บทความ สาระน่ารู้ มีประโยชน์

SUPREMELINES CO.,LTD

การควบคุมแบบอัตโนมัติ (Automatic Control) การแก้ไขให้ระบบวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลให้ทำงานได้ดีขึ้น
เทอร์โมคัปเปิล (Thermocouple) หลักการวัดความต้านทานดิน Earth Ressistivity Measurement
เครื่องมือที่ใช้วัดความกดอากาศ คือ "บาโรมิเตอร์ (Barometer)" เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหว คืออะไร
ฮีตเตอร์อินฟราเรด Infrared Heater หลักการเกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพความร้อน
พร็อกซิมิตี้สวิตช์ Proximity Switches เอ็นโค้ดเดอร์ในงานอุตสาหกรรม
โฟโต้สวิตช์ (Photo Switch) คืออะไร ทฤษฏี Flow Meter
โซลิดสเตตรีเลย์ คืออะไร และมีกี่ชนิด? คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ (Capacitive Proximity Sensors)
การป้องกันระบบไฟฟ้า แรงดัน-กระแส-ความถี่ ขาด/เกิน อัลตราโซนิค เซนเซอร์ (Ultrasonic Sensors)

ฮีตเตอร์อินฟราเรด Infrared Heater


อินฟราเรด คืออะไร?

อินฟราเรด เป็นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ซึ่งมีความยาวคลื่น 0.7 ไมโครเมตร ถึง 80 ไมโครเมตร โดยในธรรมชาติเราจะคุ้นเคยหรือสัมผัสกับอินฟราเรดอยู่เสมอ ๆ เช่น ในแสงแดดหรือแสงอาทิตย์จะมีอินฟราเรดรวมอยู่ด้วย ทำให้เรารู้สึกร้อน อินฟราเรดที่ส่งออกมาจากดวงอาทิตย์นั้นไม่จำเป็นต้องใช้ตัวกลาง หรือตัวพาความร้อนจึงสามารถผ่านมาสู่โลกได้ด้วยวิธีการแผ่รังสี

อินฟราเรด มีประโยขน์อย่างไร?

ตั้งแต่โบราณกาล มนุษย์รู้จักใช้ประโยชน์จากอินฟราเรดอยู่แล้ว เช่น ใช้ในการถนอมอาหารก็คืออาหารตากแห้งใช้แสงอาทิตย์ซึ่งก็อาศัยอินฟราเรดนั่นเอง, ใช้ตากผ้าให้แห้ง, ใช้ไล่ความชื้น, ให้ความอบอุ่น อินฟราเรดเป็นพลังงานบริสุทธิ์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ

เราจะนำอินฟราเรดมาใช้ และควบคุมอย่างไร

การใช้อินฟราเรดจากแสงอาทิตย์ตามธรรมชาตินั้น เราไม่สามารถที่จะควบคุมได้ ยิ่งถ้าเป็นฤดูฝนมีเมฆมากปริมาณอินฟราเรดก็จะน้อยจนไม่สามารถนำมาใช้งานตามวัตถุประสงค์ ทำอย่างไรจึงจะควบคุมอินฟราเรดได้ จริงๆแล้วเราอาจเรียกอินฟราเรดด้วยภาษาง่ายๆ ต่อความเข้าใจว่าคลื่นความร้อนก็คงจะผิดเพี้ยนไปไม่มาก สิ่งแวดล้อมรอบตัวเราทุกชนิดจะมีอินฟราเรดหรือคลื่นความร้อนออกมาทั้งสิ้น ถ้าเราจะต้องการทำแหล่งกำเนิดอินฟราเรด หรือแหล่งกำเนิดความร้อน เราก็คงจะนึกถึงฮีตเตอร์ ซึ่งก็จะมีลวดความร้อนเป็นหัวใจหลายคนคงจะสงสัยแล้วว่าฮีตเตอร์มีอยู่เยอะแยะมากมายทั้งคาร์ทริดจ์ฮีตเตอร์, ฮีตเตอร์ต้มน้ำ, ฮีตเตอร์แท่ง ทำไมไม่เรียกว่าอินฟราเรดฮีตเตอร์ ทั้ง ๆ ที่เป็นแหล่งกำเนิดความร้อนเหมือนกัน คำตอบก็คือฮีตเตอร์เหล่านี้ต้องอาศัยตัวกลางในการพาความร้อนออกจากผิวตัวฮีตเตอร์ มิฉะนั้นตัวฮีตเตอร์จะหลอมและเสียในที่สุด แต่ถ้าเราใช้วัสดุอื่นที่สามารถทนความร้อนได้สูง จนไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลางพาความร้อนออกไปจากพื้นผิวตัวฮีตเตอร์ นั่นก็คือ อินฟราเรดฮีตเตอร์ ซึ่งวัสดุที่ว่านี้ก็คือเซรามิก กล่าวโดยสรุปได้ว่า อินฟราเรดฮีตเตอร์จะมีขดลวดความร้อนฝังอยู่ในเนื้อเซรามิก โดยขดลวดความร้อนจะทำให้เกิดความร้อนและถ่ายเทความร้อนไปสู่เซรามิก เมื่อเซรามิกร้อนจะเกิดอินฟราเรดขึ้น จะเห็นได้ว่าคุณภาพของอินฟราเรดฮีตเตอร์จะขึ้นอยู่กับคุณสุมบัติของเซรามิกซึ่งเป็นความลับของแต่ละยี้ห้อที่จะผสมสารอะไรลงไปเพื่อให้เซรามิกมีคุณสมบัติกำเนิดอินฟราเรดได้ดีมีความยาวคลื่นเหมาะสม

ฮีตเตอร์อินฟราเรด Infrared Heater

แนะนำฮีตเตอร์อินฟราเรด

ฮีตเตอร์อินฟราเรด เป็นตัวกำเนิดแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นแสงที่มีคลื่นยาวที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ซึ่งรังสีคลื่นยาวนี้จะทำให้โมเลกุลของวัตถุที่ได้รับรังสีนี้เข้าไปเกิดอาการสั่น ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนขึ้น ซึ่งหลักนี้จะมีประสิทธิภาพมากเมื่อนำไปประยุกต์ใช้กับวัตถุที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ หรือวัตถุที่มีโมเลกุลเกาะเรียงกันเป็นแถวยาว เช่น สี, กาว, อาหาร, พลาสติก, แลกเกอร์

 

คุณลักษณะเด่นของฮีตเตอร์อินฟราเรด

  • เป็นการส่งผ่านความร้อนแบบแผ่รังสี (แบบเดียวกับที่ดวงอาทิตย์ส่งความร้อนมายังโลก) จึงมีประสิทธิภาพสูง ความสูญเสียต่ำ (ประหยัดไฟ 30-50 %)
  • สามารถให้ความร้อนกับวัตถุได้ถึงเนื้อใน จึงทำให้ประหยัดเวลาได้ถึง 1 ถึง 10 เท่า (การให้ความร้อนแบบการนำและการพาจะทำให้วัตถุร้อนเฉพาะที่ผิว แล้วค่อย ๆ ซึมเข้าไปเนื้อในจึงใช้เวลามาก)
  • ให้ความปลอดภัยสูง เพราะไม่มีเปลวไฟและไฟไม่รั่ว
  • ขนาดเล็กกว่าการให้ความร้อนแบบทั่วๆไป ทำให้ประหยัดเนื้อที่

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการทำความร้อน

การให้ความร้อนจะมีอยู่ 3 วิธีหลัก ๆ คือ การพาความร้อน, การนำความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน

การพาความร้อน

คือ การให้ความร้อนแก่ตัวกลาง (โดยมากเป็นของไหลเช่น อากาศหรือน้ำ) จากนั้นก็พาตัวกลางที่ถูกทำให้ร้อนเคลื่อนที่ไปสู่วัตถุเป้าหมาย ข้อเสียของวิธีนี้คือความร้อนของวัตถุเป้าหมายจะขึ้นช้า (ซึ่งหมายถึงจะต้องพึ่งระบบหมุนเวียนตัวกลาง เช่น พัดลมหรือใบพัดกวนของเหลว ในกรณีที่ตัวกลางเป็นของเหลว) และจะมีความสูญเสียความร้อนมาก อย่างไรก็ดีวิธีนี้ก็ยังคงเป็นที่นิยมที่สุด เนื่องจากเป็นระบบที่ง่ายแก่ความเข้าใจ สามารถหาแหล่งความร้อนได้ง่าย เช่น น้ำมัน, ก๊าซ, หรือฮีตเตอร์ทั่วๆไป

การนำความร้อน

จะคล้ายกับการพาความร้อน แต่จะใช้ตัวกลางที่มีการนำความร้อนได้ดี ซึ่งมักจะเป็นโลหะความร้อน จะถูกนำจากปลายข้างหนึ่งของตัวกลางไปสู่ปลายอีกข้าง โดยที่ตัวกลางเองจะไม่เคลื่อนที่ (การพาความร้อนนั้นตัวกลางจะเคลื่อนที่จากแหล่งความร้อนไปสู่วัตถุเป้าหมาย)

การแผ่รังสีความร้อน

จะเป็นการแผ่แสงที่มีคลื่นยาวไปยังวัตถุเป้าหมาย ซึ่งแสงคลื่นยาวจะทำให้โมเลกุลของวัตถุเป้าหมายสั่น ซึ่งส่งผลให้เกิดความร้อนขึ้น วิธีการนี้จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดถ้าเลือกวัตถุเป้าหมายที่เหมาะสม เนื่องจากพลังงานความร้อนประเภทนี้จะอยู่ในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง มายังวัตถุ (แบบเดียวกับการที่ดวงอาทิตย์ส่งความร้อนมายังโลก)


พฤติกรรมของแสง

แสงจะประกอบด้วยสเปกตรัมต่างๆ (แสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ) ดังแสดงในรูป ช่วงสเปกตรัมที่ทำให้เกิดความร้อนได้ดี คือ ช่วงอินฟราเรด

Graph-1 Electromagnetic Waves Ciassified By Wave Length

เมื่อรังสี (แสง) ตกกระทบวัตถุ จะมีพฤติกรรมของแสง จำแนก ได้ 3 ส่วน คือ

  1. สะท้อนกลับ
  2. ทะลุวัตถุ
  3. ถูกดูดกลืนในวัตถุ

พฤติกรรมของแสง จำแนก ได้ 3 ส่วน

แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก เช่น X-Ray, R-Ray จะมีอำนาจทะลุทะลวงสูง จึงสามารถวิ่งทะลุวัตถุไปได้ เราจึงมักจะใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมนี้ในการตรวจหาวัตถุในร่างกาย (เอ็กซเรย์) หรือการตรวจหาวัตถุในหีบห่อ

แสงที่มีคลื่นความยาวระดับกลาง เช่น แสงอัลตร้าไวโอเลต, แสงที่ตามองเห็นจะมีความสามารถในการทะลุทะลวงต่ำ ในขณะเดียวกันตัวมันเองก็จะถูกดูดกลืนได้น้อย มันจึงถูกสะท้อนกลับ และนั่นคือปรากฏการณ์ที่ทำให้เรามองเห็นสิ่งต่างๆ

แสงที่มีความยาวคลื่นยาว เช่น อินฟราเรดจะเป็นแสงที่ถูกดูดกลืนโดยวัตถุต่างๆ ได้ดี เพราะว่าความถี่ของคลื่นจะใกล้เคียงกับความถี่ในการสั่นของโมเลกุล (ความจริงแล้ว คือการเปลี่ยนระดับชั้นของอิเล็กตรอนอิสระในโมเลกุล แต่เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น จึงเปรียบเทียบเป็นการสั่นของโมเลกุล) ซึ่งจะส่งผลให้โมเลกุลมีการสั่นอย่างรุนแรง ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนขึ้น

รังสีอินฟราเรดกับการให้ความร้อน

หน่วยที่เล็กที่สุดของวัตถุ คือโมเลกุล (ซึ่งโมเลกุลจะประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างๆ) การที่วัตถุสามารถอยู่รวมกันเป็นกลุ่มก้อนดังที่เราเห็น สืบเนื่องจากโมเลกุลเหล่านั้น มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกัน ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้ดังรูป อะตอมของวัตถุไฮโมเลกุล (โมเลกุลเกาะกันเป็นสายยาว เช่น สี, พลาสติก, ยาง เป็นต้น) จะยึดเกาะกันคล้ายสปริงจะมีการสั่นอยู่บ้าง เมื่อวัตถุไฮโมเลกุลได้รับรังสีอินฟราเรด (ซึ่งมีความถี่ของคลื่นใกล้เคียงกับการสั่นของโมเลกุล) เข้าไปจะส่งผลให้โมเลกุลต่างๆ มีการสั่นที่รุนแรงขึ้น (สืบเนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระมีพลังงานมากขึ้น) จึงส่งผลให้เกิดความร้อนขึ้นที่ตัววัตถุ

รูป อะตอมของวัตถุไฮโมเลกุล (โมเลกุลเกาะกัน)

ทำไมฮีตเตอร์อินฟราเรดจึงช่วยประหยัดไฟ?

