เครื่องวัดอุณหภูมิ (Thermometer) โดยความหมาย (thermos: ร้อน metron: วัด) หรือบางครั้งนิยมเรียกทับศัพท์ว่าเทอร์โมมิเตอร์เป็นเครื่องมือสากลที่ใช้วัดอุณหภูมิ อุณหภูมิและความร้อนเป็นสองคำที่มักทำให้ผู้คนสับสน ความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน และมีหน่วยเป็นจูล ในทางกลับกันอุณหภูมิคือหน่วยวัดความร้อนนั้น ซึ่งหมายความว่าหากความร้อนมากขึ้น อุณหภูมิก็จะมากขึ้นเช่นกัน
เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer) คือเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อวัดและแสดงค่าอุณหภูมิ โดยทำงานบนหลักการที่ว่าสารต่างๆ จะขยายตัวหรือเปลี่ยนคุณสมบัติเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เครื่องมือนี้ใช้ในบ้าน โรงพยาบาล ห้องปฏิบัติการ และโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อให้แน่ใจว่าควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ การวัดอุณหภูมิมีความจำเป็นสำหรับการติดตามสุขภาพ การประเมินสิ่งแวดล้อม และกระบวนการทางเทคโนโลยี
หลักการทำงาน
เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (โพรบหรือหัววัดของเครื่องวัด) ทำงานโดยหลักที่วัสดุบางชนิดไม่ว่าจะเป็นของเหลว โลหะ (หรือวัสดุทางกลอื่นๆ) หรือจะเป็นเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ จะมีผลต่อความร้อนเช่น วัสดุบางชนิดมีการขยายตัวหรือหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งแบ่งเป็นชนิดดังต่อไปนี้
- กรณีที่เป็นของเหลวเช่นปรอทหรือแอลกอฮอล์ เมื่อใส่ลงในหลอดแก้ว และเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ของเหลวจะขยายตัหรือหดตัว ทำให้เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงตามมาตราส่วนที่ปรับเทียบแล้ว
- กรณีที่เป็นเซ็นเซอร์ทางกลเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น วัสดุในเซ็นเซอร์ก็จะขยายตัว และเมื่ออุณหภูมิลดลง วัสดุก็จะหดตัว การขยายตัวและหดตัวนี้จะถูกแปลงเป็นค่าอุณหภูมิบนมาตราส่วนของหน้าปัด
- กรณีที่เป็นเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ เช่นเทอร์มิสเตอร์เป็นตัวต้านทานทางไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ไวต่อความร้อนโดยมีค่าความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ โดยเทอร์มิสเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานที่แม่นยำและคำนวณได้ตามสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิ
ปัจจุบันเทอร์โมมิเตอร์ได้รับการปรับเทียบในหน่วยอุณหภูมิมาตรฐาน เช่น เซลเซียส (ใช้ในแคนาดา/สหราชอาณาจักร) ฟาเรนไฮต์ (ใช้ในสหรัฐอเมริกา) หรือเคลวิน (ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์เป็นหลัก)
ชนิดของเครื่องมือวัดอุณหภูมิ
1.เครื่องวัดอุณหภูมิสำหรับใช้ทางการแพทย์
ไว้เพื่อวัตถุประสงค์ทางด้านการแพทย์ โดยได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวัดอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ มีหลายชนิดทั้งแบบใช้เป็นหลอดแก้วยาวแคบที่มีหลอดบรรจุปรอทอยู่ที่ปลาย หรือเป็นแบบดิจิตอล
อุณหภูมิร่างกายปกติของมนุษย์คือ 37˚C ซึ่งอาจผันผวนได้ระหว่าง 35˚C ถึง 42˚C ดังนั้นเทอร์โมมิเตอร์ทางคลินิกจึงมีช่วงตั้งแต่ 35˚C ถึง 42˚C ระดับของปรอทบอกอุณหภูมิร่างกายของเราเป็นหน่วย ˚C แต่เนื่องจากปรอทเป็นธาตุที่เป็นพิษ ปัจจุบันจึงถูกแทนที่ด้วยเครื่องวัดแบบดิจิทัลในปัจจุบัน
หมายเหตุ: เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์ต้องผ่านการฆ่าเชื้อก่อนใช้งานเพื่อการตรวจร่างกายที่ปลอดภัยและสะอาด
2.เครื่องวัดอุณหภูมิแบบโพรบ (Probe Type)
เครื่องวัดแบบโพรบใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดอุณหภูมิของอาหารและของเหลวแบบเรียลไทม์ การอ่านค่าที่รวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบสุขอนามัยในร้านค้าปลีกและห้องปฏิบัติการในอุตสาหกรรมอาหาร
เครื่องวัดประเภทนี้มักมีปลายแหลมเพื่อให้สอดเข้าไปและจุ่มลงในของเหลว หรือของกึ่งแข็งได้ง่าย ซึ่งแบ่งได้อยู่ 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่แบบโพรบตายตัวและแบบมีสาย
3.แบบแถบไบเมทัลลิก (Bimetalic)
