แนะนำอุปกรณ์และเครื่องมือตรวจวิเคราะห์พลังงานความร้อน

จุดมุ่งหมายในการวัดค่าพลังงาน  เพื่อต้องการทราบว่าพลังงานที่ใช้มีปริมาณเท่าไร ?  เพื่อหาปริมาณพลังงานการสูญเสียที่เกิดขึ้น  เพื่อหาวิธีการหรือดำเนินการลดการสูญเสียที่เกิดขึ้นกลับคืนมา  เพื่อให้รู้จักอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ในการตรวจวัดเกี่ยวกับพลังงาน

เพื่อให้ทราบว่าพลังงานใช้ไปปริมาณเท่าไร  น้ำมันเชื้อเพลิง - ปริมาตรที่ใช้ - พลังงานที่ได้ออกมา - ฯลฯ  หน่วยไฟฟ้า - พลังงานที่ใส่เข้าไป

เพื่อหาการสูญเสียของพลังงาน  การสูญเสียของเชื้อเพลิง  การสูญเสียของความร้อน  การสูญเสียของพลังงานไฟฟ้า  ฯลฯ

เพื่อหาวิธีการลดการสูญเสียกลับคืนมา  ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่อง  เพิ่มหรือเปลี่ยนอุปกรณ์บางส่วน  เปลี่ยนเครื่องจักรใหม่ทดแทน  ฯลฯ

อุปกรณ์เครื่องมือวัดและควบคุมการใช้พลังงานความร้อน 1. อุณหภูมิ (Temperature) 2. ความชื้น (Humity) 3. ค่าของไฟฟ้าต่างๆ (Electricity Value) 4. ก๊าซต่างๆ (Gas Value) 5. ความสว่างของแสง (Lighting Value)

อุปกรณ์เครื่องมือวัดและควบคุม การใช้พลังงานความร้อน อุปกรณ์ที่ใช้ความร้อน เช่น หม้อไอน้ำซึ่งผลิตไอน้ำ หรือเตาที่ใช้ให้ความร้อนแก่วัสดุและผลผลิต ต้องควบคุมให้เดินเครื่องโดยปลอดภัยและใช้พลังงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพอยู่เสมอ นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงเรื่องไม่ให้เกิดมลภาวะด้วย

อุปกรณ์เครื่องมือวัดและควบคุมการใช้พลังงานความร้อน เครื่องวัดประสิทธิภาพการเผาไหม้

การวัดปริมาณต่าง ๆ ของอุปกรณ์ผลิตความร้อน อุปกรณ์ที่ใช้การสันดาปสำหรับให้ความร้อนนั้น ส่วนใหญ่จะใช้การสันดาปอย่างต่อเนื่อง แต่ในจำนวนนี้ก็มีอุปกรณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงของภาระ (load) น้อย เช่น หม้อไอน้ำและอุปกรณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงของภาระมาก เช่น เตาเผา ซึ่งสิ่งที่ต้องทำการวัดนั้นจะแตกต่างกันไป นอกจากนั้น ในการวัดเพื่อใช้ในการตรวจตราในการเดินเครื่องประจำวันและการวัดในขณะเริ่มเดินเครื่องหรือหยุดเครื่อง หรือการวัดเพื่อทดสอบการทำงานของเครื่องและการวัดในสภาพผิดปกติ สิ่งที่ทำการวัดก็จะแตกต่างกันไปเช่นเดียวกัน

เตาเผากับปริมาณต่าง ๆ ที่ควรทำการตรวจวัด

ใช้ประโยชน์ในการควบคุมการใช้ความร้อน การวิเคราะห์ส่วนประกอบของไอเสียเพื่อ ใช้ประโยชน์ในการควบคุมการใช้ความร้อน 1) การประเมินสภาพการสันดาป ในสมัยโบราณเล่ากันว่าจักรพรรดิ์จินโตกุของญี่ปุ่นใช้วิธีประเมินสภาพความเป็นอยู่ของประชาชนโดยสังเกตจากสภาพของควัน พวกเราเองก็ได้ใช้การสังเกตสีของเปลวไฟและสีของควัน(สีไม่ดำ) ในการประเมินสภาพการเผาไหม้ แต่ในยุคประหยัดพลังงานอย่างในปัจจุบันนั้นจำเป็นจะต้องให้มีการสันดาปในสภาพที่ใช้อากาศน้อยที่สุด

ใช้ประโยชน์ในการควบคุมการใช้ความร้อน การวิเคราะห์ส่วนประกอบของไอเสียเพื่อ ใช้ประโยชน์ในการควบคุมการใช้ความร้อน 2. สภาพการสันดาปที่จะต้องไม่มีควันดำเกิดขึ้นอย่างนั้นหรือ ? ถึงแม้จะปรับจนได้สภาพการสันดาปที่ดีแต่ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของภาระอย่างกะทันหันหรือมีการนำวัสดุเข้าหรือออก จะมีผลให้สภาพการสันดาปนั้นเปลี่ยนไป หน้าที่ของพวกเราก็คือต้องปรับให้สภาพการสันดาปกลับสู่สภาพปกติโดยเร็วในการนี้ถ้าตั้งข้อแม้ว่าไม่ให้มีควันดำเกิดขึ้นก็อาจทำได้โดยป้อนอากาศเข้าไปให้มากเกินความจำเป็น ควันดำไม่เกิดขึ้นจริง แต่ก็ต้องใช้เชื้อเพลิงเปลืองขึ้นด้วย

การใช้ประโยชน์ค่าที่ได้จากการวัด ปริมาณไอเสียจากการสันดาป G แสดงได้ดังนี้ G = GW + G’O + (m – 1) AO (ปริมาณไอเสียแห้งเชิงทฤษฎี) (ปริมาณอากาศส่วนเกิน) ในกรณีของน้ำมันเตา G = {15.75 + 12.38 (m-1)} HI x 10-4 – 3.91 – 1.36 (m –1) (Nm3/kg เชื้อเพลิง)

การใช้ประโยชน์ค่าที่ได้จากการวัด ในที่นี้ GW = ปริมาณไอน้ำในก๊าซสันดาป (Nm3/kg เชื้อเพลิง) G’O = ปริมาณก๊าซสันดาปแห้งเชิงทฤษฎี Nm3/kg เชื้อเพลิง) M = อัตราส่วนอากาศ (ปริมาณอากาศที่ป้อนเข้า/AO) AO = ปริมาณอากาศเชิงทฤษฎี (Nm3/kg เชื้อเพลิง) HI = ค่าความร้อนค่าต่ำ (ค่าสุทธิ) ที่ได้จากเชื้อเพลิง (kcal/kg เชื้อเพลิง)

การใช้ประโยชน์ค่าที่ได้จากการวัด ถ้าเปลี่ยนค่า m จาก 1.4 (O2 = 6.2%) เป็น 1.2 (O2 = 3.8%) ปริมาณไอเสียจากการสันดาปจะเปลี่ยนจาก 15.9 เป็น 13.6 (Nm3/kg เชื้อเพลิง) ซึ่งจะลดลงประมาณ 14.5% เมื่อมองจากน้ำมันเตาที่ใช้ ถ้าใช้ไป 300 kg/h ก็จะประหยัดได้ประมาณ 44 kg/h

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด รายการระบุของเครื่องวัดก็คือ รายการที่ระบุความสามารถในการทำงาน แหล่งกำลังที่ใช้ขับเคลื่อน และมิติรูปร่าง เป็นต้น ของเครื่องวัด เพราะฉะนั้นก่อนที่จะทำการสั่งซื้อและก่อนที่จะใช้เครื่องวัดจะต้องทำความเข้าใจความหมายของรายการดังกล่าวนี้ให้ดีเสียก่อน

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด ต่อไปนี้จะขอยกตัวอย่างหัวข้อสำคัญ ๆ ของรายการระบุของเครื่องวัดพร้อมด้วยความหมายของหัวข้อนั้น ๆ (1) ชื่อแบบ (Model) : เป็นชื่อเรียกเฉพาะที่บริษัทผู้ผลิตเป็นผู้กำหนดโดยไม่มีกฎเกณฑ์แน่นอน (2) รูปแบบการวัด : เป็นส่วนที่บอกหลักการในการทำงานของเครื่องวัด ซึ่งเป็นตัวกำหนดสมรรถนะและคุณลักษณะของเครื่องวัด

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด (3) สิ่งที่ทำการวัดและช่วงการวัด (Range) : เป็นการบอกให้ใช้เครื่องวัดเพื่อวัดกับสิ่งใดหรือในสภาพการวัดอย่างไร ส่วนช่วงการวัดหมายถึง ช่วงของปริมาณที่สามารถวัดชี้ค่าหรือบันทึกค่าบนสเกลได้ (4) ความแม่นยำ (Accuracy) : หมายถึงความถูกต้อง (Correctness – ระดับความแตกต่างของค่าที่วัดได้กับค่าแท้จริง) และความละเอียด (Precision – ระดับการเบี่ยงเบน) รวมกัน หรือในทางปฏิบัติ บางครั้งอาจจะหมายถึงค่าต่ำสุดที่สามารถตรวจจับได้

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด (5) ความไว (Sensitivity) : หมายถึงค่าต่ำสุดที่สามารถตรวจจับได้ (6) ความสามารถในการซ้ำค่า (Reproducibility) : หมายถึงค่าความเบี่ยงเบน (Deviation) จากค่าเฉลี่ยของค่าต่าง ๆ ที่วัดได้ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันหลาย ๆ ครั้ง (7) ความสามารถในการตอบสนอง (Responsiveness) หมายถึงความเร็วในการแสดงค่าเมื่อค่าที่ทำการวัดเปลี่ยนแปลงไป โดยทั่วไปนิยมแสดงด้วยระยะเวลาที่เครื่องวัดใช้ไปในการเปลี่ยนการชี้ค่า จนได้ 90% ของค่าสุดท้าย

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด (8) เสถียรภาพ (Stability) (Zero or span drift) : หมายถึงความมั่นคงของเครื่องวัดที่จะสามารถทำการวัดชี้ค่าได้อย่างถูกต้องได้นานเพียงใด ปกติจะระบุเป็นช่วงเวลาที่เครื่องวัดยังคงสามารถวัดได้อย่างถูกต้อง ช่วงเวลาที่กำหนดอาจจะเป็น 24 ชม. 48 ชม. หรือ 1 สัปดาห์ จุดที่ทำการทดสอบคือ จุด 0 หรือจุด span (9) อุณหภูมิที่สามารถใช้งานได้ : ถูกกำหนดค่าโดยอุณหภูมิรายรอบของสิ่งที่ทำการวัด เช่น อุณหภูมิรายรอบของก๊าซ เป็นต้น

รายการระบุ (Specifications) ของเครื่องวัด (10) ความเป็นเชิงเส้น (Linearity) : ค่าจริงของสิ่งที่ทำการวัด กับค่าที่แสดงที่หน้าปัดเครื่องวัดอาจจะไม่สัมพันธ์กันเป็นเชิงเส้นเสมอไป ในกรณีเช่นนี้อาจต้องใช้กราฟปรับค่า (Calibration curve) ค่าสูงสุดที่แตกต่างกันระหว่างกราฟอ่านค่ากับเส้นตรงที่เชื่อม จุด 0 และ span จะเป็นตัวแสดงความเป็นเชิงเส้นของสเกลเครื่องวัด

การใช้และการบำรุงรักษาเครื่องวัด การที่จะให้เครื่องวัดอยู่ในสภาพวัดค่าได้ถูกต้องเสมอนั้นควรทำอย่างไร ? 1. ต้องรู้รายละเอียดของเครื่องวัดเป็นอย่างดี 2. ต้องเลือกใช้เครื่องวัดที่เหมาะกับความต้องการในการวัด 3. ต้องติดตั้งเครื่องวัดอย่างถูกต้อง 4. ต้องใช้เครื่องวัดอย่างถูกหลัก 5. ต้องบำรุงรักษาเครื่องวัดอย่างถูกต้อง

การเลือกใช้เครื่องวัดต่าง ๆ เทอร์โมมิเตอร์ต่างๆ

เทอร์โมมิเตอร์แบบวัดอุณหภูมิพื้นผิว (Surface Pyrometer)

เครื่องวัดความชื้น (Psychrometer)  เพื่อวัดค่าความชื้นในอากาศใช้ในการควบคุมการทำงาน ของอากาศในระบบทำความเย็น

เครื่องวัดค่าต่างๆด้านไฟฟ้า วัดค่ากระแส (ammeter)  วัดค่าแรงดัน (Voltmeter)  วัดกำลังไฟฟ้า (Wattmeter)  วัดตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power Factor Meter)

เครื่องวัด CO2 แบบเปรียบเทียบความหนาแน่น

เครื่องวัดออกซิเจนชนิดเคลื่อนย้ายได้

ขั้นตอนในการวัดการเริ่มเปิด สภาพการใช้งาน ขั้นตอนในการวัดการเริ่มเปิด สภาพการใช้งาน

เครื่องวัดก๊าสจากการเผาไหม้(Gas analyzer) Orsat Gas-Analysis Apparatus

เครื่องวัดความดันแบบต่าง ๆ

วิธีติดตั้งเครื่องวัดความดัน

เครื่องวัดระดับแสงสว่าง(Lux Meter)

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้วัดระดับแสงสว่าง

เครื่องวัดความเร็วของอากาศ

การเลือกเครื่องมือวัด 1. การนำเครื่องมือวัดเข้าไปถึงจุดที่จะวัดสามารถเข้าไปถึงได้ เพียงใด และมีความปลอดภัยในการใช้งานวัดแค่ไหน 2. หัววัดและตัวอ่านค่า พิจารณาว่าต้องการจะแยกหัววัดกับตัว อ่านออกจากกันหรือไม่ 3. ความแข็งแรงและทนทาน เครื่องมือประเภทเคลื่อนย้ายได้ส่วน ใหญ่จะบอบบางแตกหักง่าย อาจจะต้องจ่ายเพิ่มอีกเล็กน้อย เพื่อจะได้เครื่องมือที่แข็งแรง

การเลือกเครื่องมือวัด 4. อ่านง่ายเพียงใด ในสภาวะแวดล้อมบางแห่งเครื่องมือวัด อาจจะไม่สะดวกในการอ่านค่า การอ่านค่าเป็นตัวเลขจะ สะดวกและลดความผิดพลาดจากการอ่านได้มาก 5. น้ำหนักของเครื่องมือทั้งหมดที่ใช้ในการตรวจสอบการใช้ พลังงานนั้น สามารถยกได้เพียงคนเดียวหรือหลายคน 6. เครื่องมือเหล่านั้นมีพลังงานในตัวเองหรือต้องต่อมาจาก ภายนอก

จบการบรรยาย