สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิคืออะไร มีตัวแปรสำคัญอะไรที่ทำให้เข้าใจการทำงานของตู้ควบคุมอุณหภูมิ

สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ หรือ TEMPERATURE CONTROLLER  คืออุปกรณ์ในการควบคุมระดับอุณหภูมิในงานอุตสาหกรรมทุกประเภทอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างงานที่ใช้ตู้ควบคุมอุณหภูมิได้แก่ อุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมยาง อุตสาหกรรมทางเคมีภัณฑ์ อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมเซรามิค และห้องทดสอบ รวมถึงเครื่องบรรจุภัณฑ์ต่าง ๆ ตู้ควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งจำเป็นที่ช่วยให้กระบวนการผลิตและการทำงานเกิดขึ้นได้ในเงื่อนไขอุณหภูมิที่เหมาะสม ในหลาย ๆ อุตสาหกรรมที่มีการผลิตหรือกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ การควบคุมอุณหภูมิเป็นเรื่องสำคัญเพื่อให้ผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการนั้น ๆ มีคุณภาพและประสิทธิภาพที่สูงสุด ตู้ควบคุมอุณหภูมิทำหน้าที่รักษาอุณหภูมิในระดับที่กำหนดไว้ และป้องกันการเกิดความผิดพลาดที่อาจส่งผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการ

ไม่ว่าจะเป็นการผลิตพลาสติกที่ต้องการอุณหภูมิคงที่ หรือการประกอบยางที่ต้องการอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการผลิต ตู้ควบคุมอุณหภูมิมีความสามารถที่จะปรับความร้อนได้ตามความต้องการของแต่ละงานอุตสาหกรรมที่ใช้ตู้ควบคุมอุณหภูมิมีความหลากหลายทั้งในขนาดและการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นห้องทดสอบที่ต้องการสภาพแวดล้อมที่คงที่ หรือการบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการผลิต ตู้ควบคุมอุณหภูมิมีบทบาทที่สำคัญในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและปลอดภัย ดังนั้นการใช้ตู้ควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาความเสถียรและประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตของทุก ๆ อุตสาหกรรมที่มีความจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิ

หลักการทำงานของตู้ควบคุมอุณหภูมิ

หลักการทำงานของ สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ นั้นเป็นกระบวนการที่ทันสมัย เพื่อควบคุมระดับอุณหภูมิให้สอดคล้องกับค่าที่กำหนดไว้ สอบเทียบ ตู้อบ โดยมีหน้าที่สำคัญคือการประมวลผลสัญญาณที่ได้รับจากเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ (TEMPERATURE SENSOR) ซึ่งเป็นสัญญาณอนาล็อกหรือสัญญาณอินพุตที่ถูกนำมาใช้ในการสั่งงานต่าง ๆ ของระบบ เช่น HEATER, SOLID STATE RELAY, MOTOR, VALVE, PUMP ตามต้องการของระบบ ต่าง ๆ นี้จะถูกควบคุมตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

กระบวนการทำงานมีความหลากหลายและสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการของระบบ บางกรณีใช้กระบวนการควบคุมแบบ ON-OFF CONTROL ซึ่งจะทำงานโดยเปิด-ปิดการทำงานของอุปกรณ์ที่ควบคุม โดยเปลี่ยนจากสถานะเปิดเป็นปิดหรือจากปิดเป็นเปิดตามค่าอุณหภูมิที่กำหนดไว้

ส่วนในกรณีอื่น ๆ นั้น เราสามารถใช้กระบวนการควบคุมแบบ PID CONTROL ที่เป็นรูปแบบที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากมีส่วนประกอบทั้ง PROPORTIONAL, INTEGRAL, และ DERIVATIVE ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถปรับตัวได้แม่นยำ และลดความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิอยู่ในเกณฑ์ที่ต้องการ

