ข้อดีของการเลือกใช้งาน Programmable Temperature Controller

2022-08-24 10:30:14

โทรสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม
กรอกข้อมูลเพื่อให้เจ้าหน้าที่ติดต่อกลับ CLICK

Temperature Controller หรือ เครื่องควบคุณอุณภูมิ ที่ใช้งานกันโดยทั่วไปทำหน้าที่ในการประมวลผล (Process) ของสัญญาณอินพุต (Input) ที่รับเข้ามาจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor) เช่น PT100/Thermocouple/NTC/PTC เป็นต้น และสั่งงานทางด้านเอาต์พุต (Output) เพื่อไปควบคุมการเพิ่มหรือลดของอุณภูมิ (Temperature) ซึ่งกระบวนการควบคุมก็มีหลายรูปแบบ เช่น ON-OFF Control, PID Control, Fuzzy Logic Control เป็นต้น ซึ่ง Temperature Controller ที่กล่าวมาข้างต้นนี้นิยมใช้งานในการควบคุมอุณหภูมิแบบคงที่ เช่น ต้องการต้มน้ำที่อุณหภูมิ 50 ํC และเมื่อถึงอุณหภูมิที่ต้องการให้สั่งงานทางด้านเอาต์พุต (Output) ทำงาน เพื่อไปควบคุมอุปกรณ์อื่น เช่น ต่อใช้งานร่วมอุปกรณ์โซลิดสเตทรีเลย์ (SSR) เพื่อใช้ในการตัด-ต่อ (On-Off) วงจรไฟฟ้า หรือแบบ เร่ง-หรี่ (Phase Angle Controller) สำหรับควบคุมการทำงานของฮีตเตอร์ (Heater) เป็นต้น

มี Temp Control อีกหนึ่งรูปแบบของการควบคุมอุณหภูมิโดยมีเงื่อนไขของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับเวลา เพื่อใช้ในการกำหนดการควบคุมอุณหภูมิในช่วงเวลานั้น คือ Programmable Temperature Controller เป็นการควบคุมลักษณะแบบสเต็ป จะมีข้อแตกต่างของฟังก์ชั่นในการควบคุมอุณหภูมิที่เป็นลักษณะสเต็ป (Step Control) โดยสามารถตั้งค่า (SV) ที่อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิได้หลาย ๆ ค่า และตั้งค่าเวลาในการทำอุณหภูมิเพื่อให้เวลาและอุณหภูมิทำงานสัมพันธ์กัน เหมาะสำหรับงานที่จำเป็นต้องค่อย ๆ เพิ่ม และค่อย ๆ ลดอุณหภูมิ เช่น การอบชิ้นงาน, อบขนม, อบเซรามิค เป็นต้น เพื่อป้องกันความเสียหายแก่ชิ้นงาน

โดยทั่วไปผู้ใช้งานมักจะพบเห็น Programmable Temperature Controller ที่ใช้ในงานด้านอุตสาหกรรม โดยขอยกตัวอย่าง รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO ดังนี้

Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO	สัญลักษณ์ต่าง ๆ หน้าจอแสดงผลของ Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO

ตัวอย่างกราฟแสดงการทำงานของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับเวลาของ Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO

จากกราฟแสดงการทำงานของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับเวลาของ Programmable Temperature Controller สามารถอธิบายได้ดังนี้

Step ที่ 1 : ให้ทำอุณหภูมิที่ 40 ํC ภายในเวลา 60 นาที และช่วงของการรักษาอุณหภูมิ (Hold) คงที่ 40 ํC ที่เวลา 30 นาที

Step ที่ 2 : ให้ทำอุณหภูมิที่ 90 ํC ภายในเวลา 30 นาที และช่วงของการรักษาอุณหภูมิ (Hold) คงที่ 90 ํC ที่เวลา 10 นาที

Step ที่ 3 : ให้ทำอุณหภูมิที่ 50 ํC ภายในเวลา 40 นาที และช่วงของการรักษาอุณหภูมิ (Hold) คงที่ 50 ํC ที่เวลา 60 นาที

เมื่อครบกำหนดตามที่ตั้งค่าไว้จึงสามารถนำชิ้นงานที่อบออกมาจากตู้อบได้ นอกจากนี้ Temperature Controller แบบ Step ยังมี Function ที่เรียกว่า Wait Function เพื่อใช้สำหรับรอเวลาและรออุณหภูมิในกรณีที่เวลาถึงแต่อุณหภูมิไม่ถึง หรืออุณหภูมิถึงแต่เวลาไม่ถึง เพื่อให้อุณหภูมิและเวลาสัมพันธ์กันตามเงื่อนไขที่ตั้งค่า ทำให้เกิดความเสถียรภาพในการควบคุมอุณหภูมิเพิ่มมากขึ้น (Function Wait Function) ดังรูป

