การวัดอุณหภูมิ

Temperature Measurement

 

1.     บทนำ

อุณหภูมินับเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานตัวหนึ่งที่ต้องทำการวัดค่า เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในprocess  control  system ให้เป็นไปตามต้องการ

คำว่า “อุณหภูมิ” (Temperature)  และความร้อน (Heat) มีความหมายใกล้เคียงกันมาก แต่อุณหภูมิจะหมายถึงระดับของความร้อน (Degree of Heat) พูดง่ายๆคือ อุณหภูมิเป็นตัวแทนของความร้อนนั่นเอง   ส่วนความร้อนหมายถึง ปริมาณพลังงานความร้อน (Quantity of Heat Energy)

1.1  Temperature Scale

มีหลาย Scale   แต่ที่นิยมใช้กันในงานอุตสาหกรรมมากที่สุดคือ เซลเซียส (พบมากที่สุด), ฟาเรนไฮต์ (พบรองลงมา), เคลวิน (พบน้อยมาก)

ความสัมพันธ์ของ Scale ต่าง ๆ เป็นดังนี้

ü     ความสัมพันธ์ระหว่าง Celsius and Fahrenheit

C             =             F – 32

5                                                     9

ü     ความสัมพันธ์ระหว่าง Celsius and Kelvin

K             =             C + 273.15

ü     ความสัมพันธ์ระหว่าง Rankine and Fahrenheit

R             =             F + 459.69

ü     ความสัมพันธ์ระหว่าง Reaumur กับ Fahrenheit

R¢            =             F – 32

80                                             180

การเขียนสัญลักษณ์ที่ถูกต้องเป็นดังนี้

 oC   ,   oF   ,   oR   ,   oR¢ ,   K ( ไม่ต้องมี o )

1.2  Zero Absolute Temperature

คือ อุณหภูมิ 0K หรือ –273.15 oC  เป็นจุด Ideal Point  คือ ณ จุดนี้ จะไม่มีพลังงานความร้อนเหลืออยู่เลย และ electron จะหยุดโคจรรอบนิวเคลียส์ของสารนั้น ๆ    ซึ่งในทางปฏิบัติไม่สามารถกระทำได้ หรือปรากฏการณ์นี้ไม่มีในโลกแห่งความเป็นจริงนั่นเอง

1.3 Reference point Fundamental

โดยทั่วไปจะใช้จุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำ โดยอุณหภูมิที่อยู่ในช่วงนี้เรียกว่า Fundamental  Interval คือ 0 – 100 oC นั่นเอง

1.4 International Practice Temperature Scale (IPTS)

IPTS ได้ถูกกำหนดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1927 และได้ทำการ Revise เรื่อยมาจนกระทั่งครั้งล่าสุดเมื่อปี 1990 เพื่อให้ทันสมัยขึ้นตามเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นมาตามลำดับ

IPTS เป็นค่า Fixed Point Temperature ที่กำหนดมา เพื่อใช้เป็นตัวเลขอ้างอิง สำหรับการปรับแต่ง (Calibrate) เครื่องมือวัดอุณหภูมิ (Temperature Instrument) ซึ่งมีทั้งหมด 17 ค่า Fixed Point ดังตาราง

Fixed Points on the IPTS (1990 Definitions)

Fixed Point No.

Substance

State

Temperature oC

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

He (Helium)

e-H2a (Hydrogen)

e-H2 (Hydrogen)

e-H2 (Hydrogen)

Ne (Neon)

O2 (Oxygen)

Ar (Argon)

Hg (Mercury)

H2O (Water)

Ga (Gallium)

In (Indium)

Sn (Tin)

Zn (Zinc)

Al (Aluminium)

Ag (Silver)

Au (Gold)

Cu (Copper)

Vapor

Triple Pointb

Vapor

Vapor

Triple Point

Triple Point

Triple Point

Triple Point

Triple Point

Melting

Freezing

Freezing

Freezing

Freezing

Freezing

Freezing

Freezing

-270.15 to – 268.15

-259.3467

-256.16

-252.85

-248.5939

-218.7916

-189.3442

-38.8344

0.01

27.7646

156.5985

231.928

419.527

660.323

961.78

1064.18

1084.62

ae-H2:  Hyhdrogen at the Equilibrium Concentration of Orhomolecular and Paramolecular Forms.

bTriple Point:  Temperaure at which he Solid, Liquid, and Vapor Phases are in Equilibrium.

                ในการวัดอุณหภูมิมักอาศัยตัวแปรสัญญาณเชิงกลหรือ เชิงไฟฟ้าแบบต่างเปลี่ยนค่าอุณหภูมิเป็นค่าแปรมูลฐาน อันได้แก่ การเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง, ความดัน (หรือแรงหรือแรงปิด) แรงดันไฟฟ้า (หรือกระแสไฟฟ้า), impedance แล้วส่งเข้าเครื่องวัดทำการเปลี่ยนค่าแปรมูลฐานดังกล่าวเป็น การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งขั้นสุดท้าย เพื่อ indicator หรือ record หรือไปขับกลไกในเครื่องควบคุมต่อไป

 

การเลือกใช้เครื่องวัดอุณหภูมิแบบใดนั้น จะต้องพิจารณาถึงความเหมาะสมกับงาน เนื้อที่ว่างและสภาพแวดล้อมของจุดวัด ช่วงอุณหภูมิที่ต้องการวัด ความจำเป็นของการวัดจากที่ไกล ความละเอียดแม่นยำและความวางใจได้ (Reliability) ของค่าวัด ความทนทาน และความสะดวกในการใช้และบำรุงรักษาตลอดจนราคาเชิงเศรษฐกิจ เป็นต้น

ในวงการอุตสาหกรรมในปัจจุบัน การวัดอุณหภูมิเชิงไฟฟ้า โดยใช้thermocouple และความต้านทานไฟฟ้า เป็นแบบที่ใช้มากที่สุดคือมากว่าครึ่งหนึ่งของการวัดอุณหภูมิทั้งหมด ทั้งนี้เป็นเพราะตัววัดทั้งสองมีช่วงวัดอุณหภูมิที่เหมาะสม, มีความละเอียดแม่นยำสูง, สามารถวัดจากที่ไกลได้ และสัญญาณที่ส่งออกเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งสะดวกในการใช้ร่วมกับเครื่องวัด เครื่องบันทึก หรือเครื่องควบคุมแบบไฟฟ้าได้

ส่วนการวัดอุณหภูมิเชิงกล โดยใช้ตัววัดแบบกระเปาะบรรจุของเหลวนั้น ยังคงนิยมใช้กันอยู่มาก เพราะตัววัดแบบนี้ไม่ต้องอาศัยพลังขับดันอื่นมาช่วย, แข็งแรงทนทาน, สะดวกในการใช้และบำรุงรักษา

2.     วิธีการวัดอุณหภูมิ (Method of Temperature Measurement) มี 2 แบบ คือ แบบสัมผัส (Contact Meas.) และแบบไม่สัมผัส (Non-Contact Meas.) ซึ่งมีวิธีการวัดได้ 4 ชนิด คือ

Ø     Expansion Thermo Instrument เป็นแบบ Contact Measurement

Ø     Filled System Instrument เป็นแบบ Contact Measurement

Ø     Electrical Temperature Instrument เป็นแบบ Contact Measurement

Ø     Radiation Temperature Instrument (Pyrometer) เป็นแบบ Non-Contact Measurement

Ø     Other Type

2.1 Expansion Thero Instrument  มี 3 สถานะ คือ

-         Solid Expansion ได้แก่ Bimetallic Temperature Instrument

-         Liquid Expansion ได้แก่ Liquid in Gas Temperature Instrument

-         Liquid in Metal Temperature Instrument

-         Gas Expansion ได้แก่ Gas Thermometer

ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดดังต่อไปนี้

โครงสร้างของ Thermometer ประกอบด้วย

1.       Meauring หรือ Bulb คือ กระเปาะส่วนที่บรรจุของเหลวมีผนังบาง เพื่อให้ความร้อนถ่ายเทไปยังของเหลวในกระเปาะได้ดี เป็นส่วนที่ใช้วัดอุณหภูมิ

2.       Stem คือ ก้านแท่งยาวภายในเป็นท่อเล็ก ๆ (Capillary) ให้ของเหลวขยายตัววิ่งเข้าไป เมื่อได้รับอุณหภูมิ

3.       Scale คือ ขีดแสดงว่าอุณหภูมิที่ติดอยู่บน Stem บอกค่าอุณหภูมิโดยดูจากระดับของเหลวใน Capillary

4.       contraction Chamber เป็นส่วนขยายกว้างใน Capillary มีไว้ป้องกันไม่ให้ของเหลวหดตัวเข้าไปในกระเปาะ เมื่อวัดอุณหภูมิต่ำเกินไป (บางตัวไม่มี)

5.       Expansion Chamber เป็นส่วนขยายกว้างของ Capillary ด้านบนสุดของเทอร์โมมิเตอร์ มีไว้เพื่อระบายความดันไอของก๊าซที่อยู่ด้านบนของของเหลว เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เทอร์โมมิเตอร์เสียหาย เมื่อวัดอุณหภูมิสูง ๆ

6.       Immersion Ring มีเฉพาะเทอร์โมมิเตอร์แบบ Partial Immersion Thermometer เป็นขีดบอกเพื่อให้จุ่มเทอร์โมมิเตอร์ จนผิวของของเหลวอยู่ที่ขีดนี้ เพื่อวัดอุณหภูมิของของเหลว

2.1.1          Solid Expansion (Bimetallic Thermo Instrument)

ใช้หลักการขยายตัวของวัสดุ เมื่อได้รับความร้อนหรืออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปมีความสัมพันธ์ดังนี้

                                DL          =             k LoDT

DL          =             ความยาวที่เปลี่ยนแปลง

Lo           =             ความยาวเริ่มต้น

DT          =             อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง

k              =             สัมประสิทธิ์ของการขยายตัว เนื่องจากอุณหภูมิของวัตถุ

หลักการข้างต้น จึงได้มีการนำแถบโลหะ 2 ชนิด ทีมีค่า k ต่างกันมาประกบเข้าด้วยกัน เมื่อได้รับความร้อน การขยายตัวที่แตกต่างกัน ทำให้แถบโลหะเกิดการโค้งงอขึ้นดังรูป

 

 

ที่มา Instrumentation for  engineering  measurement(second  edition)

JAMES W. DALLY,WILLIAM F.RILEY,KENNETH G. McCONNELL

1993 , ISBN 0471-551-929

โดยที่ระยะการโค้งงอขึ้นอยู่กับ

1.       ความแตกต่างของค่า k ยิ่งต่างกันมาก การโค้งงอจะมากขึ้นด้วย

2.       ค่า Lo หรือความยาวของแถบโลหะยิ่งยาวมาก การโค้งงอก็มาก

3.       DT หรือระดับอุณหภูมิ

4.       ความหนาของแถบโลหะ

ค่าความไวในการวัด (Sensitivity) ขึ้นอยู่กับค่า k, Lo และความหนาของแถบโลหะ แถบโลหะที่นิยมใช้ส่วนมากจะเป็น Invar (36% Ni + 64% Fe) ซึ่งมีค่าและ Brass หรือโลหะผสมระหว่าง Fe + Cr + Mn + Ni    ซึ่งมีค่า k สูง

ได้มีการนำเทคนิคของการเพิ่มระยะการเคลื่อนที่ เช่นเดียวกับการวัดความดันแบบ Bourdon Tube มาประยุกต์ใช้กับการวัดอุณหภูมิ โดยมีรูปแบบที่คล้าย ๆ กัน เช่น

-         แบบ Helix

-         แบบ Spiral

เพื่อให้สามารถอ่านค่าที่ส่วนแสดงผลได้ง่ายขึ้น และเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนขึ้น

 

                               

ย่านการใช้งาน (Measuring Range) โดยทั่วไปอยู่ในช่วง –75 ถึง 540oC

การใช้งาน

                ใช้เป็น Temperature Gauge นิยมใช้งานโดยทั่วไป

                ใช้เป็น Temperature Switch ซึ่งนิยมใช้งานมากชนิดหนึ่ง

ข้อดี

1.       ราคาค่อนข้างถูก

2.       แข็งแรง ทนทาน

3.       ใช้วัดอุณหภูมิใน Range ที่กว้าง

4.       ติดตั้งง่าย บำรุงรักษาง่าย ค่าใช้จ่างต่ำ

5.       ให้ค่า Accuracy เป็นที่น่าพอใจ เมื่อเทียบกับราคา

ข้อด้อย

1.       ติดตั้งได้เฉพาะ Field Mounting เท่านั้น

2.       การขนส่งและการติดตั้งต้องกระทำอย่างระมัดระวัง ในเรื่องของการกระแทก เพราะอาจทำให้เกิด Error ในการวัดได้

3.       ไม่นิยมใช้เป็นอุปกรณ์วัดค่าแบบอ้างอิง เนื่องจากมีค่า Accuracy ค่อนข้างต่ำ หรือมีความน่าเชื่อถือต่ำนั่นเอง

2.1.2          Liquid in Glass Thermo Instrument

หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปคือ Thermometor แบบแท่งแก้วนั่นเอง เป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ในโรงงานอุตสาหกรรมในห้องทดลอง ในโรงพยาบาล เป็นต้น

ย่านการวัดขึ้นอยู่กับของเหลวที่เติมลงไปใน Bulb แต่โดยทั่วไปจะมี Measuring Rang อยู่ในช่วง –120 ถึง 320oC ขึ้นอยู่กับของเหลวที่ใช้เติมและเทคนิคการออกแบบ เช่น หากใช้ปรอทจะมีข้อจำกัดในเรื่องของ Freezing Point ที่ –39oC ดังนั้นจึงต้องการใช้ Alcohol แทน เป็นต้น หรือในกรณีของการวัดที่อุณหภูมิสูง ๆ หากใช้ปรอทที่มีโอกาสเกิดการระเหยได้ จึงต้องใช้การอัดด้วยก๊าซไนโตรเจนที่ความดันประมาณ 30-300 psig ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ต้องการวัด

อย่างไรก็ตามหากอุณหภูมิเกิน 600oC จะไม่นิยมใช้ Thermometer ชนิดนี้ เพราะความร้อนจะทำให้กระเปาะแก้วเสียหายหรือถ้ายังไม่เสียหายก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงปริมาณในส่วนที่เป็น Capillary Tube ทำให้การวัด Error ขึ้นได้

ข้อดี

1.       ราคาถูก

2.       โครงสร้างแบบง่าย

ข้อด้อย

1.       แตกหักง่าย

2.       อ่านค่าได้ยาก จึงไม่นิยมใช้งานอุตสาหกรรม

3.       ที่อุณหภูมิสูง ๆ  ทำให้  Volume ของ Capillary เปลี่ยนแปลงเกิด Error ได้

4.       ไม่สามารถใช้งานแบบที่มีการขึ้นลง (Fluctuating Temperature) ของอุณหภูมิ

5.       ใช้เป็น Indicator ได้เท่านั้น

2.1.3          Liquid in Metal Thermo Instrument

เป็น Thermometer ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแก้ไขข้อด้อยของ Liquid in Glass Thermometer โดยการใช้กระเปาะโลหะ (Steel Bulb) แทนแก้ว จึงจำเป็นต้องนำหลักการทำงานของ Bourdon มาประยุกต์ใช้งานร่วมด้วย เพื่อให้สามารถมองเห็นสภาพการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบน Scale ได้ เนื่องจากว่า Steel Bulb ไม่สามารถผ่านให้เห็นปรอทหรือ Working Fluid ภายในได้

โดยปกติจะใช้ปรอทบรรจุอยู่ภายใน Bulb แต่เนื่องจากมีข้อจำกัดเรื่องการวัดที่อุณหภูมิต่ำ ๆ จึงได้มีการใช้ Fluid อื่น ๆ อีกเพื่อแก้ไขจุดด้อยดังกล่าว

 

Liquid

Temperature Range (oC)

Mercury

Xylene

Alcohol

Ether

Other Organic Liquid

Napthalene

Ethybenzene

Ethyl Alcohol

Kerosene

-39 to 650

-40 to 400

-46 to 150

20 to 90

-87 to 260

-15 to 260

-85 to 175

-130 to –50

-50 to 130

 

2.1.4          Gas Thermometer

อาศัยกฎของชาร์ล (Charles’s Law) คือ ความดันของก๊าซจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ในปริมาณที่จำกัด

                                                P1 V1                       =             P2 V2      

                                                                  T1                                            T2

                ในกรณีนี้  V1 =  V2 เนื่องจาก Volume ที่บรรจุก๊าซคือ Bulb ซึ่งมีค่าคงที่จะได้

                                                                P1                  =             P2

                                                                                                T1            =             T2           

                โครงสร้างของ Gas Thermometer จะคล้ายกับอุปกรณ์วัดความดันแบบ Bourdon Tube โดยภายใน Bourdon Tube จะบรรจุด้วยก๊าซบางชนิดที่นิยมคือ Nitrogen Gas และ Helium Gas

                เมื่อก๊าซได้รับความร้อน จะเกิดการขยายตัวทำให้ Bourdon Tube ยืดตัวออกและสามารถอ่านค่าออกมาในรูปของอุณหภูมิได้

                ข้อดีของ Gas Thermometer คือมีความไว (Sensitivity) ในการวัดดีกว่าแบบ Liquid  Expansion System ด้วยขนาด Bulb ที่เท่ากันและรูปร่างที่เหมือนกัน

2.2         Filled System thermo Instrument

Fluid ที่ใช้เติมมี 3 ลักษณะ คือ Gas Filled, Liquid Filled และ Vapor Pressure Thermometer

2.2.1 Gas Filled Thermometer

                อาศัยหลักการ Charles’s Law (กฎของชาร์ล) คือ เมื่อปริมาณคงที่หรือถูกจำกัด ความดันของก๊าซจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ

                โครงสร้างจะเหมือนกับแบบ Gas Thermometer ดังที่กล่าวมาแล้ว

คุณลักษณะโดยทั่วไป

1.       มี Measuring Range กว้างที่สุดเมื่อเทียบกับ Filled System อื่น ๆ

2.       ส่วนมากจะ Filled ด้วย Nitrogen Gas ซึ่งมีช่วงการวัดในย่านอุณหภูมิสูงและปานกลาง โดยมี Critical Point ที่ –232.7oF6

3.       Helivon Gas Filled เหมาะสำหรับการวัดอุณหภูมิต่ำ ๆ ใกล้กับ Zero Absolute Temperature (0k) โดยมีจุด Critical Point อยู่ที่ – 450.3oF

4.       Argon Gas ใช้วัดในช่วง 470 ถึง 760oC และโดยมาก Bulb จะเป็นโลหะ

2.2.2 Liquid Filled Thermometer

                หลักการทำงานอาศัยการขยายตัวของของเหลวภายใน Bulb ที่มีโครงสร้างเป็น Bourdon Tube

                ของเหลวที่ใช้ส่วนมากจะเป็น  Won Inert Hydrocarbon เช่น Xylene (C8H10) ซึ่งมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงกว่าปรอทถึง 6 เท่า และของเหลวที่ใช้นี้จะไม่ใช่ปรอท

                โครงสร้างส่วนใหญ่จะคล้ายกับแบบ Liquid in Glass และ Liquid in Metal Thermometer และมีย่านการวัดตามคุณสมบัติของของเหลวที่ Filled ดังตารางในหัวข้อ 2.1.3

Thermometer แบบนี้มี 3 ลักษณะ คือ

a.)           Class I (No Compensation) เป็นแบบที่ไม่มีการชดเชยค่าผิดพลาดจะมี Capillary สั้น ๆ

b.)           Class IA (Full Compansation) เป็นแบบที่มีการชดเชยค่า Error จากผลของอุณหภูมิที่มีต่อ Capillary Tube และ Pressure Element

c.)           Class IB (Case Compenastion) เป็นแบบที่มีการชดเชยค่า Error ที่เกิดขึ้นจากผลของอุณหภูมิที่มีต่อ Pressure Flement เท่านั้น

2.2.3 Vapor pressure Thermometer (Liquid Vapor Filled Thermometer)

 

ที่มา   INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL (SECOND  EDITION) , SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , Mc GRAW-HILL

ภายในกระเปาะจะบรรจุของเหลวที่สามารถระเหยเป็นไอได้ง่าย ตามสภาวะการใช้งาน โดยเมื่อของเหลวได้รับความเย็นหรืออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะเกิดการระเหยขึ้นไปอยู่ในส่วนของ Bourdon Tube และเกิดความดันขึ้น ทำให้ Bourdon เคลื่อนที่และสามารถอ่านค่าอุณหภูมิได้

                ในทางกลับกัน หากอุณหภูมิลดลงไอระเหยก็จะควบแน่นกลับเป็นของเหลวอีกครั้ง ทำให้ความดันของก๊าซลดลง ค่าของอุณหภูมิที่อ่านได้ก็ลดลงด้วยเช่นกัน

                สำหรับของเหลวที่ใช้เติมในกระเปาะนั้น มีหลายชนิดขึ้นอยู่กับย่านการใช้งานวัด ดังตาราง

Liquid

Critical Temp (oC)

Boling Temp (oC)

Measuring Range Available (oC)

Argon

Methyl Chloride

Sulphur Dioxide

Ethyl-Aleohol

Toluene

Ethyl-Chloride

Bulane (n)

Methyl Bromide

Di-Ethyl Ether

Water

-122

143

157

243

321

187

154

-

194

375

-185.7

-23.7

-10

78.5

110.5

12.2

-0.6

4.6

34.5

100

Very Low Temp. Down To –253

0 to 50

30 to 120

94 to 177

150 to 250

30 to 100

20 to 80

27 to 82

60 to 160

120 to 220

2.2.4  Mercury Filled Thermometer

                หลักการโดยที่ทั่วไปจะเหมือนกับ Liquid Filled Thermometer เพียงแต่ใช้ปรอทเป็น Working Fluid เท่านั้น เนื่องจากปรอทมีคุณสมบัติที่ดีหลายประการ ได้แก่

-         มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ

-         ให้ค่า Accuracy ในการวัดที่ดี

-         ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดี

-         ให้ค่าความดันที่สูง จึงทำให้ลดค่า Error ที่เกิดขึ้นจากผลของระยะห่าง (ความสูง) ระหว่าง  Measuring Bulb กับ Bourdon (Measuring Element) ซึ่งค่าความดันภายใน Bourdon ที่เกิดขึ้นอาจสูงถึง 1200 psig ในกรณีที่อุณหภูมิสูง ๆ และต่ำสุดจะอยู่ที่ประมาณ 400 psig และด้วยความดันที่สูงนี้จึงเกิดพลังขับเคลื่อนสูง ทำให้สามารถนำไปใช้งานต่อเนื่องกับอุปกรณ์ได้ดี เช่น ติดตั้งร่วมกับ Micro Switch ได้

ดังนั้นวัสดุที่ใช้ทำ Bulb จึงต้องเป็นวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำด้วยเช่นกัน ส่วนมากมักจะใช้ Stainless Steel เนื่องจากทนต่อสภาวะการกัดกร่อนได้ดี ทำให้สามารถใช้งานได้หลายหลายกว่า

ปัจจัยที่ทำให้เกิดค่า Error ของ Filled System Thermometer

a.)     Ambient Temperature Effect  เช่น ขณะเริ่มต้นทำการวัดค่า Tamb = 25oC เมื่อปล่อยทิ้งไว้สักครู่ หรือขณะทำการวัดซึ่งต้องรอให้อุณหภูมิที่วัดได้อยู่ในสภาวะ Steady State ก่อนจึงจะบันทึกค่าได้ ในขณะที่ Tamb กลายเป็น 27oC ดังนั้นค่าที่อ่านได้จึงไม่ตรงกับความเป็นจริง วิธีแก้ไขคือ ต้องมี Thermometer สำหรับวัด Tamb. วัดค่าอยู่ใกล้ ๆ ด้วยแล้วบันทึกค่า เพื่อนำมาชดเชยหรืออาจใช้วิธีการออกแบบโดยใส่ Bimetallic Strip ไว้ที่ Bourdon Tube เป็นการชดเชยค่าแบบอัตโนมัติ ดังรูป

 

ที่มา  INDUSTRIAL  INSTRUMENTATION  AND  CONTROL(SECOND  EDITION)

, SK  SINGH , ISBN 007-048-290X , Mc GRAW-HILL

b.)     Radiation Effect เกิดการแผ่รังสีระหว่าง Measuring Bulb (กระเปาะวัดอุณหภูมิ) กับ Measuring Part (เช่น Bourdon, Pointer) วิธีการแก้ไขคือ ทำ Shield กั้นระหว่าง 2 ส่วนนี้

c.)     Immersion Effect เกิดจากการ Bulb สัมผัสกับแหล่งที่จะวัดอุณหภูมิ ไม่ถูกตำแหน่ง เช่น จุ่ม Bulb ลงไปในของเหลวน้อยเกินไป ทำให้สัมผัสกับของเหลวแหล่งอุณหภูมิได้ไม่เต็มที่ ปัญหานี้เกิดจากการใช้งานไม่ถูกต้องตามชนิดของ Thermometer นั่นเอง

เนื่องจาก Thermometer ที่ผลิตขึ้นมานั้นจะมี 3 แบบ คือ

1.       Partial Immersion Thermometer (จุ่มบางส่วน)

2.       Total Immersion Thermometer (จุ่มส่วนที่มี  Working Fluid ทั้งหมด)

3.       Complete Immersion Thermometer (จุ่มทั้งชิ้น)

C 1. Partial Immersion Thermometer