จากสเปกตรัมของแสงและพฤติกรรมของแสงที่ได้กล่าวมาแล้ว เราจะพบว่าช่วงรังสีที่เหมาะสมที่จะมาใช้ในการทำความร้อนกับวัตถุก็คือ ช่วงรังสีคลื่นยาว คลื่นความยาวช่วงอื่นๆ จะถือเป็นความสูญเสีย (เนื่องจากวิ่งทะลุตัววัตถุหรือถูกสะท้อนกลับ) ดังนั้นฮีตเตอร์อินฟราเรดที่มีประสิทธิภาพจะต้องมีความสามารถในการแปลงพลังงานไฟฟ้าให้อยู่ในรูปของอินฟราเรดคลื่นยาวให้มากที่สุด (ช่วง 3-10 μm)

องค์ประกอบสำคัญที่ต้องพิจารณา คือ แหล่งกำเนิดคลื่นอินฟราเรดและตัววัตถุเป้าหมาย ในขณะที่วิธีอื่น (การพาและการนำความร้อน) จะเน้นที่ตัวกลาง

Stretch and Contract Change

การดูดซับรังสีของวัตถุจะเป็นตัวกำหนดว่าวัตถุนั้นเหมาะที่จะให้ความร้อนด้วยคลื่นรังสีหรือไม่ สมมุติว่าฮีตเตอร์ตัวหนึ่งเปล่งรังสีออกมาในช่วง 3-10 μm ซึ่งเป็นช่วงที่วัตถุโดยทั่วๆไป สามารถซับรังสีในช่วงนี้ได้ดี เมื่อนำไปให้ความร้อนกับวัตถุ เราจะพบว่าวัตถุมีความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ในขณะเดียวกัน พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ก็ไม่มาก ในขณะที่ฮีตเตอร์อีกตัวหนึ่งกินกำลังไฟฟ้าเท่าๆกัน แต่ให้รังสีออกมาในช่วงกว้างกว่า เช่น 1-1000 μm เมื่อนำไปให้ความร้อนกับวัตถุชนิดเดียวกันกับฮีตเตอร์ตัวแรก เราจะพบว่าวัตถุจะดูดซับรังสีได้เพียงบางส่วนเท่านั้น (3-10 μm) นั่นคือ จะมีช่วงรังสีอื่นสูญเปล่ามากซึ่งส่งผลให้วัตถุร้อนช้า ในขณะเดียวกัน ก็สิ้นเปลืองกว่าในการใช้งานที่อุณหภูมิเท่าๆกัน

ฮีตเตอร์อินฟราเรดที่ดีจะต้องเป็นแหล่งกำเนิดรังสีซึ่งมีคลื่นความยาวในช่วง 3-10 μm ซึ่งเป็นช่วงที่วัตถุเกือบทุกประเภท สามารถดูดซับคลื่นรังสีได้ดี ดังนั้น ฮีตเตอร์อินฟราเรดจึงไม่เหมาะกับการทำความร้อน วัตถุที่มีลักษณะสะท้อนแสงได้ดี หรือวัตถุโปร่งแสง เช่น โลหะมันวาว, กระจกใส เป็นต้น

ศูนย์รวมเครื่องมือวัดและควบคุมแบบอัตโนมัติ ทางด้านอุตสาหกรรม ทุกชนิด

" จากประสบการณ์ที่ยาวนาน ในวงการขายการนำเข้าเครื่องมือวัด และควบคุมแบบอัตโนมัติ ทางด้านอุตสาหกรรม ด้วยทีมงานเชี่ยวชาญ พร้อมให้คำปรึกษาบริการก่อนและหลังการขาย คุณภาพดี มีมาตรฐาน "

บริษัท สุพรีมไลนส์ จำกัด จำหน่ายอุปกรณ์อุตสาหกรรมเครื่องมือวัด-เครื่องควบคุมแบบอัตโนมัติ อาทิเช่น เครื่องควบคุมอุณหภูมิและความชื้น, หัววัดอุณหภูมิ, เครื่องนับจำนวน, เครื่องตั้งเวลา, เครื่องทอสอบความเป็นฉนวน, เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า, แคลมป์มิเตอร์, มัลติมิเตอร์, มิเตอร์, เทอร์โมมิเตอร์, ฮีตเตอร์, เทอร์โมคัปเปิล, เซนเซอร์ตรวจจับแบบต่างๆ เป็นต้น และยังมี เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์, เครื่องซีลสูญญากาศขนาดเล็ก Fresh World

Contact us || บริษัท สุพรีมไลนส์ จำกัด

หมวดหมู่สินค้า / Tags Products

Contact us

โทร : 0-2722-2233
แฟกซ์ : 0-2722-2211
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Visit us

80, 82 ถนนพัฒนาการ แขวงประเวศ เขตประเวศ กรุงเทพฯ 10250 Thailand
www.supremelines.co.th

Office hours

Mon - Fri 8.30 17.30
Sat 8.30 12.00
www.facebook.com/supremelines

ติดต่อเรา Supremelines  ติดต่อสอบถาม Supremelines  สมัครงานกับเรา Supremelines