การตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นแบบไร้สาย (Wireless Temperature & Humidity Sensor)

ประเทศไทยของเรานั้นตั้งอยู่ในภูมิอากาศร้อนชื้น โดยมีเรื่องของอุณหภูมิ (Temperature) และความชื้น (Humidity) ในการดำรงชีวิตของเราอย่างแน่นอน ไม่ต่างกับอุปกรณ์ที่มีอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนประกอบนั้นจะมีปัจจัยเรื่องของอุณหภูมิและความชิ้นเป็นส่วนสำคัญ หากดูแลไม่ดีจะได้รับผลกะทบต่ออุปกรณ์และโรงงานผลิตได้เลยนะครับ

นอกจากการวัดความอุณหภูมิและความชื้นแล้วยังสามารถเอาไปใช้งานได้อย่างหลากหลาย ไม่ว่าการตรวจวัดภายในห้องหรือชิ้นงานที่เราต้องการจะวัดอยู่ตลอดเวลา  เช่น ในห้อง UPS & Server  หรือจะเป็นแบบแยกเดี่ยวในการวัดอุณหภูมิที่ใช้วัดทางด้านการแพทย์ เป็นต้น

ซึ่งในบทความนี้ทางนายช่างมาแชร์ จะพาทุกคนไปรู้จักกับ “Temperature & Humidity Sensor” ว่าคืออะไร และสามารถเอาไปใช้งานกับ Application ไหนได้บ้าง ไปติดตามรับชมกันครับบบบ

Temperature & Humidity Sensor คืออะไร ?

ก่อนที่เราจะไปรู้จักกับ Sensor เรามาทำความเข้าใจกันก่อนครับ ว่านิยามของ Temperature และ Humidity ตามความหมายนั้นคืออะไร

(i) อุณหภูมิ (Temperature) คือ การวัดค่าเฉลี่ยของพลังงานจลน์ซึ่งเกิดขึ้นจากอะตอมแต่ละตัว หรือแต่ละโมเลกุลของสสาร เมื่อเราใส่พลังงานความร้อนให้กับสสาร อะตอมของมันจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น แต่เมื่อเราต้องการจะลดอุณหภูมินั้น อะตอมของสสารจะเคลื่อนที่ช้าลง จากการที่พลังงานความร้อนลดลง 

โดยหน่วยวัดอุณหภูมินั้นจะมีที่เรารู้จักกันทั้งหมด 3 ประเภท ดังนี้

1. องศาฟาเรนไฮต์ โดยมีจุดหลอมละลายของน้ำแข็งเท่ากับ 32°F และจุดเดือดของน้ำเท่ากับ 212°F
2. องศาเซลเซียส โดยจุดหลอมละลายของน้ำแข็งเท่ากับ 0°C และจุดเดือดของน้ำเท่ากับ 100°C
3. องศาสมบูรณ์ (เคลวิน) เริ่มต้นจากความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและอุณหภูมิว่า ณ อุณหภูมิ -273.15°C อะตอมของสสารจะไม่มีการเคลื่อนที่ และจะไม่มีสิ่งใดหนาวเย็นไปกว่านี้ได้อีก เขาจึงกำหนดให้ 0 K = -273.15°C สเกลองศาสัมบูรณ์หรือเคลวิน เช่นเดียวกับองศาเซลเซียสทุกประการ เพียงแต่ +273.15 เข้าไปเมื่อต้องการเปลี่ยนเซลเซียสเป็นเคลวิน

โดยปกติการที่เราจะวัดค่าอุณหภูมินั้นเราต้องใช้เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer) ในการวัดค่าออกมาเพื่อให้เรารับทราบอุณหภูมิในบริเวณดังกล่าว 

(ii) ความชื้น (Humidity) คือ ปริมาณมวลไอน้ำที่แฝงอยู่ในโมเลกุลของอากาศ โดยได้แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. ความชื้นสมบูรณ์ (Absolute Humidity) เป็นอัตราส่วนของมวลไอน้ำกับปริมาตรของไอน้ำในบริเวณนั้น มีหน่วยเป็น กรัมต่อลูกบาศก์เมตร (g/m3)
2. ความชิ้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity) เป็นเปอร์เซ็นต์ของอัตราส่วนระหว่างมวลไอน้ำ ณ ขณะนั้น กับ มวลของไอน้ำอิ่มตัว บริเวณนั้น มีหน่วยเป็น เปอร์เซ็นต์

