การออกแบบและทดสอบเบื้องต้นเซนเซอร์ตรวจวัดฝุ่นละออง โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ค่าความนำทางไฟฟ้า
DOI:
https://doi.org/10.60136/bas.v14.2025.4028คำสำคัญ:
อนุภาค, ฝุ่นละออง, เซนเซอร์, ความนำไฟฟ้าบทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้ได้นำเสนอการออกแบบและทดสอบเบื้องต้นเซนเซอร์ตรวจวัดฝุ่นละอองที่อาศัยหลักการการวิเคราะห์ค่าความนำไฟฟ้าของอนุภาคที่ใช้วัสดุอุปกรณ์ภายในประเทศ เซนเซอร์พัฒนาขึ้นประกอบด้วย หัวเซนเซอร์ แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงแบบกระแสตรง วงจรขยายสัญญาณและผสมสัญญาณ วงจรแปลงผันสัญญาณแอนะล็อกไปเป็นดิจิทัลและ
ระบบการบันทึกและประมวลผลข้อมูล หัวเซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยอิเล็กโทรดเข็มปลายแหลมวางซ้อนแกนร่วมกันอิเล็กโทรดแบบ T-pipe อิเล็กโทรดเข็มจะต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงในขณะที่อิเล็กโทรดแบบ T-pipe เชื่อมต่อกับวงจรขยายสัญญาณและผสมสัญญาณ และส่งผ่านตัวแปลงผันสัญญาณแอนะล็อกไปเป็นสัญญาณดิจิทัล เพื่อส่งข้อมูลแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ไปยังระบบการบันทึกและประมวลผลข้อมูล ในการวิจัยนี้ได้ทำการทดสอบคุณลักษณะของกระแสและแรงดันของเซนเซอร์และการทดสอบการวัดเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าของเซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นกับความเข้มข้นเชิงมวลอนุภาคของเครื่องวัดวิธีเทียบเคียง ซึ่งผลการทดสอบที่ได้เป็นที่น่าพอใจ ผลการวัดเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าของเซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นกับความเข้มข้นเชิงมวลอนุภาคของเครื่องวัดฝุ่นวิธีเทียบเคียงมีสหสัมพันธ์ที่เป็นเชิงเส้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าต้นแบบเซนเซอร์
ที่พัฒนาขึ้นมานี้สามารถประยุกต์ใช้ในการวัดฝุ่นละอองจากไอเสียของรถยนต์ที่มีความเข้มข้นสูงแบบเวลาจริง
เอกสารอ้างอิง
United States Environmental Protection Agency (EPA). Health assessment document for engine diesel exhaust. EPA/600/8-90/057F [Internet]. Springfield (VA): United States Environmental Protection Agency; 2002 [cited 2025 Mar 5]. Available from: https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=300055PV.txt
Yang HH, Dhital NB, Wang LC, Hsieh YS, Lee KT, Hsu YT, et al. Chemical characterization of fine particulate matter in gasoline and diesel vehicle exhaust. Aerosol Air Qual Res. 2019;19(6):1439-49. doi: 10.4209/aaqr.2018.12.0495.
Mehta D. The development of a nephelometer system for time-resolved particulate measurements from direct injection spark ignition engines [master’s thesis]. Austin (TX): The University of Texas at Austin; 2000.
Witze PO. Diagnostics for the measurement of particulate matter emissions from reciprocating engines. In: Proceedings of the Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines (COMODIA 2001); 2001 Jul 1-4; Nagoya, Japan.
Okrent DA. Optimization of a third generation TEOM monitor for measuring diesel particulate in real time. SAE Technical Paper. 1998;980409. doi: 10.4271/980409.
United States Environmental Protection Agency (EPA). Procedures for cascade impactor calibration and operation in process streams. EPA/600/2-77-004 [Internet]. Springfield (VA): United States Environmental Protection Agency; 1977 [cited 2025 Mar 5]. Available from: https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=300055PV.txt
Smallwood GJ, Snelling DR, Neill WS, Liu F, Bachalo WD, Gülder, ÖL. Laser-induced incandescence measurements of particulate matter emissions in the exhaust of a diesel engine. In: Proceedings of the Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines (COMODIA 2001); 2001 Jul 1-4; Nagoya, Japan.
Allan W, Freeman R, Pucher G, Faux D, Bardon M, Gardiner D. Development of a smoke sensor for diesel engines. SAE Technical Paper. 2003;2003-01-3084 doi: 10.4271/2003-01-3084.
Goyen Controls Co Pty Ltd. Pentair [Internet]. 2010 [cited 2025 Apr 2]. Available from: http://www.cleanairsystems.com
Roessler DM, Faxvog FR. Opacity of black smoke: Calculated variation with particle size and refractive index. Appl Opt. 1979;18(9):1399-403. doi: 10.1364/AO.18.001399.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารวิทยาศาสตร์ประยุกต์ กรมวิทยาศาสตร์บริการ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
