เคล็ดลับในการวัดอุณหภูมิของแก้วที่อยู่ในสถานะหลอมเหลว
หากคุณเคยพยายามวัดอุณหภูมิของแก้วที่อยู่ในสถานะหลอมเหลวโดยใช้เครื่องวัดความร้อนแบบอินฟราเรดมาตรฐาน คุณคงจะรู้ดีว่ามันน่าหงุดหงิดแค่ไหน คุณชี้เครื่องวัดไปที่แก้ว แล้วกดปุ่ม แต่ค่าที่แสดงบนหน้าจอกลับผิดไปหมด
นั่นก็เพราะว่าแก้วมีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดได้ดีมาก แก้วมีความโปร่งใส ดังนั้นเซ็นเซอร์จึงไม่สามารถ “มองเห็น” แก้วได้จริงๆ แต่กลับมองเห็นเพียงผนังเตาหลอมที่อยู่ด้านหลังแก้วเท่านั้น ซึ่งแน่นอนว่าไม่ช่วยให้คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิของแก้วได้อย่างแม่นยำเลย
การปรับความถี่ที่เหมาะสม
แล้วเราจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไรล่ะ? เราควรเลิกพยายามมองแก้วในภาพรวม แล้วหันมามองที่สารเติมแทน
แก้วที่อยู่ในสถานะหลอมเหลวมักมีออกไซด์หรือสารเติมต่างๆ อยู่ด้วย สารเหล่านี้มีประโยชน์มาก เพราะสามารถดูดกลืนพลังงานในความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงได้ เราจึงสร้างเซ็นเซอร์ที่สามารถตรวจจับเฉพาะความยาวคลื่นที่สารเหล่านี้ดูดกลืนได้เท่านั้น
ลองนึกภาพเหมือนการปรับคลื่นวิทยุได้เลย คือเราต้องกำจัดสัญญาณรบกวนทั้งหมดออกไป แล้วปรับค่าต่างๆ จนเราได้ยินเฉพาะสัญญาณที่มาจากสารเติมเท่านั้น นี่คือวิธีเดียวที่จะได้ค่าอุณหภูมิที่แม่นยำตามส่วนประกอบทางเคมีของวัสดุจริงๆ
ข้อเสียของวิธีนี้
แน่นอนว่าวิธีนี้ไม่ใช่วิธีที่ใช้ได้กับทุกกรณี เพราะเราต้องปรับเซ็นเซอร์ให้เหมาะกับชนิดของแก้วแต่ละชนิด ดังนั้นถ้าคุณเปลี่ยนสูตรหรือปรับความเข้มข้นของสารเติม ค่าที่ได้ก็จะเปลี่ยนไปด้วย คุณจะต้องปรับเซ็นเซอร์ใหม่อีกครั้ง
นอกจากนี้ เนื่องจากเราจำกัดช่วงความยาวคลื่นที่เซ็นเซอร์สามารถมองเห็นได้ ดังนั้นสัญญาณที่ได้ก็จะน้อยลง หากคุณทำงานกับแก้วที่มีอุณหภูมิต่ำมาก คุณอาจสังเกตเห็นว่าเวลาตอบสนองของเซ็นเซอร์ช้ากว่าเซ็นเซอร์ราคาถูกที่มีช่วงความยาวคลื่นกว้าง แต่ในกรณีของอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ความแม่นยำย่อมสำคัญกว่าความเร็วเสมอ
การติดตั้งเซ็นเซอร์
เมื่อคุณติดตั้งเซ็นเซอร์เหล่านี้เข้ากับระบบควบคุม มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญมาก นั่นคือ ต้องกำหนดระยะห่างที่แน่นอน หากเซ็นเซอร์เคลื่อนที่แม้เพียงเล็กน้อย จุดโฟกัสก็จะเปลี่ยนไป ซึ่งจะทำให้ปริมาณรังสีที่ตกกระทบเลนส์เปลี่ยนไป และค่าที่ได้ก็จะผิดเพี้ยนไปด้วย
เราสร้างเซ็นเซอร์เหล่านี้ขึ้นมาเพื่อช่วยช่างเทคนิคที่เบื่อหน่ายกับการคาดเดาค่าอุณหภูมิ มันเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของแก้วได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับแก้วเลย