วราสินี สนิทมาก
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)
35 หมู่ที่ 3 เทคโนธานี ตำบลคลองห้า อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120
เทอร์โมมิเตอร์ทั่วๆ ไปที่เราใช้กันเมื่อมองจากภายนอกจะเห็นเป็นสี เงินวาว และสีแดง แต่ทั้งนี้ส่วนใหญ่จะนิยมใช้ที่เป็นสีเงินมากกว่า เรามาดูกันว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่เป็นสีเงินทำมาจากของเหลวประเภทใดเป็นหลักและทำไมจึงเป็นที่นิยมใช้กันมากกว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่มีสีแดง เราพบว่าเทอร์โมมิเตอร์ที่เป็นสีเงินวาวของเหลวที่ใช้เป็นปรอท เนื่องจากปรอทเป็นของเหลว ที่นิยมใช้กันมากกว่าของเหลวชนิดอื่น เพราะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้
- เห็นได้ง่าย มีสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวค่อนข้างคงที่ ไม่เกาะผิวแก้ว และสามารถบรรจุในรูขนาดเล็กมากๆ ได้ดี
- ปรอทมีจุดเยือกแข็งที่อุณหภูมิ – 38°ซ. ดังนั้นอุณหภูมิที่ต่ำกว่านี้ต้องเปลี่ยนไปใช้ของเหลวที่เหมาะสมอื่นแทน เช่น ปรอท+ทอลเลียม ใช้ได้ถึงอุณหภูมิ -55°ซ. สำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า -55°ซ. จนถึง -80°ซ. ใช้แอลกอฮอล์ หรือโทลูอีน และต่อจากนี้จนถึงอุณหภูมิ -200°ซ. จะใช้เพนเทน แต่อย่างไรก็ตามเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ของเหลวชนิดอื่นจะมีความถูกต้องน้อยกว่าใช้ปรอทหรือปรอท+
ทอลเลียม
เมื่อเราทราบแล้วว่าของเหลวมีผลต่อการใช้งานของเราก็ควรเลือกให้เหมาะสมตามประเภทการใช้งานและการใช้เทอร์โมมิเตอร์ที่ได้รับการสอบเทียบแล้วย่อมให้ความถูกต้องแตกต่างกันไปทั้งนี้ย่อมขึ้นอยู่กับความละเอียดของการแบ่งขีดแสดงอุณหภูมิ จำนวนขีดที่แสดงอุณหภูมิของจุดอุณหภูมิคงที่
(Fix point) และคุณสมบัติของแก้วที่ใช้ทำเทอร์โมมิเตอร์ก็มีผลต่อความร้อนด้วย เหตุที่ความร้อนมีอิทธิพลต่อแก้ว จึงมีความจำเป็นที่ผู้ใช้ จะต้องรู้ประวัติการใช้งานเทอร์โมมิเตอร์นั้นก่อนนำไปใช้งาน
อย่างไรก็ตามเพื่อขจัดปัญหาที่อาจมีขึ้นในกรณีที่ไม่อาจทราบประวัติการใช้งานของเทอร์โมมิเตอร์ ผู้ใช้สามารถแก้ไขได้โดยการปรับสภาพ (Conditioning) เทอร์โมมิเตอร์ก่อนนำไปใช้งานด้วยวิธีการนำไปสอบเทียบก่อน
อีกประการหนึ่งคือการตรวจสอบเบื้องต้น ก่อนนำเทอร์โมมิเตอร์ไปใช้งานหรือสอบเทียบทุกครั้ง จะต้องตรวจสภาพของเทอร์โมมิเตอร์ก่อนเสมอ ดังนี้
1. ฟองอากาศ ต้องไม่มีฟองอากาศถ้ามีต้องทำการไล่ฟองอากาศออกก่อน
2. ลำปรอท ต้องไม่ขาด
3. การแบ่งขีด ต้องมีการแบ่งขีดที่สม่ำเสมอเท่านั้นถึงจะนำมาใช้งานได้
4. การทำเครื่องหมาย ต้องตรวจดูว่าถูกต้องหรือไม่ ถ้าไม่ถูกต้อง ห้ามนำมาใช้งาน
5. สีของ division ต้องไม่ลบเลือนหรือลอก
6. ภายในหลอดแก้วต้องไม่มีคราบสนิม
7. ต้องไม่มีเม็ดปรอทเกาะที่ผิวของรูหลอดแก้ว
เมื่อตรวจสภาพดังกล่าวแล้วก็สามารถที่จะนำเอาเทอร์โมมิเตอร์ไปใช้ได้อย่างมั่นใจ
บทสรุป เทอร์โมมิเตอร์แบบแท่งแก้วเป็นเครื่องมือวัดอุณภูมิที่หลายช่วงอุณหภูมิขึ้นอยู่กับประเภทของเหลวที่บรรจุและเพื่อความถูกต้องแม่นยำเทอร์โมมิเตอร์ต้องได้รับการสอบเทียบก่อนนำไปใช้งานในห้องปฏิบัติการ
เอกสารอ้างอิง
ASTM. 2021. ASTM Standard E-77, Standard Test Method for Inspection and Verification of Thermometer, Volume 14.03, Temperature Measurement. Pennsylvania: American Society for Testing and Materials.