Testing & Calibrationfor Quality

24for Quality Vol.21 No.200

June 2014

ตอจากฉบบทแลว

เขยนและแปลโดย สพจน ตงคเศรวงศ

ผอำ�นวยก�รฝ�ยเครองมอม�ตรวทย�

และผจดก�รด�นวช�ก�รแผนกสอบเทยบเครองมอวด

บรษท เมเชอรโทรนกซ จำ�กด

เครองอนฟราเรดเทอรโมมเตอรคาลเบรเตอรของ Fluke รน 418X สามารถสอบกลบมาตรฐานการวดผาน

การถายทอดมาตรฐานการวดทางแผรงสอนฟราเรดเทอรโมมเตอร คาลเบรเตอรนจะถกสอบเทยบดวยอนฟราเรดเทอรโมมเตอรความ เทยงตรงสงชนดแถบคลน 8-14 µm (ดรปท 1 และ 2) ซงอนฟราเรดเทอรโมมเตอรมาตรฐานตว (KT19) จะถกสอบเทยบฯ กบโพรงวตถด�าทรกษาอณหภมในอางควบคมอณหภม (blackbody cavity baths) อณหภมของอาง (ดรปท 1) จะถกวดดวยเทอรโมมเตอรชนดท�าดวยแพลตตนมทความตานทานไฟฟาจะเปลยนตามอณหภม (PRT:5626) ทถกสอบเทยบมาตรฐานแลวกบมาตรฐานของสถาบนมาตรวทยา แหงชาตของสหรฐอเมรกา คอ NIST (National Institute of Standard and Technology) ผงแสดงการถายทอดหรอสอบกลบมาตรฐาน แสดงในรปท 2 ▲ รปท 1

การสอบเทยบมาตรฐาน

อนฟราเรดเทอรโมมเตอร

การสอบกลบมาตรฐานการวด

ดวยอนฟราเรดเทอรโมมเตอร

ตอนท 4

Vol.21 N

o.2

00 June 2014

25

Testing & Calibration

▲ รปท 2

วตถประสงคของการสอบเทยบมาตรฐานการแผรงสกเพอหาคาองคประกอบทไมสามารถประเมนไดดวยวธการวดแบบสมผสม 2 องคประกอบหลกทแตกตางกนระหวางอณหภมสมผสกบอณหภมผวและความแตกตางระหวางการตงคาการแผรงสและการแผรงสของผวเปาหมายทวดทจะกลาวตอไป

ขอปฏบตสำาหรบอนฟราเรดเทอรโมมเตอร

อก 3 สงทจะกลาวถง คอ ขอค�านงทตองการเมอจะใชหรอ สอบเทยบฯ อนฟราเรดเทอรโมมเตอร

1. สามารถกระทบจากการชอค (เปลยนแปลง) ทางอณหภม คอ เกดความแตกตางกนทางอณหภมแบบทนททนใด ถาอนฟราเรดเทอรโมมเตอรถกเปลยนสภาพแวดลอมทแตกตางกนอยางมนยส�าคญ คณจะตองปลอยใหอนฟราเรดเทอรโมมเตอรอยในสภาพสมดลทางความรอนกอน

2. อนฟราเรดเทอรโมมเตอร มผลกระทบตอการวดจากอทธพลและสภาพแวดลอมทท�าการวด ดงนน อนฟราเรดเทอรโมมเตอรควรจะถกสอบเทยบฯ ภายใตสภาวะทคลายกบสภาวะทอนฟราเรดเทอรโมมเตอรนนถกใช

3. อนฟราเรดเทอรโมมเตอรสามารถโดนอทธพลกระทบมาจากความสะอาดของภาควดแสงของตวอนฟราเรดเทอรโมมเตอร มนควรจะถกท�าความสะอาดเปนประจ�า รวมทงทนทกอนท�าการสอบ-เทยบฯ ใหตรวจสอบกบผผลตเครองอนฟราเรดเทอรโมมเตอรวามวธการท�าความสะอาดทเหมาะสมเปนอยางไร ?

การวดอณหภมแบบอนฟราเรดเทอรโมมเตอรเปนเครองมอ ทมประโยชนและความสามารถมาก การวดเรยกวาแทบจะเปนการ วดแบบทนททนใด รวดเรวและผวของวตถทท�าการวดมไดถกสมผส สงนเปนขอดทเหนอกวาการวดอณหภมแบบสมผส ขอดอย คอ ความเทยงตรง แตเมอพจารณาหวขอตาง ๆ ทอธบายมาสามารถลดคาความ

ไมแนนอนของการวดดวยอนฟราเรดเทอรโมมเตอรนลงได (คอ วดไดเทยงตรงมากขน) ทงในการท�าการสอบเทยบฯ หรอเมอท�าการวดในการใชงาน จะตองใหเวลาในการท�าความเขาใจความไมแนนอนทงหมดทจะมในการวดอณหภมไมวาจะเปนการวดแบบสมผสหรอไมสมผสกตาม

การใชงานเครองสอบเทยบมาตรฐานอนฟราเรดเทอรโมมเตอร

อนฟราเรดเทอรโมมเตอรคาลเบรเตอร รน 418X ของ Fluke ไดถกออกแบบใหเหมาะสมกบการใชเปนมาตรฐานสอบเทยบฯ อนฟราเรดเทอรโมมเตอร คอ

1. มผวทควบคมอณหภมขนาดใหญทครอบคลมการ สอบเทยบฯ อนฟราเรดเทอรโมมเตอร ทตองการขนาดผวเปาการวดทใหญพอ ความสม�าเสมอของอณหภมของผวมาตรฐานทระบใหกเปนขอมลส�าคญในการประเมนความไมแนนอนของการวดในสวนทสมพนธกบขนาดของเปาหมายทวด

2. เปนอนฟราเรดเทอรโมมเตอรคาลเบรเตอรทออกแบบส�าหรบการสอบเทยบฯ การวดอณหภมแบบไมสมผสแทนการใช เครองสอบเทยบฯ แบบสมผสใหประโยชนมากกวาในการสอบเทยบอนฟราเรดเทอรโมมเตอร การสอบเทยบฯ การแผรงสนจะไดมาจากการสอบเทยบฯ ดวยอนฟราเรดเทอรโมมเตอร มาตรฐานทมความเทยงตรงสงทท�าการวดในยาน 8-14 µm ทเปนแถบความถพนฐานทอนฟราเรดเทอรโมมเตอร สวนใหญถกออกแบบมา การสอบเทยบฯ การแผรงสมประโยชนมากกวาการสอบเทยบฯ แบบสมผส ม 2 เหตผล คอ 1. ลดความไมแนนอนของการวดทเกดจากการขาดความรคาการแผรงสของผวทวด 2. มการถายความรอนระหวางหววดมาตรฐานกบผวมาตรฐาน สงนท�าใหเกดการลดอณหภมลงระหวางต�าแหนงของบลอคทหววดมาตรฐานตดตงและผวเปาวดมาตรฐาน การสอบเทยบแบบสมผสกจะไมใหคาอณหภมของผวเปามาตรฐาน สงนเปนเหตของความไมแนนอนของการวดอณหภม

Testing & Calibration

Vol.21 N

o.2

00 June 2014

26

อานตอฉบบหนา

การตงคาการแผรงสของอนฟราเรดเทอรโมมเตอรคาลเบรเตอร จะตองตงดวยคาทตรงกบคาทตงโดยอนฟราเรดเทอรโมมเตอรทจะ สอบเทยบฯ หากอนฟราเรดเทอรโมมเตอรเปนรนทปรบคาการแผรงสไดควรจะตงคาท 0.95 ททง 2 เครอง หากเปนรนตงคาไมได อนฟราเรด-เทอรโมมเตอรคาลเบรเตอรร น 418X จะสามารถปรบคาชดเชยไดจ�านวนหนงของคาการแผรงสทตางไปจากคา 0.95 (เชน 0.9 ถง 1.0)

ถาใชอนฟราเรดเทอรโมมเตอรคาลเบรเตอร รน 418X ทมแถบความถ 8-14µm ไปสอบเทยบฯ อนฟราเรดเทอรโมมเตอรทออกแบบตางออกไปจะตองเพมคาความไมแนนอนลงไปในผลการวดสอบ-เทยบฯ หากผใชคาทเครองแสดง คาค�านวณความไมแนนอนทเพมขนแสดงหรอใชกราฟของคาการแผรงสของสทเคลอบทาไวบนผวเปาวดมาตรฐานไดแสดงไวในรปท 3 และ 4 สวนร นทสรางผวเยนกวาจดน�าคาง คอ 4180 จะมระบบไลไอน�าทเกดขนมาเกาะผววดมาตรฐานออกไป หากใชอยางเหมาะสมกจะปองกนการกอตวเกดน�าแขงหรอความชนบนผวเปาวดมาตรฐานได น�าแขงหรอความชนใด ๆ ทเกดขนบนผวดงรปท 5 กจะเปลยนคาการแผรงสของผวไปและเปนเหตใหเกดความผดพลาดไดถงระดบ 2 �C เครอง อนฟราเรดเทอรโมมเตอร คาลเบรเตอรจากโรงงานผผลตจะถกสอบเทยบการแผรงสมาตรฐาน ในสภาวะอากาศแหง สภาพแวดลอมทมอณหภมจดน�าคางต�า (ดกวา -15 �C) กจะหมายความวาจะไมมการเกดน�าแขงหรอความชนกอตวขนบนผวมาตรฐาน (คอ อากาศแวดลอมแหงมาก ๆ)

▲ รปท 5 แสดงผววดม�ตรฐ�นทมนำ�แขงเก�ะอย

▲ รปท 3 Typical Results of FTIR Testing on the 418X Surface Coating

▲ รปท 4 Spectral Response of IR Thermometer used to Calibrate the 418X

เอกสารอางอง

1. Fluke 4180,4181 Precision Infrared Calibrator Technical Guide

2. Fluke IR Application Note