTM-007W Series : Temperature Controller
และ Solid State Relay ในการควบคุมความร้อนของ Heater ในงานต้มน้ำ
• SUS304 เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิ อากาศหรือของเหลวทั่วไป เช่น ของเหลวที่ไม่มีสารเคมี, วัดอากาศอุณหภูมิห้อง นิยมใช้กับทั้ง Thermocouple และ RTD
• SUS316 เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิ อากาศหรือของเหลวที่มีกรดทางเคมี หรือเป็นเกรดที่มีปฏิกิริยากับกรดน้อย นิยมใช้กับทั้ง Thermocouple และ RTD
• SUS316L เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิ สำหรับงานอาหาร/ยา นิยมใช้กับทั้ง Thermocouple และ RTD
• Sheath Thermocouple SUS 316 หรือ Metal Sheath ผลิตสำเร็จรูป เหมาะใช้ในกรณีอุณหภูมิกลางถึงสูงและต้องการความคงทน มีความยืดหยุ่นในการติดตั้ง เนื่องจากมีขนาดแกนเล็กกว่ารุ่นธรรมดา (มีเฉพาะ Thermocouple Type K และ J)
• SUS310S เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิสูงถึง 1100 ํC เช่น งานเตาอบ นิยมใช้กับ Thermocouple Type K, R, S
• Inconel 600 เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิสูงถึง 1200 ํC นิยมใช้กับ Thermocouple Type K, R, S เช่น งานเตาเผา
• Ceramic Alumina เหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิในอากาศที่อุณหภูมิสูง วัดอุณหภูมิสูงได้ดีถึง 1600 ํC นิยมใช้กับ Thermocouple Type R, S เช่น งานเตาเผา
• Silicon Carbide Tube (ซิลิกอนคาร์ไบด์) นิยมใช้ในการวัดอุณหภูมิสูง เช่น งานเตาหลอมอะลูมิเนียม วัดอุณหภูมิได้สูงถึง 1500 ํC นิยมใช้กับ Thermocouple Type R, S
• อุตสาหกรรมอาหารและยา
• อุตสาหกรรมผลิตขวดแก้ว
• อุตสาหกรรมหลอมทองแดง
• อุตสาหกรรมฉีดพลาสติก, อุตสาหกรรมโลหะ ปิโตรเคมี
| อุตสาหกรรมผลิตขวดแก้ว |
อุตสาหกรรมฉีดพลาสติก |
อุตสาหกรรมอาหารและยา |
 |
 |
 |
โทรสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
กรอกข้อมูลเพื่อให้เจ้าหน้าที่ติดต่อกลับ CLICK
