เรื่องพื้นฐานของระบบการวัดและควบคุม (Instrument Basic)

ก่อนที่จะเข้าสู่เนื้อหา การวัดและควบคุม หรือ Instrument พื้นฐาน ทางเทคนิคของอุปกรณ์การวัด จำเป็นที่จะต้องทราบถึงจุดประสงค์ในการวัด การทำงานคร่าวๆ และอุปกรณ์ที่มักพบเจอในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนี้

ทำไม ? ต้องมีการวัดและควบคุมในกระบวนการผลิต

หน้าที่ของอุปกรณ์เครื่องมือวัด เนื่องจากกระบวนการผลิตมีการควบคุมเครื่องจักรต่างๆมากมายหลายชนิด และเครื่องจักรนั้นๆจะต้องทำงานได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ เพื่อที่จะให้ได้ผลผลิตตามที่ต้องการดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์ทำหน้าที่วัดและแสดงผลว่าเครื่องจักรนั้น ๆ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ครบถ้วนตามความต้องการหรือไม่ รวมถึงควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ให้เป็นไปตามจุดประสงค์ของการวัดหลักๆดังนี้

แผนผังของระบบการวัด

แผนผังอย่างง่ายของการวัดสามารถเขียนได้ดังรูป

• จากรูปสามารถอธิบายได้คร่าวๆคือ Sensor ทำหน้าที่ในการ ตรวจจับ ปริมาณ , ปรับแต่งสัญญาณ และ บ่งชี้ ถึงปริมาณนั้นได้ ซึ่งในขั้นตอนการปรับแต่งสัญญาณ ไม่จำเป็นที่ต้องเป็นสัญญาณไฟฟ้าเท่านั้น อาจเป็นสัญญาณแรงดัน หรืออื่นๆได้ครับ เช่น แรงดันลมมาตรฐาน 3 to 15 psig เป็นต้น

อะไรเป็นตัวบอกคุณภาพของการวัดและควบคุม

โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ต่างๆย่อมมีคุณภาพ หรือ ประสิทธิภาพต่างกัน แล้วสำหรับอุปกรณ์เครื่องมือวัดของเราจะรู้ได้อย่างไรครับว่า ตัวไหนที่เหมาะสม ตัวไหนไม่เหมาะสม ซึ่งตามหลักการของเครื่องมือวัดเองก็จะนิยามคุณภาพของเครื่องมือวัดได้ดังนี้

ความถูกต้อง (Accuracy) คือค่าที่บ่งบอกว่าอุปกรณ์การวัดมีค่าวัดที่แม่นยำเพียงใด ยกตัวอย่างเช่น ค่าอุณหภูมิน้ำเดือด 100 C อุปกรณ์วัดได้ 100 C ย่อมให้ค่าความถูกต้องที่สูง

ความสามารถในการรับรู้ของการเปลี่ยนแปลง (Sensitivity) คือความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของเครื่องมือวัดต่อปริมาณการวัด เช่น น้ำร้อน 100 C เปลี่ยนแปลงไปเหลือ 99.5 C เครื่องมือวัดเราก็เปลี่ยนแปลงและแสดงค่าได้

ค่าความเที่ยงตรง (Precision) คือค่าความเสถียรในการวัด เช่น น้ำร้อนมีอุณหภูมิคงที่ 100 C เครื่องมืดวัด วัดได้ 50 C วัดทั้งหมด 10 ครั้ง ก็ได้ 50 C ทุกครั้งที่มีการวัด แบบนี้เรียกว่าค่าความเที่ยงตรงดี แต่ค่าความถูกต้องต่ำ

ค่าความไวต่อการเปลี่ยนแปลง (Speed of response) คือเวลาที่เครื่องมือตอบสนองกับค่าวัดใดๆ ยกตัวอย่างเช่น นำเครื่องมือวัดไปวัด น้ำร้อน 100 C ค่าวัดก็แสดงผล 100 C ทันทีโดยใช้เวลาอันสั้น แบบนี้เรียกว่าความไวต่อการเปลี่ยนแปลงดี

ค่าน้อยสุดที่อ่านได้ (Resolution) คือค่าความละเอียดที่ เครื่องมือวัดอ่านได้ เช่น ตาชั่งน้ำหนักทศนิยม 4 ตำแหน่ง ย่อมมีค่าความละเอียดสูงกว่า 2 ตำแหน่ง

ในชีวิตจริง ค่าต่างๆย่อมมาคู่กันเช่น ค่าความไวต่อการเปลี่ยนแปลง ย่อมมาคู่กับเครื่องมือที่มีค่าน้อยสุดที่อ่านได้ และ ความสามารถในการรับรู้ของการเปลี่ยนแปลง

“แต่สังเกตอย่างนึง ค่าความถูกต้อง ไม่จำเป็น ที่จะต้องมีความเที่ยงตรงก็ได้”

เครื่องมือวัดที่เจอบ่อยในอุตสาหกรรม

เครื่องมือวัดความดัน ที่มักพบเจอคือ Pressure gauge

เครื่องมือวัดระดับ ที่มักพบเจอคือ Level sight glass

เครื่องมือวัดการไหล ที่มักพบเจอคือ Flow gauge

เครื่องมือวัดอุณหภูมิ ที่มักพบเจอ IC , RTD , Thermocouple

แล้วพบกับสาระความรู้ทางด้านงานช่าง และงานวิศวกรรมได้ในโพสถัดๆไปนะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์