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
แนะนำฮีตเตอร์อินฟราเรด
ฮีตเตอร์อินฟราเรด เป็นตัวกำเนิดแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นแสงที่มีคลื่นยาวที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ซึ่งรังสีคลื่นยาวนี้จะทำให้โมเลกุลของวัตถุที่ได้รับรังสีนี้เข้าไปเกิดอาการสั่น ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนขึ้น ซึ่งหลักนี้จะมีประสิทธิภาพมากเมื่อนำไปประยุกต์ใช้กับวัตถุที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ หรือวัตถุที่มีโมเลกุลเกาะเรียงกันเป็นแถวยาว เช่น สี, กาว, อาหาร, พลาสติก, แลกเกอร์
อ่านต่อ..
พร็อกซิมิตี้สวิตช์ Proximity Switches
ในปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ ได้พัฒนาเครื่องจักรที่ใช้ให้มีประสิทธิภาพในการผลิตมากขึ้น และอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ก็มีการพัฒนาให้ดีขึ้นกว่าเดิม และอุปกรณ์ที่จะกล่าวถึงในที่นี้คือ พร็อกซิมิตี้สวิตช์ (Proximity Switches) หรือสวิตช์แบบไม่สัมผัสกับวัสดุ ซึ่งนำมาใช้ตรวจจับวัตถุต่างๆ ที่เข้ามาในระยะที่ตรวจจับ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลายแบบ ตัวอย่างเช่น การตรวจจับตำแหน่งของเครื่องจักร, การตรวจสอบปริมาณที่บรรจุภาชนะ, การตรวจจับความเร็วรอบ, การตรวจจับสิ่งของ, ฯลฯ พร็อกซิมิตี้สวิตช์แบ่ง ได้เป็น 2 ประเภทได้แก่
- อินดัคทีฟพร็อกซิมิตี้ (Inductive Proximity)
- คะแพซิทีฟพร็อกซิมิตี้ (Capacitive Proximity)
อินดัคทีฟพร็อกซิมิตี้สวิตช์ (Inductive Proximity)
เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้ตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะเท่านั้น เช่น เหล็ก, สแตนเลส, อลูมิเนียม เป็นต้น โดยอินดัคทีฟพร็อก สามารถที่จะตรวจจับโลหะที่มีคาร์บอนน้อย (Mild Steel) ได้ดี
 |
ส่วนประกอบของอินดัคทีฟพร็อกซิมิตี้
- วัตถุเป้าหมาย (Target)
- สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic Fleld)
- ตัวเรื่อน (HOUSING)
- ขดลวดออสซิลเลเตอร์ (Oscillator Coil)
- แกนเฟอร์ไรท์ (Ferrous)
|
หลักการทำงานของอินดัคทีฟพร็อกซิมิตี้สวิตช์
อ่านต่อ..
โฟโต้สวิตช์ (PHOTO SWITCH) คืออะไร
โฟโต้สวิตช์ คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการตรวจจับการปรากฏขึ้นของวัตถุโดยอาศัยหลักการการส่งและการรับแสง โดยแสงที่ใช้จะเป็นแสงที่ได้จากหลอด LED ซึ่งจะมีองค์ประกอบ 2 ส่วน คือ
- แสงที่สายตามนุษย์มองเห็นได้
- แสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นแสงที่มนุษย์ไม่เห็นเพราะมีความยาวคลื่นสูงกว่า 800 นาโนเมตร ดังแสดงใน รูปที่ 1
รูปที่ 1 แถบสีและความยาวคลื่นของแสง
ซึ่งข้อดีของแสงทั้ง 2 ส่วน ก็คือ แสงที่มนุษย์สามารถมองเห็นจะช่วยในการติดตั้งจโฟโต้สวิตช์ได้เร็วและสะดวกยิ่งขึ้นส่วนแสงอินฟราเรดจะช่วย เพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับ เนื่องจากมีความเข้มของแสงสูงกว่าแสงที่สายตามองเห็นทำให้ตรวจจับได้ไกล และโฟโต้ทรานซศิสเตอร์ ซึ่งอยู่ในภาครับแสง จะตอบสนองกับแสงอินฟราเรดได้ดีกว่าแสงที่สายตามองเห็น ดังแสดงในรูปที่ 2
รูปที่ 2 กราฟแสดงความสัมพันธ์ของแสงกับการตอบสนองของโฟโต้ทรานซอสเตอร์
องค์ประกอบของโฟโต้สวิตช์ จะประกอบด้วย 2 ส่วน ได้แก่
- ภาคส่งแสง (Emitter หรือ Transmitter)
- Pulse modulator คือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างพัลส์ ซึ่งความถี่ของพัลส์นี้ จะเป็นความถี่ของแสงที่จะถูกส่งออกไป
- Amplifier ทำหน้าที่ขยายสัญญานพัลส์ให้มีโวลต์เตจสูงขึ้น
- Opto-diode ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญานไฟฟ้าที่ได้ให้เป็นแสง ซึ่งมีองค์ประกอบ 2 ส่วน คือ แสงอินฟราเรด และแสงที่มนุษย์มองเห็น ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแสงสีแดง รองลงมาคือแสงสีเขียว
- เลนส์ (Lense) ทำหน้าที่รวมแสงแล้วส่งออกไป
- ภาครับแสง (Reciever)
- เลนส์ (Lense) ทำหน้าที่รวมแสงที่เข้ามา
- Photo transister ทำหน้าที่แปลงแสงที่รับเข้ามาให้เป็นสัญญานไฟฟ้าออกมาเป็นมิลลิโวลต์
- Pre-Amplifier ทำหน้าที่ขยายโวลต์เตจที่รับมาจาก Photo Transister ให้สูงขึ้น
- Synchronizer ทำหน้าที่เปรียบเทียบความถี่ของแสงที่รับมาจาก Pulse Modulator ว่าตรงกันหรือไม่ หากตรงกันก็จะส่งเอาท์พุตออกไป ซึ่งวงจรเหล่านี้จะช่วยป้องกันแสงรบกวนจากแสงภายนอกทั้งจากแสงแดดและหลอดไฟในห้องทำงาน เพราะความถี่ของแสงที่รบกวนจะไม่ตรงกับความถี่ที่ส่งมาจากภาคส่งแสงทำให้สามารถแยกความแตกต่างได้
- Sensitivity Adjustment เป็นตัวความต้านทานที่ปรับค่าได้ เพื่อกำหนดปริมาณแสงที่ได้รับมาว่าปริมาณเท่าใดจึงจะให้เอาท์พุตทำงาน โดยจะเป็นการปรับค่าโวลต์เตจ เพื่อจะให้วงจรถัดไปคือ Trigger ทำการ ON หรือ OFF
- Trigger คือวงจรที่จะสั่งให้ทำการ ON หรือ OFF จะมีค่า ฮีสเตอร์รีซิส (Hysterresis) เพื่อป้องกันไม่ให้เอาท์พุตทำงานบ่อยเกินไป
- Amplifier ทำหน้าที่ขยายสัญญานให้มีโวลต์เตจสูงขึ้น เพื่อสั่งให้เอาท์พุตทรานซิสเตอร์เปลี่ยนสภาวะ
อ่านต่อ..