การวัดความชึ้นในบรรยากาศนั้น เราจะใช้ไฮโกรมิเตอร์ (Hygrometer)

การวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นด้วย Temperature & Humidity Sensor

จากหัวข้อข้างต้น เพื่อนๆ น่าจะได้รับทราบรายละเอียดของอุณหภูมิ (Temperature) และความชื้น (Humidity) โดยใช้ Thermometer และ Hygrometer ซึ่งสองอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเพียงอุปกรณ์พื้นฐานที่เราเห็นบ่อยๆเท่านั้น

แต่ในงานอุตสาหกรรมการวัดอุณหภูมิและความชื้นมีอุปกรณ์หลากหลายมากมายตั้งแต่ การใช้คนไปวัด หรือ การติดตั้งเซนเซอร์ (Sensor) เพื่อให้วัดค่าอย่างอัตโนมัติ งั้นเราลองไปดูอุปกรณ์การวัดในแต่ละแบบ

การใช้งานของ Thermometer ในงานต่างๆ

1. ทางด้านการแพทย์ที่ใช้วัดอุณหภูมิของคนไข้ เพื่อเช็คอุณหภูมิของร่างกาย โดยใช้การสัมผัสเข้าไปตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น ใต้ลิ้น เป็นต้น

อย่างไรก็ตามด้วยสถาการณ์ COVID-19 ที่ระบาด จะมีอีกเครื่องมือที่นิยมใช้โดยที่ไม่ต้องสัมผัสกันเลย ซึ่งใช้หลักการยิงแสงออกไปและวัดค่าอุณหภูมิออกมา โดยเราจะเรียกว่า Temperature gun หรือที่ใช้หลักการ Infrared ที่ถ่ายเป็นภาพและเห็นเป็น Real time ได้นั้นจะเป็นดังรูปขวามือ

2. ทางภาคอุตสาหกรรม โดยเอาไปวัดความร้อนต่างๆ ของเครื่องจักร เพื่อดูปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นกับชิ้นงาน อย่างเช่น การวัดจุดหลวมของอุปกรณ์ไฟฟ้า และการเสียดสีของเครื่องจักรหมุน เช่น Pump เป็นต้น

การใช้งานของ Hygrometer ในงานต่างๆ

การใช้งานของ Hygrometer ที่ใช้สำหรับการวัดความชื้นนั้น หลักๆ จะเอาไปวัดตามสถานที่ต่างๆ เพื่อวัดความชื้นบริเวณดังกล่าวนั้นมีค่าเหมาะสมหรือไม่ เช่น ห้องควบคุมเครื่องจักร, ห้องผ่าตัด หรือห้อง Server ของ Data center แม้กระทั่งห้องขุดเหรียญ Digital เองก็ตาม

อย่างไรก็ตามด้วยเทคโนโลยีสมัยนี้ทำให้เราเห็นการรวมกันของ Thermometer และ Hygrometer ที่อยู่บนเครื่องวัดเดียวกัน โดยแสดงผลออกมาเป็น 2 ค่า ซึ่งมีแบบทั้ง Analog และ Digital ตามรูปด้านล่าง

เทคโนโลยีการวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นด้วย Temperature & Humidity Sensor

แต่ยังไม่หมดครับ เพื่อนๆ มีอีกหนึ่ง Technology ที่ตอบโจทย์โรงงานยุค 4.0 ด้วยระบบ Sensor และ IoT ที่เราสามารดวัด Temperature และ Humidity ไปพร้อมกันทันที 

ด้วย Sensor ของ Murata รุ่น LBAC0ZZ1AN ที่เหนือชั้นด้วยระบบไร้สาย (Wireless) โดยจะติดตั้งที่ตัวอุปกรณ์หรือห้องที่เราต้องการจะควบคุมหรือ Monitor อุณหภูมิและความชึ้น 

ซึ่งมี Battery 1.5 Lithium Ion AAA เพียง 2 ก้อนในตัว ก็สามารถใช้ได้นานถึง 120 เดือน (เก็บข้อมูลทุก 10 นาที ที่ 25 องศาเซลเซียส) ที่จะทำให้เราสามารถวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นได้ ที่สามารถตอบโจทย์ยุค Digital ในขณะนี้ ที่สามารถ Real time monitoring ได้ตามที่เราต้องการ

