RTD vs Thermocouple: การเลือกเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่เหมาะสมในโรงงานอุตสาหกรรม
1. บทนำ
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor) เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในโรงงานอุตสาหกรรม ใช้สำหรับตรวจวัดและควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการผลิต เพื่อให้ได้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่แม่นยำและปลอดภัย โดยเซ็นเซอร์ที่ใช้กันมากที่สุดคือ
✅ RTD (Resistance Temperature Detector)
✅ Thermocouple (เทอร์โมคัปเปิล)
แต่ทั้งสองแบบมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน และต้องเลือกให้เหมาะสมกับการใช้งาน
2. RTD และ Thermocouple คืออะไร?
2.1 RTD (Resistance Temperature Detector)
RTD คือ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของโลหะเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป โดยโลหะที่นิยมใช้คือ แพลตตินัม (Platinum - Pt100, Pt1000)
📌 คุณสมบัติของ RTD
✅ มีความแม่นยำสูง (High Accuracy)
✅ เสถียรภาพดี ใช้งานได้นาน (Long-Term Stability)
✅ มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (High Sensitivity)
✅ ใช้ในช่วงอุณหภูมิ -200°C ถึง 850°C
📌 การใช้งานของ RTD ในอุตสาหกรรม
🔹 อุตสาหกรรมอาหารและยา (Food & Pharmaceutical)
🔹 อุตสาหกรรมปิโตรเคมี (Petrochemical)
🔹 งานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น ห้องปฏิบัติการ
2.2 Thermocouple (เทอร์โมคัปเปิล)
Thermocouple คือ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ใช้หลักการของ Thermoelectric Effect โดยการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (mV) ที่เกิดจากการเชื่อมต่อของโลหะสองชนิดที่อุณหภูมิแตกต่างกัน
📌 คุณสมบัติของ Thermocouple
✅ รองรับอุณหภูมิสูงสุดถึง 1,800°C
✅ ตอบสนองต่ออุณหภูมิได้เร็ว (Fast Response Time)
✅ ทนทานต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง (Durability in Harsh Environments)
✅ มีราคาถูกกว่า RTD
📌 การใช้งานของ Thermocouple ในอุตสาหกรรม
🔹 อุตสาหกรรมเหล็กและเตาหลอม (Steel & Furnace)
🔹 ระบบไอน้ำและโรงไฟฟ้า (Steam & Power Plants)
🔹 กระบวนการเชื่อมและตัดโลหะ (Welding & Metal Cutting)
3. เปรียบเทียบ RTD และ Thermocouple
| คุณสมบัติ | RTD (Pt100, Pt1000) | Thermocouple |
|---|---|---|
| หลักการทำงาน | เปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานตามอุณหภูมิ | วัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากโลหะสองชนิด |
| ความแม่นยำ | สูงมาก (±0.1°C ถึง ±0.5°C) | ปานกลางถึงสูง (±1°C ถึง ±5°C) |
| ช่วงอุณหภูมิ | -200°C ถึง 850°C | -200°C ถึง 1,800°C |
| ความไวในการตอบสนอง | ปานกลาง | เร็วกว่า RTD |
| ความทนทานต่อสภาวะแวดล้อม | ทนต่อการกัดกร่อน แต่ไม่เหมาะกับอุณหภูมิสูงมาก | ทนต่อแรงสั่นสะเทือนและอุณหภูมิสูง |
| ราคา | สูงกว่า | ถูกกว่า |
🔹 เลือกใช้ RTD เมื่อต้องการความแม่นยำและเสถียรภาพ
🔹 เลือกใช้ Thermocouple เมื่อต้องการรองรับอุณหภูมิสูงและตอบสนองเร็ว
4. ประเภทของ Thermocouple และการเลือกใช้งาน
Thermocouple มีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะกับงานที่แตกต่างกัน
| ประเภท Thermocouple | ช่วงอุณหภูมิ (°C) | การใช้งานหลัก |
|---|---|---|
| Type K | -200 ถึง 1,260 | งานทั่วไป เช่น เตาหลอม อุตสาหกรรมพลาสติก |
| Type J | -40 ถึง 750 | เครื่องจักรกล และงานโลหะ |
| Type T | -200 ถึง 350 | งานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น ห้องทดลอง |
| Type E | -200 ถึง 900 | งานอุตสาหกรรมไฟฟ้า |
| Type R, S, B | 0 ถึง 1,800 | อุตสาหกรรมเหล็ก เตาหลอม และโรงไฟฟ้า |
💡 การเลือก Thermocouple ต้องคำนึงถึงอุณหภูมิที่ต้องการวัดและสภาพแวดล้อมในการใช้งาน
5. วิธีการติดตั้ง RTD และ Thermocouple ให้ได้ค่าที่แม่นยำ
🔹 เลือกตำแหน่งติดตั้งให้เหมาะสม – ควรติดตั้งในจุดที่มีการไหลของของไหลสม่ำเสมอ
🔹 ใช้ปลอกป้องกัน (Protection Tube) – เพื่อป้องกันการสึกหรอจากสารเคมีหรือแรงกระแทก
🔹 หลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน (Noise Reduction) – ควรใช้สาย Shielded Cable และติดตั้งให้ห่างจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง
6. สรุป: เลือกเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบไหนให้เหมาะกับงานของคุณ?
📌 ใช้ RTD (Pt100, Pt1000) เมื่อ:
✅ ต้องการความแม่นยำสูงและเสถียรภาพระยะยาว
✅ วัดอุณหภูมิที่ไม่เกิน 850°C
✅ ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และปิโตรเคมี
📌 ใช้ Thermocouple เมื่อ:
✅ ต้องการรองรับอุณหภูมิสูงถึง 1,800°C
✅ ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็ว
✅ ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็ก เตาหลอม และโรงไฟฟ้า
💡 การเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสม จะช่วยให้กระบวนการผลิตมีความแม่นยำ ประหยัดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมอุณหภูมิ
