Barometer (บารอมิเตอร์) เครื่องวัดความดันบรรยากาศ

ในปัจจุบันนั้น มีการนำเครื่องมือวัดความดันบรรยากาศมาใช้งานกันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะภาคอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อตรวจสอบค่าความดันในห้องทดสอบซึ่งมีผลกับการใช้งานเครื่องมือวัด หรือชิ้นงานกว่าที่จะทราบหลักการทำงานของ บารอมิเตอร์ และประดิษฐ์มันขึ้นมาใช้งานนั้น ได้ใช้เวลานานหลายร้อยปี

Barometer  เป็นเครื่องมือตรวจวัดความดันบรรยากาศ เพื่อที่จะทราบและตรวจวัดหาค่าความกดดันที่เกิดจากแรงดันของมวลอากาศรอบๆ โดยใช้ของเหลวหรือวัสดุที่แข็งสัมผัสโดยตรงกับอากาศ ซึ่งแนวโน้นมการเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศนั้นจะสามารถนำไปประมวลผลคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพของอากาศได้ในช่วงระยะเวลาสั้นๆได้นั้นเอง

ความดันบรรยากาศ (Atmospheric pressure) หมายถึงความดันอากาศโดยรอบ และจะมีค่าที่เปลี่ยนแปลงไปตามระดับความสูงของจุดที่เราวัด ซึ่งค่าความดันบรรยากาศ 1 atm. คือ ค่าความดันบรรยากาศโดยเฉลี่ยที่วัดที่ระดับน้ำทะเล โดยทั่วไปความกดอากาศต่ำ จะมีมวลอากาศต่ำกว่าข้างบน ด้วยเหตุผลแบบเดียวกันนี้ ความกดอากาศจะต่ำลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ความกดอากาศที่ความสูงระดับน้ำทะเล จะเท่ากับ 1 atm (หนึ่งหน่วยบรรยากาศ) หรือ 101.325 kPa (กิโลปาสคาล) หรือ 760 mmHg (มิลลิเมตรปรอท) 

หน่วยที่ใช้ในการวัดความกดของอากาศนั้น อาจจะเป็นความสูงของปรอทเป็นนิ้วหรือเซนติเมตร ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ปาสคาล (Pascal) หรือกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร หรือมิลลิเมตรปรอทก็ได้ แต่ในปัจจุบัน ส่วนมากนิยมใช้หน่วยเป็น มิลลิบาร์ (mbar) เพราะเป็นหน่วยที่สะดวกกว่า

หลักการทำงานเครื่องมือวัดความกดอากาศ

• อากาศมีความดันในทุกทิศทาง ความดันอากาศจะทำให้เกิดแรงดันที่สามารถผลักวัตถุต่างๆ เช่นน้ำ ปรอท หรือ สปริง ทำให้ระดับของเหลวหรือเข็มชี้เคลื่อนที่ ทำให้สามารถอ่านค่าได้โดยเปรียบเทียบกับสเกล
• โดยการวัดความดันอากาศ ในแต่ละช่วงวัน จะพบว่า แต่ละช่วงวัน ความดันอากาศไม่เท่ากัน
• โดยการวัดความดันอากาศ ในแต่ละระดับความสูงต่างๆกัน จะพบว่า ยิ่งสูงจากพื้นโลก ความดันอากาศยิ่งน้อยลง (ระดับปรอทในแท่งแก้วต่ำลง)

โดยในปัจจุบัน บารอมิเตอร์มีใช้งานตั้งแต่แบบเป็นเข็ม เป็นกราฟ และ แบบดิจิตอล รวมถึงมีฟังก์ชั่นการใช้งานต่างๆหลากหลาย เช่น วัดอุณหภูมิได้ บันทึกข้อมูลได้ แจ้งเตือนได้ เป้นต้น บารอมิเตอร์มีหลายชนิด เช่น บารอมิเตอร์ปรอท แอนิรอยด์บารอมิเตอร์ อัลติมิเตอร์ บารอกราฟ เป็นต้น โดยแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ บารอเมิเตอร์แบบแอนิรอยด์

แผนภูมิภาพชนิดของ บารอมิเตอร์ และหลักการทำงาน ขอบคุณภาพอ้างอิงจาก https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33789

ในภาคอุตสาหกรรมนั้น ได้มีการนำเครื่องวัดความดันบรรยากาศ (Barometer) มาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย

ประเภทของ Barometer มีอยู่ด้วยกัน 4 ประเภท

1.บารอมิเตอร์ แบบปรอท (Mercury Barometer) ประกอบไปด้วยแท่งหลอดแก้วใสขนาดเล็ก มีความยาวประมาณ 85 เซนติเมตร ปลายข้างหนึ่งเป็นปลายปิด ข้างในหลอดแก้วบรรจุสารปรอท มีอ่างปรอทไว้สำหรับพักสารปรอท การใช้งานแค่เติมปรอทเข้าไปในหลอดแก้วให้เต็ม แล้วคว่ำลงในอ่างปรอทโดยไม่ให้อากาศเข้าไปได้ เมื่อตั้งหลอดแก้วให้อยู่ในแนวดิ่งแล้ว ระดับปรอทในหลอดแก้วจะลดต่ำลงมาเล็กน้อย เกิดช่องว่างเหนือปลายปรอทด้านบน ภายในช่องว่างนั้นเป็นสุญญากาศ เมื่อความดันอากาศเปลี่ยนไป ความสูงของระดับขีดปรอทจะเปลี่ยนไปด้วย โดยเมื่อความดันอากาศภายนอกสูง จะทำให้ขีดระดับปรอทสูงขึ้น เมื่อความดันอากาศภายนอกลดลง ทำให้ความสูงของขีดระดับปรอทลดลง ที่ระดับน้ำทะเลความสูงของปรอทเท่ากับ 76 เซนติเมตร หรือ 760 มิลลิเมตร ความดันอากาศที่ระดับน้ำทะเลจึงมีค่า 760 มิลลิเมตรปรอท (mmHg) หรือ 1,013 มิลลิบาร์ (mbar) ข้อดีคือมีความแม่นยำกว่าแบบแอนนิรอยด์บารอมิเตอร์ ข้อเสียคือพกพาไม่สะดวก

