เครื่องวัดอุณหภูมิ ยิงเลเซอร์ผ่านกระจก ค่าที่ได้อาจไม่ใช่อุณหภูมิวัสดุ?
ใครที่เลยลองใช้ เครื่องวัดอุณหภูมิ เล็งผ่านกระจกหน้าต่าง กระจกตู้เครื่องจักร หรือประตูกระจกของตู้แช่ อาจสงสัยครับ ว่าตัวเลขบนหน้าจอ คืออุณหภูมิของวัตถุที่อยู่ด้านหลังกระจกจริง หรือไม่? ถ้ามองตาเปล่า เราสามารถเห็นวัตถุด้านในได้อย่างชัดเจน จุดเลเซอร์สีแดงก็อาจดูเหมือนผ่านกระจกไปตกอยู่บนวัตถุเป้าหมาย จึงเป็นเรื่องธรรมดาที่เราจะคิดว่าเครื่องกำลังวัดอุณหภูมิของสิ่งที่จุดเลเซอร์ชี้อยู่
แต่ในความเป็นจริง ค่าที่เครื่องวัดอุณหภูมิ แสดงอาจเป็นอุณหภูมิของผิวกระจก ไม่ใช่อุณหภูมิของวัสดุด้านหลัง
สาเหตุสำคัญคือ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด ไม่ได้ใช้แสงเลเซอร์ในการตรวจวัดอุณหภูมิ จุดสีแดงที่เราเห็นเป็นตัวช่วย บอกแนวเล็งโดยประมาณ ส่วนระบบตรวจวัดจริงทำงานด้วยรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นคลื่นคนละช่วงกับแสงที่ตาของเรามองเห็น กระจกที่โปร่งใสต่อแสงธรรมดา จึงอาจไม่ได้ โปร่งใสต่อรังสีอินฟราเรดที่เครื่องวัดอุณหภูมิ ใช้
นี่คือเหตุผลว่า ทำไมการยิงเครื่องวัดอุณหภูมิผ่านกระจกจึงอาจทำให้เราอ่านค่าผิด และทำไมการเห็นจุดเลเซอร์อยู่บนวัตถุด้านหลัง จึงไม่ได้ยืนยันว่าเครื่องวัดอุณหภูมิ กำลังวัดวัตถุนั้นจริง ๆ
ทำไมกระจกใส จึงไม่ใสสำหรับ เครื่องวัดอุณหภูมิ อินฟราเรด?
คำว่า “ใส” เป็นคำที่ขึ้นอยู่กับช่วงคลื่น กระจกหน้าต่างทั่วไปดูใสสำหรับมนุษย์ เพราะแสงในช่วงที่เรามองเห็นผ่านได้ แต่เมื่อเปลี่ยนไปพูดถึงรังสีอินฟราเรด ความสามารถในการส่งคลื่นหรือแสงผ่าน ของกระจก อาจแตกต่างไปอย่างมาก
รังสีอินฟราเรดที่เดินทางมาถึงผิวกระจกอาจเกิดได้สามลักษณะ คือ บางส่วนถูกดูดกลืน บางส่วนถูกสะท้อนกลับ และบางส่วนอาจส่งผ่านไปอีกด้านหนึ่ง ปริมาณของแต่ละส่วนขึ้นอยู่กับชนิดกระจก ความหนา การเคลือบผิว มุมที่รังสีตกกระทบ อุณหภูมิ และช่วงความยาวคลื่น
สำหรับกระจกอาคาร หรือกระจกทั่วไป รังสีในช่วงคลื่นที่ เครื่องวัดอุณหภูมิ แบบมือถือส่วนใหญ่ใช้มักไม่สามารถผ่านได้อย่างอิสระเหมือนแสงที่ตามองเห็น เครื่องจึงรับพลังงานส่วนใหญ่จากผิวกระจกด้านที่หันเข้าหาเครื่อง และรังสีที่สะท้อนจากบริเวณรอบ ๆ
แม้จุดเลเซอร์จะอยู่บนวัตถุข้างหลัง แต่ตัวรับอินฟราเรดของ เครื่องวัดอุณหภูมิ อาจกำลัง “มองเห็น” กระจกเป็นหลัก
กระจก สามารถแผ่รังสีความร้อน ของตัวเอง
กระจกไม่ได้เป็นเพียงสิ่งกีดขวางที่หยุดรังสีจากด้านหลัง แต่ยังเป็นวัตถุที่มีอุณหภูมิ และสามารถแผ่รังสีอินฟราเรดของตัวเองออกมาได้ เมื่อใช้เครื่องวัดอุณหภูมิเล็งไปที่ แผ่นกระจก เซนเซอร์จึงตรวจจับพลังงานจากผิวกระจกแล้วตีความเป็นค่าอุณหภูมิ
ตัวอย่างเช่น หากเรายืนอยู่นอกตู้แช่แล้วเล็งเครื่องผ่านประตูกระจกไปยังอาหารแช่แข็งที่อยู่ด้านใน กระจกด้านนอกอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าของ ภายในมาก ทำให้เครื่องแสดงอุณหภูมิใกล้เคียงกับผิวกระจก ไม่ใช่อุณหภูมิของอาหารแช่แข็ง
