เครื่องตรวจจับความร้อนคืออะไร ทำงานอย่างไร ในบทความนี้เราจะพาคุณเจาะลึกถึงหลักการและเทคโนโลยีเบื้องหลังการทำงานของมัน
การทำงานของเครื่องตรวจจับความร้อน
เครื่องตรวจจับความร้อน (Thermal Detectors) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อวัดและตรวจจับพลังงานความร้อนในรูปของการแผ่รังสีความร้อน เครื่องตรวจจับเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในงานวิศวกรรมหลายด้าน เช่น การตรวจสอบระบบไฟฟ้า การวิเคราะห์สภาพสิ่งแวดล้อม และการรักษาความปลอดภัย เป็นต้น
หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับความร้อน
เครื่องตรวจจับความร้อนทำงานโดยการแปลงพลังงานความร้อนที่แผ่มาจากวัตถุไปเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถวัดได้ มีเครื่องตรวจจับหลายประเภท แต่ส่วนใหญ่สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลักๆ ได้แก่:
Thermopile
Thermopile เป็นเครื่องตรวจจับความร้อนประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยเซลส์เทอร์โมคู่ (Thermocouple) หลายคู่ทำงานร่วมกัน เทอร์โมคัปปิลทำงานโดยใช้ปรากฎการณ์ทางเทอร์โมอิเล็กทริค (Thermoelectric Effect) เมื่อตำแหน่งต่อสองตำแหน่งบนเทอร์โมคัปปิลมีอุณหภูมิต่างกันจะเกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้น
เครื่องตรวจจับ Thermopile ใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์นี้ และจะมีแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิของวัตถุสูงขึ้น จากนั้นจะนำแรงดันไฟฟ้านี้ไปประมวลผลเพื่อบอกอุณหภูมิของวัตถุ
Bolometer
Bolometer เป็นเครื่องตรวจจับความร้อนที่อาศัยการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุเมื่อได้รับความร้อน Bolometer ประกอบด้วยวัสดุที่มีความต้องการพลังงานความร้อนต่ำ เช่น แพลทินัม (Platinum) หรือ แบเรียมแทน(GET) เป็นต้น
เมื่อวัสดุได้รับพลังงานความร้อนจากการแผ่รังสี อุณหภูมิของวัสดุจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ค่าความต้านทานไฟฟ้าของมันเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถวัดและแปลงเป็นข้อมูลอุณหภูมิได้
การประยุกต์ใช้งานเครื่องตรวจจับความร้อน
เครื่องตรวจจับความร้อนมีการใช้งานในหลากหลายด้าน ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง: