6. การเลือกตำแหน่งวัดอุณหภูมิและความสำคัญ ～ มุมมองจากอุณหภูมิที่ควบคุม ～

ในการวัดอุณหภูมิ การเลือก ตำแหน่งวัดอุณหภูมิ มีความสำคัญอย่างมากในการ รับประกันความแม่นยำของการวัดและการนำอุณหภูมิที่ควบคุม (Controlled Temperature) มาใช้ แม้ว่าเราจะวัดอุณหภูมิของวัตถุเดียวกัน แต่ อุณหภูมิที่ได้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่วัด ดังนั้น จำเป็นต้องลดความผันผวนของค่าที่วัดได้และดำเนินการควบคุมอุณหภูมิอย่างสม่ำเสมอ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกระบวนการผลิต การควบคุมอุณหภูมิอย่างเหมาะสมต้องมีความเข้าใจที่แม่นยำเกี่ยวกับผลกระทบของการให้ความร้อนและการทำความเย็น รวมถึงการระบุตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดของวัตถุที่วัด หากเลือกตำแหน่งวัดไม่ถูกต้อง อุณหภูมิที่ตั้งค่าไว้และอุณหภูมิจริงอาจไม่ตรงกัน ซึ่งอาจทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงหรือกระบวนการผลิตขาดความเสถียร
บทนี้จะอธิบาย ผลกระทบของการเลือกตำแหน่งวัดอุณหภูมิต่อการควบคุมอุณหภูมิ รวมถึง วิธีการกำหนดตำแหน่งวัดที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากอุณหภูมิที่ควบคุม นอกจากนี้ บทนี้ยังกล่าวถึง ปัจจัยที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดอุณหภูมิ (ผลกระทบจาก การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน) ที่ได้กล่าวถึงในบทที่ 3 และ 4 โดยเน้นที่การเพิ่มประสิทธิภาพตำแหน่งวัดในการใช้งานจริง

6.1 การกำหนดตำแหน่งวัดโดยใช้แนวคิดอุณหภูมิที่ควบคุม

อุณหภูมิที่ควบคุมหมายถึง อุณหภูมิอ้างอิง ที่ใช้ในการ ควบคุมอุณหภูมิให้มีเสถียรภาพโดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดในการวัดและความผันผวนของสิ่งแวดล้อม
เป้าหมายของการวัดอุณหภูมิไม่ใช่เพียงแค่ “”การวัดอุณหภูมิ”” แต่คือ การควบคุมกระบวนการผลิตให้เหมาะสมและรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น ในการเลือกตำแหน่งวัด จำเป็นต้องคำนึงถึงกระบวนการผลิตและมาตรฐานคุณภาพของวัตถุที่วัด รวมถึงต้องวัดอุณหภูมิที่บริเวณสำคัญที่สุด

ข้อดีของการเลือกตำแหน่งวัดที่เหมาะสม

1. ลดความผันผวนของการวัดอุณหภูมิและรักษาความเสถียรของอุณหภูมิที่ควบคุม
2. สามารถควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับเงื่อนไขการผลิตจริง
3. ป้องกันปัญหาคุณภาพและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
4. สนับสนุนการปรับปรุงเงื่อนไขการผลิตและลดต้นทุนพลังงาน

6.2 การวัดอุณหภูมิที่ตำแหน่งสำคัญที่สุดในกระบวนการผลิต

เพื่อ ควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำในกระบวนการผลิต จำเป็นต้องพิจารณา ผลกระทบของการให้ความร้อนและการทำความเย็นต่อผลิตภัณฑ์ และวัดอุณหภูมิที่ ตำแหน่งที่สำคัญที่สุด
หากเลือกตำแหน่งวัดไม่ถูกต้อง อุณหภูมิที่ตั้งค่าและอุณหภูมิจริงของผลิตภัณฑ์อาจแตกต่างกัน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงในการลดคุณภาพหรือเกิดข้อผิดพลาดในกระบวนการผลิต ตัวอย่างด้านล่างแสดง ตำแหน่งการวัดที่สำคัญในแต่ละอุตสาหกรรม

6.2.1 ตัวอย่างการวัดอุณหภูมิในกระบวนการให้ความร้อน

1. การชุบแข็งชิ้นส่วนโลหะ
ปัญหา: ในกระบวนการชุบแข็ง อุณหภูมิของพื้นผิวและอุณหภูมิภายในแตกต่างกัน ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งที่เหมาะสม ต้องวัดอุณหภูมิภายใน
ตำแหน่งวัด: บริเวณกึ่งกลางของชิ้นส่วนหรือจุดที่อุณหภูมิเสถียร (เช่น ฝังเทอร์โมคัปเปิลภายใน)

2. การฉีดขึ้นรูปพลาสติก
ปัญหา: หากวัสดุไม่หลอมละลายและเย็นตัวอย่างสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องด้านรูปร่างหรือความแข็งแรงไม่เพียงพอ
ตำแหน่งวัด: อุณหภูมิของพลาสติกที่กำลังหลอมละลายและอุณหภูมิของพื้นผิวแม่พิมพ์

3. การแปรรูปอาหาร (การให้ความร้อนในเตาอบ)
ปัญหา: แม้ว่าจะสามารถควบคุมอุณหภูมิอากาศภายในเตาอบได้ แต่หาก อุณหภูมิภายในของอาหารไม่สูงพอ อาจส่งผลต่อ ความปลอดภัยของอาหาร
ตำแหน่งวัด: บริเวณกึ่งกลางของอาหาร (ใส่โพรบวัดอุณหภูมิ) และ วัดอุณหภูมิหลายจุดเพื่อตรวจสอบการกระจายความร้อนภายในเตาอบ

4. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
ปัญหา: ในกระบวนการให้ความร้อนกับเวเฟอร์ ต้องควบคุมอุณหภูมิให้สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงต้อง ตรวจสอบว่าอุณหภูมิที่ตั้งค่าและอุณหภูมิจริงของเวเฟอร์ตรงกันหรือไม่
ตำแหน่งวัด: วัดอุณหภูมิที่กึ่งกลางและขอบของเวเฟอร์เพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอ

6.3 การลดข้อผิดพลาดในการวัดอุณหภูมิให้เหลือน้อยที่สุด

ในการเลือก ตำแหน่งวัดที่เหมาะสม สิ่งสำคัญคือต้อง เลือกตำแหน่งที่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอกน้อยและให้ค่าที่สม่ำเสมอ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสมบัติของวัสดุ รูปร่าง และสภาพแวดล้อมโดยรอบ อาจทำให้ค่าที่วัดได้แตกต่างกัน แม้จะเป็นวัตถุเดียวกัน ดังนั้น การรักษาความเสถียรของตำแหน่งวัดเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุณหภูมิที่ควบคุม

6.4 การกำหนดมาตรฐานการวัดเพื่อความสม่ำเสมอ

เพื่อ เพิ่มความแม่นยำในการวัด จำเป็นต้อง กำหนดมาตรฐานตำแหน่งวัดและรวบรวมข้อมูลอย่างสม่ำเสมอเพื่อใช้เป็นอุณหภูมิที่ควบคุม
หากตำแหน่งวัดเปลี่ยนไปในแต่ละครั้ง อาจทำให้ข้อมูลมีความผันผวนมากขึ้น ส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของอุณหภูมิที่ควบคุมลดลง

6.4.1 ตัวอย่างการกำหนดมาตรฐานการวัด

1. การชุบแข็งชิ้นส่วนโลหะ
มาตรฐาน: วาง เทอร์โมคัปเปิลไว้ที่กึ่งกลางของชิ้นส่วนทุกครั้ง เพื่อให้ได้ข้อมูลที่สม่ำเสมอ
วัตถุประสงค์: ป้องกันความไม่สม่ำเสมอของอุณหภูมิและกำหนดมาตรฐานตำแหน่งวัด

2. การฉีดขึ้นรูปพลาสติก
มาตรฐาน: ไม่เพียงแต่ตรวจสอบ อุณหภูมิที่หัวฉีด แต่ยังต้องกำหนดมาตรฐาน ตำแหน่งวัดอุณหภูมิของพลาสติกหลอมเหลวและกระบวนการทำความเย็น
วัตถุประสงค์: ทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปมีเสถียรภาพ

3. การแปรรูปอาหาร (การให้ความร้อนในเตาอบ)
มาตรฐาน: ใส่ โพรบวัดอุณหภูมิลงในกึ่งกลางของอาหารทุกครั้ง เพื่อให้ได้ข้อมูลอุณหภูมิภายในที่แม่นยำ
วัตถุประสงค์: ประเมินการกระจายความร้อนและรับรองความปลอดภัยของอาหาร

4. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
มาตรฐาน: วัด อุณหภูมิที่ตำแหน่งเดียวกัน (กึ่งกลางและขอบของเวเฟอร์) ในทุกครั้งที่ทำการวัด
วัตถุประสงค์: ตรวจสอบความสม่ำเสมอของการให้ความร้อนและเพิ่มความแม่นยำของกระบวนการผลิต

6.5 สรุป

โดยการ กำหนดมาตรฐานการวัดและเลือกตำแหน่งวัดที่เหมาะสม เราสามารถ เพิ่มความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิและความน่าเชื่อถือของการควบคุมอุณหภูมิ
การนำแนวคิด อุณหภูมิที่ควบคุม มาใช้และ ลดผลกระทบจากสภาพแวดล้อมในการวัด จะช่วยให้สามารถ ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างสม่ำเสมอ ปรับปรุงกระบวนการผลิต และเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์