สอบเทียบ ตัวอย่างในการทำงานคร่าวๆ ของตู้ควบคุมอุณหภูมิ

การทำงานของ สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ ในกระบวนการผลิตขึ้นต้นที่การตั้งค่าส่วนที่สำคัญที่สุดคือค่า SV (SETTING VALUE) ซึ่งเป็นการกำหนดอุณหภูมิที่ต้องการในกระบวนการนั้น ๆ เป็นต้น เช่นเมื่อตั้งค่าไว้ที่ 300⁰C ตัวควบคุมอุณหภูมิจะดำเนินการประมวลผลโดยเปรียบเทียบค่า PV (PROCESS VARIABLE) ที่ได้จากการวัดอุณหภูมิด้วยเซนเซอร์ กับค่า SV ที่ได้จากการตั้งค่าไว้ล่วงหน้า เมื่อค่า PV น้อยกว่า SV ตัวควบคุมจะสั่งให้สัญญาณควบคุม (CONTROL SIGNAL) ส่งออกเพื่อทำให้เครื่องทำความร้อน (HEATER) ทำงานเพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มอุณหภูมิในกระบวนการ และในทางกลับกัน ถ้าค่า PV มากกว่า SV สัญญาณควบคุมจะลดลงเพื่อลดการทำงานของ HEATER ทำให้อุณหภูมิลดลง

กระบวนการควบคุมแบบนี้เรียกว่า “การควบคุมแบบ ON-OFF” ซึ่งเป็นพื้นฐานและเป็นที่นิยมในการควบคุมอุณหภูมิในหลาย ๆ แหล่งอุตสาหกรรม โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ค่า PV และ SV มีค่าเท่ากันตามที่ตั้งไว้ เพื่อรักษาอุณหภูมิที่ถูกต้องในกระบวนการผลิตนั้น ๆ ในทางทฤษฎีและการใช้งานจริง การควบคุมแบบ ON-OFF มีความเร็วในการปรับปรุงอุณหภูมิได้มาก เนื่องจากมีแต่สองสถานะคือเปิดหรือปิดเท่านั้น แต่ในบางกรณีอาจทำให้เกิดความแปรปรวนในการควบคุมที่สามารถปรับปรุงได้ด้วยวิธีการควบคุมที่ทันสมัยยิ่งขึ้น

ตัวแปรที่สำคัญ ที่จะทำให้เข้าใจการทำงานของเครื่องสอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ

• SET VALUE (SV) : เป็นตัวแปรที่ใช้กำหนดระดับอุณหภูมิที่ต้องการควบคุม ซึ่งจะถูกกำหนดที่เครื่องควบคุมอุณหภูมิ
• PROCESS VALUE (PV) : เป็นตัวแปรที่ได้จากการวัดค่าอุณหภูมิที่กำลังถูกควบคุมผ่านทางเซนเซอร์
• SENSOR INPUT : เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดค่าอุณหภูมิในกระบวนการผลิต และนำค่าที่ได้ไปประมวลผลในเครื่องควบคุมอุณหภูมิ อาทิเช่นเทอร์โมคัปเปิล, สัญญาณแอนะล็อกเช่น 4-20 MA, 0-10 VDC
• CONTROL SIGNAL OUTPUT : เป็นผลลัพธ์จากการคำนวณของเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ผ่านกระบวนการควบคุมเช่น PID, การควบคุม ON-OFF เพื่อส่งสัญญาณควบคุมไปที่แอ็กทูเอเตอร์ โดยใช้รูปแบบเช่น 4-20MA, 0-10VDC, RELAY, SSR
• ACTUATOR : เป็นอุปกรณ์ที่ขยายสัญญาณ CONTROL SIGNAL OUTPUT เพื่อควบคุมโหลดที่มีขนาดใหญ่หรือใช้พลังงานมาก เช่น MAGNETICS CONTACTOR, SOLID STATE RELAY, SCR POWER REGULATOR, SOLENOID VALVE
• HEATING DEVICE : เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการทำความร้อน ที่มีทั้งขดลวดความร้อน HEATER และไอน้ำ (STEAM)
• PROCESS : เป็นกระบวนการที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิ มีกระบวนการทำความร้อน HEATING, กระบวนการทำความเย็น COOLING, หรือการทำทั้งร้อนและเย็น HEAT/COOL CONTROL ตามความต้องการ

คุณสมบัติของเครื่องสอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ

เป็นอุปกรณ์ที่มีความหลากหลายในการรับ INPUT ที่เป็น UNIVERSAL INPUT ที่สามารถรองรับหลายรูปแบบของ INPUT ได้