กราฟแสดงการทำงาน Function Wait Function เพื่อใช้สำหรับรอเวลาและรออุณหภูมิของ Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO

กราฟแสดงการทำงาน Function Wait Function

จากคุณสมบัติดังกล่าวของ Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO ผู้บรรยายขอยกตัวอย่างการต่อใช้งานดังนี้

ตัวอย่างการต่อใช้งานการประยุกต์ใช้งาน Programmable Temperature Controller รุ่น TTM-P4W ยี่ห้อ TOHO ร่วมกับเตาเผาเซรามิก

จากตัวอย่างการใช้งาน Programmable Temperature Controller กับการเผาผลิตภัณฑ์เซรามิก ในการเผาผลิตภัณฑ์เซรามิกโดยสรุปมี 3 ขั้นตอน ดังนี้

1. การเผาดิบ (Biscuit Firing)

2. การเผาเคลือบ (Gloss Firing)

3. การเผาตกแต่ง (Decorating Firing)

โดยสามารถอธิบายความหมายได้ดังนี้

1. การเผาดิบ (Biscuit Firing) ชิ้นงานที่ผ่านการเผาแล้วยังคงมีความชื้นและสารอินทรีย์อยู่ในชิ้นงาน การเผาไล่ความชื้นและสารอินทรีย์ก่อนนำไปชุบเคลือบเป็นสิ่งที่จำเป็น เนื่องจากช่วยลดปริมาณน้ำในชิ้นงานซึ่งเป็นตัวการทำให้เกิดแรงดันจนชิ้นงานอาจระเบิดในการเผาเคลือบ ถ้าชิ้นงานถูกเผาดิบมาก่อน การเผาในช่วงแรกเร่งไฟเร็วขึ้นได้ การชุบเคลือบจะชุบได้ง่ายกว่าชิ้นงานที่ยังไม่ได้เผาดิบ บรรยากาศของการเผาดิบ คือ บรรยากาศออกซิเดชัน (Oxidation Firing : OF) ที่เผาบรรยากาศนี้ เพื่อเปลี่ยนเหล็กออกไซด์ในชิ้นงานให้อยู่ในรูปของสารประกอบของเฟอร์ริกออกไซด์ การเผาดิบคือการเผาครั้งที่หนึ่งโดยยังไม่ได้ชุบน้ำเคลือบ สามารถที่จะเผาในอุณหภูมิต่ำหรืออุณหภูมิสูงก็ได้ ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเผาดิบแล้วจะมีความพรุนตัวสูงเนื่องจากการเผาดิบ เผาในอุณหภูมิต่ำ 750-800 องศาเซลเซียส ทำให้ผลิตภัณฑ์สามารถดูดซึมน้ำเคลือบได้ดี เหมาะสำหรับผู้ไม่ชำนาญในการชุบเคลือบ เมื่อชุบเสียสามารถนำผลิตภัณฑ์ไปล้างเคลือบออก ผึ่งให้แห้งแล้วนำมาเคลือบใหม่ วงจรการเผาดิบผลิตภัณฑ์ประเภทถ้วยชาม แจกันที่มีขนาดสูงไม่เกิน 30 เซนติเมตร ใช้วงจรการเผาดิบธรรมดา แต่ถ้าเป็นงานประติมากรรมหรืองานที่มีความหนาเกิน 1 นิ้ว ต้องเผาให้ช้าลงกว่าธรรมดา ควรแยกเผาคนละเตา สรุปการเผาดิบจะต้องเผาแบบสันดาปสมบูรณ์ (Fully Oxidation) ตั้งแต่ต้นจนจบ 24-750 องศาเซลเซียส ใช้เวลาประมาณ 6-7 ชั่งโมง ระวังไม่ให้เกิดเขม่าหรือควันสีดำจับผลิตภัณฑ์ และเตาเผาถ้าเป็นผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ควรอุ่นที่อุณหภูมิ 60-80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2-4 ชั่วโมง ผึ่งในแสงแดดร้อนจัด อุณหภูมิประมาณ 50 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปผลิตภัณฑ์อาจแตกได้ เผาเสร็จแล้วทิ้งให้เตาเย็นลงเท่ากับเวลาที่ทำการเผา ห้ามเปิดเตาก่อนอุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ผลิตภัณฑ์กระทบอากาศเย็นนอกเตาจะแตกได้