โดย Sensor ตัวนี้นั้นจะสามารถวัด Temperature ได้ตั้งแต่ -10 – 60 องศาเซลเซียส (±0.5 องศาเซลเซียส) และยังวัดความชั้นได้ 10 – 90%RH (±5%RH) ที่มาพร้อมกับ Communication interface ด้วยระบบวิทยุในย่าน 920 – 925 MHz ที่สามารถใช้ในประเทศไทยได้ เพื่อนๆ หลายคนอาจจะสงสัยว่าระบบไร้สายของ Sensor ตัวนี้นั้นสามารถใช้ได้ระยะไกลมากน้อยแค่นั้น ต้องขอบอกเลยว่า ไกลถึง 100 เมตร เลยครับ 

ซึ่งจากข้อดีของการที่เรามี Sensor แบบ Wireless นั้นจะสามารถประหยัดค่าลากสายไฟฟ้าได้เยอะมาก หรือในบางจุดที่เข้าถึงยาก การติดตั้ง Wireless จะตอบโจทย์มาก ในเรื่องของการไม่ต้องติดตั้ง Accessory อาทิเช่น Cable tray สำหรับการลากสายไฟฟ้าไปยังตัว Sensor 

อีกทั้งในแง่ของการเข้าไปตรวจวัดนั้นสามารถทำได้อย่างต่อเนื่อง แม่นยำ และทุกวัน โดยที่สามารถประหยัดเวลาของพนักงานที่ต้องเข้าไปตรวจสอบ หรือแก้ปัญหาพนักงานตรวจสอบไม่เพียงพอกับปริมาณงานที่จะต้องทำ

Wireless sensor ที่สามารถ Apply ใช้กับงานในอุตสาหกรรม นอกจากการวัด Temperature & Humidity แล้ว ยังคงมีการวัด Vibration, Current หรือจะเป็น Analog to Digital แบบ Wireless ที่สามารถเอาไปตรวจสอบแบบไร้สายที่ตัว Motor หรือ Pump ซึ่งการทำงานเริ่มต้นมาจากการตรวจวัดจาก Wireless sensor และสามารถส่งสัญญาณแบบไร้สายไปที่ Receiver และส่งสัญญาณต่อไปที่ Program ในคอมพิวเตอร์ 

หลังจากที่ Receiver ได้ส่งสัญญาณมาที่ Computer แล้วนั้นจะทำการประมวลผลข้อมูลและ Alarm ให้พนักงานหรือผู้ใช้งานได้ Monitor ได้อย่างต่อเนื่อง และสามารถเข้าไปแก้ไขอุปกรณ์หน้างานได้อย่างทันถ่วงที สุดท้ายจะสามารถช่วยให้โรงงานของเราไม่เกิด Opportunity loss จากอุปกรณ์เสียหายได้

เป็นอย่างไรกันบ้างครับเพื่อน การมี Wireless sensor นั้นทำให้ชีวิตของเราสามารถบริหารจัดการทางด้าน Reliability & Maintenance ในโรงงานได้อย่างดีเยี่ยมเลย สามารถทำ Proactive maintenance ทำให้เราสามารถรู้ความเสี่ยงและป้องกันอุปกรณ์เสียหายก่อนที่โรงงานเราจะเสียหายไปมากกว่านี้ได้

==================================================

สำหรับบทความนี้ต้องขอขอบคุณ Sponsor ใจดีจากทางบริษัท Murauta นะครับ

ซึ่งทาง Murata เองก็มี Wireless sensor หลายแบบให้เพื่อนได้ ลองเลือกใช้ ไม่ว่าจะเป็น Temperature & Humidity sensor, Vibration sensor, Current sensor และ Analog to digital sensor ถ้าเพื่อนๆ คนไหนสนใจสามารถติดต่อชื่อ เบอร์โทรและที่อยู่ด้านล่างนี้เลยครับ

https://solution.murata.com/th-th/service/

หรือติดต่อโดยตรงกับ Murata เพื่อขอข้อมูล หรือขอทดลองตัว demo ได้ฟรีที่โรงงานของเพื่อนๆเลยนะครับ

ติดต่อ 

ณพงศ์พัศ ธงชัย (เมฆ)
• วิศวกรฝ่ายขาย
• โทร: 081-132-4462
• อีเมล: [email protected]

คุณธนพร คุณากรเรืองกิจ (พลอย)
• เจ้าหน้าที่บริหารงานขายและการตลาด
• โทร: 063-125-6151
• อีเมล: [email protected]

หรือทาง Line Official Account: @thaimurata

==================================================