Dryblock Calibrator ที่ดีควรมีสเปคอย่างไร ?

อย่างที่เราทราบกันดีว่า Dryblock Calibrator หรือบางคนอาจเรียกว่า Drywell Calibrator ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดอุณหภูมิที่มีสมรรถนะสูง สามารถทำอุณหภูมิร้อน-เย็น ได้ในช่วงเวลาอันสั้น ใช้เวลาสอบเทียบไม่นานหากเทียบกับการใช้แหล่งกำเนิดอุณหภูมิรูปแบบอื่นๆอาทิเช่น Calibration Bath และ/หรือ Micro Bath (Portable Calibration Bath) ซึ่งจะใช้เวลาค่อนข้างนานในการสอบเทียบแต่ละจุด แต่ทั้งนี้ในความรวดเร็วของการสร้างอุณหภูมิเราควรจะรู้จักสเปคของ Dryblock / Drywell Calibrator กันเสียก่อนว่า สเปคแบบใดเราถึงเรียกว่า “เป็นสเปคที่ดี” และคู่ควรกับงานสอบเทียบของเรามากที่สุด

Display Accuracy

Dryblock / Drywell Calibrator ทุกเครื่องล้วนแล้วจะมี Internal Temperature Control Sensor อยู่ภายในตัวเครื่องอย่างน้อย 1 ชุดซึ่งเป็นเซนเซอร์ที่ถูกติดตั้งมาจากโรงงานผู้ผลิต ซึ่ง Internal Temperature Control Sensor นี้ โดยส่วนมากมักไม่นิยมใช้เป็น Reference ในการสอบเทียบอุณหภูมิเพราะเนื่องจาก UUC ในยุคนี้มีค่าความถูกต้อง (Accuracy) ที่ใกล้เคียงกันมากซึ่งโดยส่วนใหญ่เรามักจะพิจารณาระดับของ Reference Sensor ว่าควรมีค่าความถูกต้อง (accuracy ) เป็นกี่เท่าของ UUC accuracy โดยทั่วไปใช้หลักเกณฑ์ TAR : Test Accuracy Ratio = 4 : 1 ซึ่งหมายความว่า accuracy ของ Reference sensor ควรมีค่า accuracy ดีกว่า UUC อย่างน้อย 4 เท่า

ตัวอย่างเช่น : UUC accuracy = ±0.5°C (Full Range)

Temperature Stability ( Temperature Fluctuation )

เมื่อเราพูดถึงความผันผวนหรือความเสถียรติของอุณหภูมิเรามักจะนึกถึงค่า Temperature Stability (Temperature Fluctuation) ซึ่ง Dryblock / Drywell Calibrator ที่ดีควรมีค่า Temperature Stability ที่เล็ก

ตาม Guidelines on the Calibration of Temperature Block Calibrator – EURAMET No.13 – Version 4.0 (09/2017)

ได้กล่าวถึงระยะเวลาในการประเมินค่า Temperature Stability โดยปกติจะใช้ระยะเวลาประเมิน 30 นาที (เป็นอย่างน้อย)

Click here to download : Guidelines on the Calibration of Temperature Block Calibrator – EURAMET No.13 – Version 4.0 (09/2017)

Radial Uniformity

บางคนอาจจะเรียกว่า “ความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในแนวรัศมี” ซึ่งฟังแล้วอาจจะไม่เข้าใจถึงนิยามของคำนี้จริงๆ หากเราจะเรียกค่านี้ให้เข้าใจง่ายกว่านี้เราสามารถเรียกได้ว่า “ค่าผลต่างขออุณหภูมิระหว่างรู”

ในอุดทคติเราอาจจะเข้าใจว่า “ในเมื่อเราจุ่มเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ 2 โพรบลงไปในแหล่งกำเนิดอุณหภูมิเดียวกัน มันจะต้องมีผลการวัดที่เท่ากันแน่เลย” แต่ในทางปฏิบัติแล้วกลับตรงกันข้าม ซึ่งจะพบว่าอุณหภูมิที่วัดได้ในแต่ละรูของ Insert อุณหภูมิก็ไม่เท่ากันแม้แต่รูเดียว

Axial Uniformity ( Temperature Gradient )

ก็เป็นอีกค่านึงที่มีความคล้าย Radial Uniformity ซึ่งบางคนอาจจะเรียกว่า “ความไม่เป็นเนื้อเดียวกันตามแนวแกน” ซึ่งฟังแล้วอาจจะไม่เข้าใจถึงนิยามของคำนี้จริงๆเหมือนเช่นเคย หากเราจะเรียกค่านี้ให้เข้าใจง่ายกว่านี้เราสามารถเรียกได้ว่า “ค่าผลต่างขออุณหภูมิในระดับความลึกที่แตกต่างกัน”

Loading Effect

คือผลกระทบอันเนื่องมาจากการสูญเสียอุณหภูมิจาก Load หรือ เซนเซอร์วัดอุณหภูมิที่จุ่มลงไปใน Insert ทำให้เกิด Heat Conduction หรือการเหนี่ยวนำความร้อนจาก Insert มายังก้านโพรบของเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ เมื่อมีจำนวนโพรบในรู Insert มากขึ้น Loading Effect ย่อมมีค่าที่โตขึ้น

Hysteresis

“คือค่าผลต่างสูงสุดของค่าแก้ระหว่างขาขึ้นและขาลง”

ในการสอบเทียบ หมายถึง ความแตกต่างของค่าที่อ่านได้จากเครื่องมือวัด เมื่อทำการวัดค่าเดียวกัน โดยมีทิศทางการเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดต่างกัน (เพิ่มขึ้นหรือลดลง)

ตัวอย่าง : สมมติว่าคุณกำลังสอบเทียบเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ เมื่อคุณค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิจาก 20°C ไป 30°C แล้วค่อยๆ ลดกลับลงมาที่ 20°C อีกครั้ง คุณอาจพบว่าค่าที่อ่านได้จากเซ็นเซอร์ในขณะลดอุณหภูมิต่ำกว่าค่าที่อ่านได้ในขณะเพิ่มอุณหภูมิเล็กน้อย นี่คือตัวอย่างของ Hysteresis

ผลกระทบ : Hysteresis เป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาในการสอบเทียบ เนื่องจากอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัดได้ หาก Hysteresis มีค่ามากเกินไป อาจจำเป็นต้องปรับปรุงเครื่องมือวัด หรือพิจารณาผลกระทบของ Hysteresis ในการใช้งานเครื่องมือวัดนั้นๆ

ข้อควรระวัง : Hysteresis ไม่ได้เป็นปัญหาเสมอไป ในบางกรณี Hysteresis อาจมีค่าน้อยมากจนไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งาน อย่างไรก็ตาม หาก Hysteresis มีค่ามากเกินไป อาจจำเป็นต้องดำเนินการแก้ไข