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบแถบไบเมทัลลิกประกอบด้วยโลหะ 2 ชนิดที่เชื่อมติดกัน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โลหะจะขยายตัวในอัตราที่ต่างกัน ทำให้แถบโค้งเข้าหาโลหะที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำลง การโค้งงอดังกล่าวจะเลื่อนตัวชี้ผ่านมาตราส่วนที่ได้รับการปรับเทียบเพื่อระบุอุณหภูมิ
เครื่องวัดแบบแถบไบเมทัลลิกมีความทนทาน ราคาไม่แพง ติดตั้งและใช้งานง่าย นิยมใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นการหลอมโลหะ รวมถึงการปรุงอาหารเพื่อวัดอุณหภูมิภายในตู้อบเป็นต้น
4. แบบเทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple Type)
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิลมีหลักการทำงานโดยใช้โลหะ 2 ชนิดเชื่อมต่อกันเมื่อโลหะได้รับความร้อนจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากผลของเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งใช้ในการกำหนดอุณหภูมิ
เครื่องมือวัดเหล่านี้สามารถวัดอุณหภูมิที่สูงมากได้สูงถึง 2,800 K เทอร์โมมิเตอร์เหล่านี้ขึ้นชื่อในเรื่องความทนทานและช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ต่างๆ เช่นใช้ในการวัดเตาหลอมโลหะ เป็นต้น
5.เครื่องตรวจวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด
เป็นเครื่องวัดที่วัดอุณหภูมิจากส่วนหนึ่งของรังสีความร้อน (Infrared Ray) ที่บางครั้งเรียกว่ารังสีวัตถุดำ (Black body) ที่แผ่ออกมาจากวัตถุที่ต้องการวัด
บางครั้งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์เลเซอร์เนื่องจากใช้เลเซอร์เพื่อช่วยเล็งเป้าหรือเครื่องวัดอุณหภูมิแบบไม่สัมผัสหรือปืนวัดอุณหภูมิ เพื่ออธิบายความสามารถของอุปกรณ์ในการวัดอุณหภูมิจากระยะไกล
โดยมีหลักการทำงานโดยใช้เซ็นเซอร์วัดรังสีอินฟราเรด เมื่อทราบปริมาณพลังงานอินฟราเรดที่วัตถุปล่อยออกมาและการแผ่รังสีของวัตถุแล้ว มักจะสามารถกำหนดอุณหภูมิของวัตถุได้ภายในช่วงหนึ่งของอุณหภูมิจริง
การเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่ถูกต้อง
การเลือกซื้อเทอร์มอมิเตอร์ที่เหมาะสมหรือดีที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของคุณ เนื่องจาก เครื่องวัดแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่แตกต่างกัน นี่คือคู่มือฉบับสมบูรณ์ที่จะช่วยให้คุณเลือกเทอร์โมมิเตอร์ที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณได้:
1. กำหนดวัตถุประสงค์: ขั้นตอนแรกในการเลือกคือการระบุว่าคุณจะใช้เพื่ออะไร การใช้งานทั่วไป ได้แก่:
- วัตถุประสงค์ทางการแพทย์ (เช่น ตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายเพื่อดูว่ามีไข้หรือไม่)
- การปรุงอาหาร (เช่น วัดอุณหภูมิอาหารเพื่อความปลอดภัยและความแม่นยำ)
- การใช้งานในอุตสาหกรรมหรือทางวิทยาศาสตร์ (เช่น การวัดอุณหภูมิสูงในห้องแล็บหรือการผลิต)
- การใช้งานทั่วไปในครัวเรือน (เช่น การตรวจสอบอุณหภูมิห้อง)
2.คุณสมบัติหลักที่ควรพิจารณา เมื่อเลือกให้พิจารณาคุณสมบัติต่อไปนี้:
- ความแม่นยำ: มองหารุ่นที่มีความแม่นยำสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางการแพทย์หรือทางวิทยาศาสตร์
- ความเร็วในการตรวจ: เครื่องวัดแบบดิจิทัลและอินฟราเรดให้การอ่านค่าที่เร็วกว่ารุ่นดั้งเดิม
- ความสะดวกในการใช้งาน: เลือกรุ่นที่มีจอแสดงผลที่ชัดเจนและการควบคุมที่เรียบง่าย
- ความทนทาน: สำหรับการใช้งานกลางแจ้งหรือในอุตสาหกรรม ให้แน่ใจว่ามีความทนทานและทนต่อสภาพอากาศ
- อายุแบตเตอรี่: สำหรับรุ่นดิจิทัล ให้ตรวจสอบอายุแบตเตอรี่และความสะดวกในการเปลี่ยน
- ฟังก์ชันหน่วยความจำ: บางรุ่นจะบันทึกการอ่านค่าก่อนหน้านี้ ซึ่งมีประโยชน์ในการติดตามแนวโน้ม
- การกันน้ำ: จำเป็นสำหรับเทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์หรือการปรุงอาหารที่ต้องทำความสะอาดบ่อยครั้ง
3. งบประมาณและแบรนด์นิยม
- งบประมาณ: มีตั้งแต่รุ่นพื้นฐานราคาไม่แพงไปจนถึงอุปกรณ์ระดับมืออาชีพ ระดับไฮเอนด์ กำหนดงบประมาณของคุณและเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดภายในช่วงราคานั้น
- ชื่อเสียงของแบรนด์: เลือกแบรนด์ที่มีชื่อเสียงที่ขึ้นชื่อในด้านคุณภาพและความแม่นยำ