• จอแสดงผล PV มีคุณสมบัติที่ทำให้การอ่านข้อมูลเป็นเรื่องง่าย มีสีขาวและขนาดใหญ่ พื้นหลังสีดำ
• มีขนาดหลายตัวเลือกเพื่อให้เลือกใช้งานได้ตามความต้องการ รวมถึงขนาด 48 X 48 มม. 48 X 96 มม. และ 96 X 96 มม.
• ด้วยการออกแบบที่คุ้มค่าพื้นที่ ทำให้มีความลึกเพียง 60 มม. เพื่อประหยัดพื้นที่
• การติดตั้งง่ายทั้งที่หน้าตู้ และยังสามารถติดตั้งบนราง DIN RAIL ได้ด้วยรุ่น E5CC-B, E5DC-B, E5EC-B

องค์ประกอบของการสอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิที่สำคัญมีอะไรบ้าง

องค์ประกอบของการ สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ มีความสำคัญมาก เพื่อให้การวัดอุณหภูมิเป็นไปอย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ ดังนั้น เราจะพิจารณาองค์ประกอบหลัก ๆ ที่มีอิทธิพลในการสอบเทียบดังนี้

เครื่องมือวัดอ้างอิง : เครื่องมือที่ใช้ในการสอบเทียบควรมีค่าความถูกต้องสูงกว่า 3 เท่าขึ้นไปตามมาตรฐานการวัดแห่งชาติ และสามารถสอบกลับสู่มาตรฐานได้ ทำให้การวัดที่ได้มีความเชื่อถือและถูกต้องมากยิ่งขึ้น

บุคลากรในการสอบเทียบ : ผู้ที่รับผิดชอบในการสอบเทียบควรได้รับการศึกษา ฝึกอบรม และสั่งสมประสบการณ์เพื่อเสริมทักษะและความชำนาญในการดำเนินการ นอกจากนี้ ควรมีเอกสารรับรองที่แสดงถึงความสามารถในการสอบเทียบเครื่องมือวัด

ห้องปฏิบัติการสอบเทียบ : ควรควบคุมสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการให้มีความเหมาะสม ทั้งในด้านอุณหภูมิ ความชื้น แสงสว่าง และการสั่นสะเทือน เพื่อให้สภาพแวดล้อมมีประสิทธิภาพและสามารถสนับสนุนการสอบเทียบได้อย่างเต็มที่

วิธีการสอบเทียบ : การเลือกวิธีการที่เหมาะสม เช่นมีความถูกต้อง สะดวก และค่าใช้จ่ายต่ำ เป็นสิ่งสำคัญ สอบเทียบ FURNACE เนื่องจากมันจะมีผลต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของการสอบเทียบ ควรให้ความสำคัญกับการเลือกวิธีที่เข้ากันได้กับมาตรฐานที่กำหนด

สรุป

การ สอบเทียบ ตู้ควบคุมอุณหภูมิ เป็นกระบวนการที่สำคัญในการควบคุมและรักษาอุณหภูมิภายในสภาพแวดล้อมที่เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ ผู้ที่รับผิดชอบในการสอบเทียบนั้นควรมีความรู้และทักษะในการใช้งานเครื่องมือวัดอุณหภูมิ และรู้จักทำการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ การสอบเทียบอุณหภูมิควรทำในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมตามมาตรฐานที่กำหนดไว้

เพื่อให้ผลลัพธ์ของการสอบเทียบมีความถูกต้องและน่าเชื่อถือ ควรใช้เครื่องมือที่มีมาตรฐานและมีความถูกต้องสูง เพื่อให้การสอบเทียบมีประสิทธิภาพมากที่สุด ผู้ที่ทำการสอบเทียบควรมีความรู้ที่เป็นพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้งานเครื่องมือวัดอุณหภูมิ และเข้าใจวิธีการสอบเทียบอย่างถูกต้อง เพื่อให้การวัดมีความถูกต้องและเชื่อถือได้

กิตติวงษ์ จันทุม

กิตติวงษ์ จันทุม เป็นวิศวกรที่มีประสบการณ์ยาวนานกว่า 15 ปีในอุตสาหกรรมสอบเทียบเครื่องมือวัด เขาเป็นผู้เชี่ยวชาญในการสอบเทียบอุปกรณ์วัดต่างๆ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิ เครื่องวัดแรงดัน เครื่องวัดระดับเสียง และอื่นๆ กิตติวงษ์ได้รับใบอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแลเพื่อรับรองความสามารถในการสอบเทียบตามมาตรฐานสากล