ในทางกลับกัน หากเล็งเครื่องวัดอุณหภูมิ ผ่านกระจกของเตาอบไปยังของร้อน กระจกอาจได้รับความร้อนจากภายในจนมีอุณหภูมิสูงขึ้น แต่ยังไม่เท่ากับวัตถุในเตา เครื่องจึงอาจแสดงค่าที่สูงกว่าอุณหภูมิห้อง แต่ต่ำกว่าอุณหภูมิจริงจากข้างในมาก ตัวเลขลักษณะนี้ดูเหมือนจะสะท้อนความร้อนภายในเตา แต่ไม่ควรนำไปใช้แทนอุณหภูมิของวัสดุโดยตรง ครับ
กระจกยังสะท้อนรังสีจากสิ่งแวดล้อม
นอกจากแผ่พลังงานของตัวเองแล้ว ผิวกระจกยังสามารถสะท้อนรังสีอินฟราเรดจากสิ่งแวดล้อมได้ด้วย เครื่องวัดอุณหภูมิ อาจรับรังสี ที่สะท้อนมาจากตัวผู้ใช้ แสงแดด หลอดไฟ ผนัง เครื่องจักร หรือแหล่งความร้อนใกล้เคียง
บางครั้งเมื่อใช้เครื่องตรวจับความร้อนกับกระจก เราอาจเห็นภาพความร้อนของตัวเองสะท้อนกลับมา ทั้งที่กระจกใส และสามารถมองเห็นวัตถุด้าน หลังด้วยตาได้ ดังนั้นพฤติกรรมของกระจกในช่วงอินฟราเรดแตกต่างจากสิ่งที่เราคุ้นเคยในช่วงแสงปกติมาก
เมื่อยิงเลเซอร์ผ่านกระจก เครื่องวัดอุณหภูมิ กำลังวัดอะไร?
คำตอบที่ตรงที่สุดคือ มีความเป็นไปได้สูง ว่า เครื่องวัดอุณหภูมิ ประเมินอุณหภูมิของผิวกระจกด้านที่อยู่ในแนวรับของเซนเซอร์ครับ แต่ในสถานการณ์จริง ตัวเลขอาจไม่ได้เกิดจากผิวกระจกอย่างเดียว เพราะพลังงานที่เข้าสู่เครื่องอาจประกอบด้วยหลายส่วน เช่น
- ●รังสีที่กระจกแผ่ออกมาตามอุณหภูมิของตัวเอง
- ●รังสีจากสิ่งแวดล้อมที่สะท้อนบนผิวกระจก
- ●พลังงานบางส่วนจากวัตถุด้านหลังที่อาจส่งผ่านกระจกได้ในช่วงคลื่นบางส่วน
ทั้งหมดนี้ตัว เครื่องรับเข้าไปแล้วคำนวณเป็นค่าอุณหภูมิหนึ่งตัวเลข
ปัญหาคือผู้ใช้งานทั่วไปไม่สามารถแยกจากหน้าจอได้ง่าย ๆ ว่า พลังงานแต่ละส่วนมีสัดส่วนเท่าไร ตัวเลขที่ปรากฏจึงไม่ควรตีความว่าเป็นอุณหภูมิจริงของวัตถุด้านหลังกระจก เว้นแต่เครื่องวัดอุณหภูมิ ได้รับการออกแบบ และสอบเทียบมาสำหรับการวัดผ่านวัสดุนั้นโดยเฉพาะ
ตัวเลขที่นิ่งไม่ได้แปลว่าถูกต้อง
หนึ่งในสาเหตุที่อาจทำให้เราเชื่อผลการวัดผ่านกระจก คือค่าบนหน้าจอดูนิ่ง และอ่านซ้ำได้ใกล้เคียงกัน เช่น เล็งสามครั้งแล้วได้ 32.1, 32.0 และ 32.2 องศาเซลเซียส จึงรู้สึกว่าเครื่องวัดอุณหภูมิ น่าจะวัดได้แม่นยำ
แต่ความนิ่งของตัวเลขหมายความแค่ว่า สภาพพลังงานที่เครื่องตรวจจับมีความคงที่ ไม่ได้ยืนยันว่าเป้าหมายที่วัดถูกต้องครับ หากเครื่องวัดอุณหภูมิ อ่านอุณหภูมิผิวกระจกคงที่ ตัวเลขก็อาจนิ่งแม้ว่าวัตถุหลังกระจกจะมีอุณหภูมิแตกต่างออกไปหลายสิบองศา
จุดเลเซอร์อาจสร้างความเข้าใจที่ผิด
เมื่อมองเห็นจุดสีแดงอยู่บนวัตถุด้านหลัง สมองของเราอาจเชื่อมโยงว่าเครื่องกำลังวัดจุดนั้น แต่ระบบตรวจจับรังสีอาจกำลังรับพลังงานจากพื้นที่บนกระจก ที่อยู่ระหว่างเครื่องกับวัตถุครับ
ยิ่งไปกว่านั้น จุดเลเซอร์ไม่ได้แสดงขนาดพื้นที่วัดทั้งหมด เครื่องวัดอุณหภูมิ จะรับพลังงานจากพื้นที่วงกลมขนาดหนึ่ง ซึ่งขยายใหญ่ขึ้นตามระยะห่าง ถ้าเครื่องอยู่ไกลจากกระจก พื้นที่ที่เซนเซอร์รับอาจครอบคลุมกระจกบริเวณกว้างกว่าจุดเลเซอร์มาก
การเห็นจุดเลเซอร์ผ่านกระจกจึงบอกได้เพียงว่าลำแสงชี้ตำแหน่งเดินทางผ่านกระจก แต่ไม่ได้บอกว่าสัญญาณอินฟราเรดจากตำแหน่งนั้นเดินทางกลับมาถึง เครื่องวัดอุณหภูมิ ได้
กระจกทุกชนิดวัดผ่านไม่ได้ เหมือนกันหรือไม่?
ไม่ควรสรุปว่ารังสีอินฟราเรดของเครื่องวัดอุณหภูมิ ไม่สามารถผ่านวัสดุโปร่งใสทุกชนิดได้ เพราะมีวัสดุเฉพาะทางที่ได้รับการออกแบบมา ให้ส่งผ่านรังสีอินฟราเรดในช่วงคลื่นที่กำหนด เช่น หน้าต่างอินฟราเรดสำหรับ ตู้ไฟฟ้า เครื่องจักร หรือระบบตรวจสอบด้วยกล้องจับความร้อน
วัสดุเหล่านี้อาจผลิตจากสารประกอ บหรือผลึกเฉพาะ ที่ไม่ใช่กระจกหน้าต่างทั่วไป และผู้ผลิตจะระบุช่วงความยาวคลื่นที่สามารถส่งผ่านได้ รวมถึงค่าการส่งผ่าน ความหนา ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ และความเข้ากันได้ กับเครื่องมือวัด
หน้าต่างอินฟราเรด ไม่ใช่กระจกใสธรรมดา
Infrared Window หรือช่องมองอินฟราเรด ที่ติดตั้งบนตู้ควบคุมไฟฟ้าเพื่อให้สามารถตรวจสอบจุดต่อ สายไฟ เบรกเกอร์ หรือบัสบาร์ด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อนได้โดยไม่ต้องเปิดฝาตู้ ช่วยลดความเสี่ยงจากการสัมผัสอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟ และลดการเปิดระบบโดยไม่จำเป็น
อย่างไรก็ตาม การใช้หน้าต่างอินฟราเรดยังต้องคำนึงถึงค่าการส่งผ่านของวัสดุ เครื่องมือบางรุ่นสามารถตั้งค่าชดเชยได้ ขณะที่เครื่องวัดอุณหภูมิแบบพื้นฐานอาจไม่มีฟังก์ชันนี้ หากไม่ชดเชย พลังงานที่สูญเสียระหว่างผ่านหน้าต่างอาจทำให้ค่าอุณหภูมิต่ำกว่าความเป็นจริง
นอกจากนี้ ต้องตรวจสอบว่าช่วงคลื่นที่หน้าต่างยอมให้ผ่านตรงกับช่วงคลื่นของเครื่องวัดอุณหภูมิหรือไม่ วัสดุที่ส่งผ่านรังสีได้ดีในช่วงหนึ่ง อาจไม่เหมาะกับเครื่อง ที่ทำงานในอีกช่วงหนึ่งครับ
พลาสติกใสบางชนิดอาจส่งผ่านรังสีบางช่วง
ฟิล์ม และพลาสติกบางประเภทสามารถส่งผ่านรังสีอินฟราเรดบางช่วงได้ แม้จะไม่สามารถใช้แทนกันได้ทุกกรณี ตัวอย่างเช่น ถุงพลาสติกบางชนิดอาจดูโปร่งใส หรือกึ่งโปร่งใสต่อกล้องความร้อนในบางช่วงคลื่น แต่ความสามารถนี้ขึ้นอยู่กับชนิดวัสดุ ความหนา สี สารเติมแต่ง และช่วงคลื่นของเครื่อง
ไม่ควรทดลองใช้เครื่องวัดอุณหภูมิ วัดผ่านแผ่นพลาสติก แล้วสรุป ว่าค่าที่ได้ คืออุณหภูมิจริงโดยไม่มีการสอบเทียบ หากงานต้องการความแม่นยำ ควรตรวจสอบข้อมูลการส่งผ่านจากผู้ผลิตวัสดุและเปรียบเทียบกับการวัดโดยตรง
ปัจจัยอื่นที่ทำให้ค่าผ่านกระจก ยิ่งคลาดเคลื่อน
- ●กระจกสองชั้นและกระจกหลายชั้น
- ●ฟิล์มกรองแสงและสารเคลือบ Low-E
- ●หยดน้ำ ฝ้า และคราบสกปรก
- ●ระยะวัดและขนาดพื้นที่เป้าหมาย
หากเครื่องวัดอุณหภูมิ มีค่า D เท่ากับ 12:1 เมื่ออยู่ห่างจากเป้าหมายประมาณ 120 เซนติเมตร พื้นที่ตรวจวัดอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 เซนติเมตร โดยตัวเลขจริงควรตรวจสอบจากคู่ มือของเครื่องแต่ละรุ่น
เครื่องวัดอุณหภูมิ ผ่านกระจกได้ในกรณีใดบ้าง?
การวัดผ่านวัสดุกั้นสามารถทำได้ เมื่อระบบทั้งหมดเลือกมาให้เข้ากัน ตั้งแต่วัสดุหน้าต่าง ช่วงคลื่นของเครื่องวัดอุณหภูมิ ค่าการส่งผ่าน อุณหภูมิแวดล้อม ค่า Emissivity และวิธีสอบเทียบ
เครื่องมืออุตสาหกรรมบางชนิดออกแบบมาเพื่อวัดผ่านหน้าต่างเฉพาะ วัดผ่านเปลวไฟ วัดผ่านก๊าซ หรือวัดวัสดุ ที่มีคุณสมบัติส่งผ่านอินฟราเรด โดยเลือกช่วงคลื่นที่เหมาะกับงาน เช่น งานแก้ว พลาสติก ฟิล์ม โลหะร้อน หรือกระบวนการในเตา
เครื่องวัดอุณหภูมิ ยิงเลเซอร์แบบมือถือทั่วไปมักออกแบบสำหรับวัดพื้นผิว ที่มองเห็นโดยตรง ไม่โปร่งใส และไม่มีสิ่งกีดขวาง การนำไปวัดผ่านกระจกหน้าต่างธรรมดา จึงอยู่นอกเงื่อนไขการใช้งาน ที่ให้ผลน่าเชื่อถือ
สรุป: เครื่องวัดอุณหภูมิ ยิงเลเซอร์ผ่านกระจก ได้หรือไม่?
เครื่องวัดอุณหภูมิ อินฟราเรต หรือแบบยิงเลเซอร์ อาจส่งลำแสงสีแดง ผ่านกระจกไปตกบนวัตถุด้านหลังได้ครับ แต่ไม่ได้หมายความว่าระบบอินฟราเรดของเครื่องจะสามารถวัดอุณหภูมิของวัตถุนั้นได้ เลเซอร์ทำหน้าที่เพียงช่วยเล็ง ส่วนอุณหภูมิคำนวณจากรังสีอินฟราเรด ที่เดินทางเข้าสู่เซนเซอร์
กระจกใสทั่วไปอาจให้แสงที่ตามองเห็นผ่านได้ แต่สามารถดูดกลืน หรือสะท้อนรังสีอินฟราเรดในช่วงของเครื่องวัดอุณหภูมิ เมื่อเล็งเครื่องผ่านกระจก ค่าที่ปรากฏจึงเป็นอุณหภูมิผิวกระจก หรือเป็นค่าผสมระหว่างรังสี ที่กระจกแผ่ออกมา รังสีจากสภาพแวดล้อมที่สะท้อนบนกระจก และพลังงานเพียงบางส่วนจากวัตถุด้านหลัง
ดังนั้น ก่อนกดไกทุกครั้ง จึงไม่ควรถามเพียงว่าเลเซอร์ชี้อยู่ตรงไหน แต่ควรถามด้วยว่า รังสีอินฟราเรดจากพื้นผิว ที่ต้องการวัดสามารถเดินทางมาถึงเซนเซอร์ได้จริง หรือไม่ เพราะสิ่งที่เรามองเห็นผ่านกระจก อาจไม่ใช่สิ่งเดียวกับที่ เครื่องวัดอุณหภูมิ อินฟราเรดกำลัง “มองเห็น”
เช็กราคา เครื่องวัดอุณหภูมิ ตามลิงค์ข้างล่างนี้
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