2.แอนนิรอยด์ บารอมิเตอร์ (Aneroid Barometer) ลักษณะคล้ายๆหน้าปัดนาฬิกา มีเข็มวัดชี้บอกค่าที่วัดได้ มีสเกลเป็นขีดวัด บารอมิเตอร์ชนิดนี้เป็นตลับโลหะแล้วนำเอาอากาศออกจนเหลือน้อย (คล้ายจะทำให้เป็นสุญญากาศ) การทำงานของบารอมิเตอร์ชนิดนี้อาศัยการอัดตัวของความดันจากภายนอก ทำให้แคปซูลซึ่งประกอบด้วยแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm plate) สองแผ่นประกบกันเกิดการยุบตัวส่งแรงผ่านแผ่นสปริงบางๆ โดยเข็มจะหมุนชี้วัดค่าตามตำแหน่งความดันบรรยากาศที่วัดได้จริง ณ ขณะนั้น ภายในแคปซูลเป็นสุญญากาศที่่มีค่าต่ำกว่าความดันบรรยากาศมาก จึงมีค่าความไว (Sensitivity) ต่อการเปลี่ยนแปลงความดันบรรยากาศสูง อย่างไรก็ตาม โครงสร้างส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนทางกล จึงให้ค่าความแม่นยำ (Accuracy) ต่ำกว่าการวัดด้วยของบารอมิเตอร์ชนิดปรอท (Mercury barometer) ข้อดีคือตัวเครื่องของแอนิรอยด์บารอมิเตอร์ มีขนาดเล็กพกพาไปได้สะดวก

3.อัลติมิเตอร์ (Altimeter) คือ แอนิรอยด์บารอมิเตอร์ที่ดัดแปลงมาเพื่อใช้สำหรับวัดความสูง หลักการทำงานใช้ทรานสดิวเซอร์วัดตำแหน่งและระยะทางชนิดเปลี่ยนแปลงค่าความจุไฟฟ้า สำหรับการตรวจจับการเคลื่อนที่ของแผ่นไดอะแฟรมได้ ซึ่งสัมพันธ์กับค่าความดันที่กระทำกับเครื่องมือวัดโดยแปลงค่าความดันเป็นความสูงจากพื้นโลก ใช้ในเครื่องบินหรือติดตัวนักกระโดดร่ม เพื่อบอกความสูง

4.บารอกราฟ (barograph) ใช้หลักการเดียวกันกับแอนนิรอยด์บอรอมิเตอร์ที่ถูกดัดแปลงมาบันทึกการเปลี่ยนแปลงความกดอากาศเป็นชั่วโมง วัน หรือตลอดเดือนก็ได้ หลักการคือใช้แขนโลหะที่เป็นปากกาต่อเข้ากับกล่องที่ถูกดูดอากาศออกบางส่วน ปากกาจะเคลื่อนที่ตามการเปลี่ยนแปลงของตลับโลหะให้ไปขีดบนกระดาษกราฟที่หุ้มกระบอกหมุนที่หมุนด้วยนาฬิกา จึงบันทึกความกดอากาศ ซึ่งเคลื่อนที่ตลอดเวลาด้วยลานนาฬิกา

หน่วยวัดบรรยากาศ

• 1 บรรยากาศ (atm) =013 25 บาร์ (bar)
• 1 บรรยากาศ (atm) = 101325 ปาสกาล (Pa)
• 1 บรรยากาศ (atm) =25 มิลลิบาร์ (mbar)
• 1 บรรยากาศ (atm) = 760 ทอร์ (Torr)
• 1 บรรยากาศ (atm) ≈ 760 มิลลิเมตรปรอท (mmHg) ที่ 0 °C
• 1 บรรยากาศ (atm) ≈ 76 เซนติเมตรปรอท (cmHg) ที่ 0 °C

ข้อควรระวังในการใช้งาน บารอมิเตอร์ 

1. ไม่ควรวางหรือกระแทกเครื่องบารอมิเตอร์แรงๆ จะทำให้กลไกด้านในเครื่องแตกหักเสียหายได้
2. เช็ดหรือล้างทำความสะอาดเครื่องมือทุกครั้งหลังใช้งาน
3. เก็บเครื่องมือไว้ในที่ปลอดภัย หลีกเลี่ยงสถานที่เก็บเครื่องมือใกล้มือเด็ก
4. ควรศึกษาคู่มือก่อนใช้งานเครื่องมือทุกครั้ง
5. ควรส่งเครื่องมือสอบเทียบทุกครั้งเพื่อเช็คค่าความเที่ยงตรงของเครื่องมือวัด

CLC Scope Lab (Accredited ISO/IEC 17025:2017)

ทางห้องปฏิบัติการ บริษัท แคลิเบรชั่น แลบอราทอรี จำกัด สามารถสอบเทียบ เครื่องมือ Barometer ได้และได้รับการรับรอง Accredited ISO/IEC 17025:2017 ของต่างประเทศ (ANAB จากประเทศสหรัฐอเมริกา) และ สมอ. (จากประเทศไทย)

 

 

Credited by Timnorton

บริการสอบเทียบความดันและสุญญากาศ

—

ขอใบเสนอราคา  ติดต่อเรา

พูดคุยกับเรา