2. การเผาเคลือบ (Gloss Firing) ชิ้นงานที่เผาดิบถูกนำมาชุบเคลือบแล้วเผา เพื่อให้เคลือบหลอมเป็นแก้วติดแน่นอยู่บนผิวชิ้นงาน การเผาเคลือบจะเผาที่อุณหภูมิเท่าใร ภายในบรรยากาศใด ขึ้นอยู่กับชนิดของผลิตภัณฑ์ เช่น การเผาผลิตภัณฑ์พอร์ซเลน เริ่มต้นเผาภายใต้บรรยากาศออกซิเดชัน ตั้งแต่อุณหภูมิเริ่มจุดเตาจนถึงอุณหภูมิประมาณ 950 องศาเซลเซียส หลังจากนั้นเผาภายใต้บรรยากาศรีดักชัน (Reduction Firing : RF) จนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่ต้องการ ภาชนะที่ชุบเคลือบแล้วทุกชิ้นต้องเช็ดก้นผลิตภัณฑ์ให้หมดเคลือบ เพื่อป้องกันการหลอมละลายของเคลือบติดบนแผ่นรองเตาเผา ผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นจะต้องวางห่างกันเล็กน้อยไม่ให้น้ำเคลือบสัมผัสกันเพราะเคลือบจะหลอมติดกัน เมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงผลิตภัณฑ์ในเตาแก๊สควรวางห่างจากบริเวณหัวพ่นเล็กน้อย ถ้าผลิตภัณฑ์โดนเปลวไฟเลียเคลือบจะด่าง ในเตาไฟฟ้าอย่าวางผลิตภัณฑ์ชิดขดลวดมากเกินไป เคลือบจะไหลติดขดลวดเสียหายได้ ผลิตภัณฑ์ใหญ่ควรวางไว้กลาง ๆ เตาให้ได้รับความร้อนสม่ำเสมอ ลดความบิดเบี้ยวหลังการเผา วงจรในการเผาเคลือบช่วงที่ 1 อุณหภูมิห้อง 24-950 องศาเซลเซียส ใช้เวลา 5-6 ชั่วโมง ช่วงที่ 2 อุณหภูมิ 950-1250 องศาเซลเซียส OF ใช้เวลา 3-4 ชั่วโมง หรือ 950-1250 องศาเซลเซียส RF ใช้เวลา 4-5 ชั่วโมง ช่วงที่ 3 เผายืนไฟที่อุณหภูมิคงที่ (Soaking) 1250 องศาเซลเซียส 15 นาที การเผาในบรรยากาศสันดาปไม่สมบูรณ์ต้องใช้เวลาในการเผานานกว่าเตาไฟฟ้าเล็กน้อย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความจุของเตาเผา เตามีขนาดใหญ่จะต้องใช้เวลาในการเผานานขึ้น และแช่อุณหภูมิคงที่ไว้นาน 20-30 นาที โดยปกติเตาเผาทุกเตาบริเวณชั้นบนจะร้อนกว่าด้านล่าง 20-30 องศาเซลเซียส ผู้ใช้เตาควรสังเกตผลการเผาทุกครั้ง เพื่อให้ทราบความแตกต่างของเตาเผาแต่ละเตา

3. การเผาตกแต่ง (Decoration Firing) ชิ้นงานที่เผาเคลือบแล้ว นิยมตกแต่งด้วยสี หรือติดรูปลอก (Decal) ที่ทำขึ้นสำหรับตกแต่งสีโดยเฉพาะติดลงไปบนภาชนะที่เคลือบแล้วนำไปเผา เพื่อให้สิ่งตกแต่งติดทนกับชิ้นงาน เรียกว่า "การตกแต่งบนเคลือบ" (On Glaze Firing) อุณหภูมิที่ใช้เผาตกแต่งบนเคลือบประมาณ 650-850 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับชนิดสี (Pigment) หรือประเภทวัตถุดิบที่นำมาทำสีว่าจะสุกที่อุณหภูมิใด การเผาสีตกแต่งลอกและสีเงินสีทองจะต้องเผาในบรรยากาศสันดาปสมบูรณ์ตลอดการเผา จากอุณหภูมิห้องถึง 750 องศาเซลเซียส ในเตาเผาไม่ควรมีความชื้นอยู่ ถ้าเตาเผามีความชื้นจากการเผาดิบ เมื่อนำสีทองเผาต่อจากเตาเผาดิบสีทองจะหมองเพราะไม่ชอบความชื้น สีเขียนก็จะพองเพราะมีความชื้นในเตาเผามากเกินไป ดังนั้นถึงแม้ว่าอุณหภูมิในการเผาดิบที่ 750 องศาเซลเซียส ใกล้เคียงกับการเผาสีตกแต่งก็ไม่ควรเอาชิ้นงานเขียนสีและติดรูปลอกเข้าเตาเผาในการเผาดิบ เพราชิ้นงานที่ออกมาจะมีตำหนิ ไม่ได้มาตรฐาน สีหมองคล้ำหรือเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม