ระบบตรวจวัดแก๊สแบบกึ่งอัตโนมัติสาหรับสอบเทียบคุณสมบัติของตัวตรวจรู้แก๊ส
Semi-Automatic Gas Measurement System for Gas Sensing Characteristics Calibration
ชื่อผู้นักวิจัย ผู้ช้วยศาสตราจารย์ ดร.เรวัตร ใจสุทธิ สาขาวิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
บทคัดย่อ (ภาษาไทย)
งานวิจัยนี้เป็นการสร้างและพัฒนาระบบตรวจวัดแก๊สสาหรับใช้สอบเทียบสมบัติของตัวตรวจรู้แก๊สที่สร้าง ขึ้นในห้องปฏิบัติการหรือตัวตรวจรู้แก๊สในเชิงพาณิชย์ที่ต้องการสอบเทียบค่าการวัดสัญญาณ ระบบสามารถ ทางานได้แบบอัตโนมัติควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ผ่านโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นเฉพาะ เพื่อให้ผู้ใช้งานป้อนค่าตัวแปร เช่น ระยะเวลาการวัดสัญญาณ จานวนรอบของการวัด ความเข้มข้นของแก๊ส ทดสอบ ความเข้มแสงในกรณีทดสอบการทางานภายใต้การกระตุ้นด้วยแสง และค่าแรงดันไฟฟ้าทางาน เป็น
ต้น อุปกรณ์ส่วนควบคุมสามารถทางานร่วมกับเครื่องมือวัดสัญญาณทางไฟฟ้า โดยแบ่งเป็น
3 โหมดการทางาน
คือ 1. การวัดสัญญาณการตอบสนองของตัวตรวจรู้แก๊สโครงสร้างความต้านทานเชิงเคมี
2.ตัวตรวจรู้แก๊ส โครงสร้างทรานซิสเตอร์ และ 3. ตัวตรวจรู้แก๊สแบบกลุ่ม นอกจากนี้ระบบสามารถวัดอุณหภูมิและความชื้น สัมพัท ส่งผลต่อการทางานของตัวตรวจรู้แก๊สในขณะทางานได้แบบเรียลไทม์ โดยสามารถวัดอุณหภูมิและ ความชื้นสัมพัทธ์ในช่วง 20 – 120 oC และ 0 – 100 %RH ตามลาดับ มีอุปกรณ์สำหรับควบคุมอุณหภูมิของ ห้องตรวจวัดแก๊สได้ตั้งแต่อุณหภูมิห้องถึงอุณหภูมิ 200 oC ความเข้มข้นของแก๊สทดสอบสามารถปรับค่าแบบ อัตโนมัติด้วยคอมพิวเตอร์จากการคำนวณอัตราการผสมระหว่างแก๊สทดสอบและแก๊สพาหะด้วยอุปกรณ์ ควบคุมอัตราการไหลของแก๊สแบบวัดมวล โดยรองรับการปรับความเข้มข้นของแก๊สทดสอบในช่วง 0 – 500 พี พีเอ็ม
คำสาคัญ : ตัวตรวจรู้แก๊ส การสอบเทียบ ระบบวัดแก๊ส ความต้านทานเชิงเคมี ทรานซิสเตอร์ ตัวตรวจรู้แบบ
Abstract
This research is a construction and development of gas measurement system forcalibration sensing properties of home-built gas sensor or commercial gas sensor. The system is an automatic controlling via computer program that has a specific user interfaces for gasmeasurement such as measurement time, measurement cycles, target gas concentration, light
intensity and applied voltage. The automatic controller and measurement system is designed into 3 operating modes including 1. the measurement sensing response of gas sensor based chemiresistive structure, 2. transistor structure and 3. gas sensor array. The system can be measured and displayed real time temperature and relative humidity inside the measurement chamber which in the range of 0 – 120 oC and 0 – 100 %RH, respectively. Furthermore, the temperature inside the measurement chamber can be controlled from room temperature up to 200 oC by using external temperature controller. The target gas concentration can adjust by mixing with a carrier gas which was automatic controlled via mass flow controller. The adjustable of target gas concentration is designed in the range of 0-500 ppm.
Keywords: Gas sensor, Calibration, Gas Measurement, Chemiresistive, Transistor, Sensor Array