เครื่องมือวัด พื้นฐานสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม

เครื่องมือวัด อุปกรณ์ที่สำคัญกับโรงงานอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก เพราะขั้นตอนการผลิตชิ้นงานในอุตสาหกรรมต้องใช้เครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำ และเที่ยงตรง เพื่อรักษามาตรฐานการผลิต โดยใช้วัดขนาดความกว้าง ความยาว ความสูง ความลึก ของชิ้นงาน

สำหรับงานอุตสาหกรรม เครื่องมือวัด มีความสำคัญมากต่อการผลิตชิ้นงาน โดยทั่วไปแล้ว เครื่องมือวัดมีความหลากหลายแตกต่างกันออกไปโดยบทความนี้ จะแนะนำเครื่องมือวัดพื้นฐาน ที่ใช้สำหรับภาคอุตสาหกรรมเพื่อการผลิตสินค้าให้มีคุณภาพและช่วยควบคุมการผลิตให้ตรงตามมาตรฐาน

เครื่องมือวัด พื้นฐานสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม

ไมโครมิเตอร์ (Micrometer)  เป็นเครื่องมือวัดความละเอียดที่สามารถวัดได้ทั้งความกว้าง ยาว หรือความหนาของวัตถุที่มีขนาดเล็กและต้องการความละเอียดสูง โดยพื้นฐานการทำงานของไมโครมิเตอร์อาศัยหลักการเคลื่อนที่ตามเส้นรอบวงของเกลียวแล้วแสดงผลจากระยะที่เคลื่อนให้ได้ออกมาเป็นตัวเลขของขนาดวัตถุที่ทำการวัด มีให้เลือกเป็นระบบสเกลและระบบดิจิทัล โดยประเภทของไมโครมิเตอร์ (Micrometer) ที่นิยมใช้ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

1. ไมโครมิเตอร์แบบวัดภายนอก (Outside Micrometer) นิยมใช้กันมากกว่าแบบอื่น ใช้วัดขนาดความกว้าง ความยาว และ ความหนา ภายนอก ของเพลา บล็อก สายทรงกลม เส้นลวด วัตถุทรงกลม ฯลฯ

2. ไมโครมิเตอร์แบบวัดภายใน (Inside Micrometer) ใช้วัดความกว้างของช่องว่างต่างๆ เช่น เส้นผ่าศูนย์กลางภายในรู วงกลม ร่องใน

3. ไมโครมิเตอร์สำหรับวัดความลึก (Depth Micrometer) ใช้วัดความลึกของชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นสเต็ปขั้น รูวัดลึก หรือช่องวัดลึก ต่างๆ

คาลิปเปอร์ (Caliper) เป็นเครื่องมือวัดพื้นฐานมีการใช้งานมากที่สุดในภาคอุตสาหกรรมที่ใช้สำหรับวัดขนาดทางด้านมิติ ที่ให้ความละเอียดในการวัดเป็นค่าตัวเลขออกมาเป็นหน่วยมิลลิเมตรและนิ้ว และสามารถใช้วัดได้หลากหลายลักษณะรวมอยู่ในเครื่องมือชิ้นเดียว ทั้งขนาด ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง รวมถึงความลึกของวัสดุ 

ไฮเกจ (Height Gauge) ไฮเกจ เป็นเครื่องมือวัดขนาดความสูงสำหรับงานโมเดลหรืองานร่างแบบ (Lay-out) ก่อนทำการผลิตจริง โดยที่ผู้ทำการวัด สามารถขีดรอยเพื่อกำหนดระยะ ขนาด หรือความสูง บนผิวงานได้ด้วยเหล็กบาก สามารถใช้งานคู่กับโต๊ะระดับหรือแท่นระดับ (Surface Plate) เพื่อให้ได้ระนาบผิวอ้างอิงในการวัด  ในปัจจุบันไฮเกจได้ถูกพัฒนามากขึ้นตามลักษณะเฉพาะของโครงสร้างและระบบการทำงาน โดยยังมีลักษณะการใช้งานพื้นฐานที่ไม่แตกต่างจากเดิมมากนัก แต่ก็มีจุดเด่นที่ต่างกันออกไปในแต่ละประเภท โดยจะถูกแบ่งออก 3 ชนิด ได้แก่ เวอร์เนียไฮเกจ (Vernier Height Gage) ไดอัลไฮเกจ (Dial Height Gage) ดิจิทัลไฮเกจ (Digimatic Height Gage)

ไดอัลเกจ (Dial Gauge)   เป็นเครื่องมือวัดที่มีหน้าปัดคล้ายนาฬิกา  แสดงค่าการวัดจากการเคลื่อนที่ของเข็มที่ติดตั้งบนหน้าปัดเมื่อวางหัวสัมผัสของเครื่องวัดบนวัตถุ  โดยแต่ละสเกลจะมีความละเอียดสูงสุดตั้งแต่ 0.001 มิลลิเมตร จนถึงความละเอียด 0.01 มิลลิเมตร และมีพิสัยการวัดให้เลือกเริ่มต้นตั้งแต่ 0.5 มิลลิเมตร ถึง 100 มิลลิเมตร  ใช้สำหรับวัดความเป็นระนาบ ความขนาน ระยะเยื้องศูนย์ เช่น วัดหาศูนย์ของวัตถุก่อนทำการกลึง ตรวจสอบความเที่ยงศูนย์ ตรวจสอบความขนาน  และตรวจสอบขนาด และวัดความเยื้องศูนย์ของชิ้นงาน

ไดอัลเทสอินดิเคเตอร์ (Dial Test Indicator) เป็นเครื่องมือวัดที่หน้าปัดและสเกลคล้ายกับนาฬิกา มีหัวสัมผัสวัดและแกนวัดเป็นลักษณะคานยื่นออกมาจากชุดนาฬิกาวัด เพื่อทำการวัดและตรวจสอบ นับว่าเป็นเครื่องมือพื้นฐานในการผลิตที่หลาย ๆ โรงงานหรือภาคอุตสาหกรรมนิยมใช้กัน ออกแบบมาเพื่อวัดในตำแหน่งแนวตั้งหรือแนวนอน เหมาะกับงาน เช่น ตรวจสอบความเรียบ ตรวจสอบความขนาน วัดความเยื้องศูนย์ และวัดขนาด  ไดอัลเทสอินดิเคเตอร์ถูกใช้ในงานวัดที่ละเอียดมาก เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานผลิตหรือประกอบอย่างถูกต้อง

การเลือกซื้อ เครื่องมือวัด ให้เหมาะกับการใช้งาน

การเลือกซื้อเครื่องวัดสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปแล้ว จะคำนึงถึงมาตรฐาน และคุณภาพของเครื่องมือวัด (Measuring Instrument) เป็นหลัก นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ที่ผู้ใช้งานควรต้องคำนึงถึง

ได้แก่

1. ลักษณะของงานที่ต้องการวัด เพื่อระบุตัวงานที่ต้องการนำเครื่องวัดไปใช้งาน จากนั้นนำค่าที่ได้จากการตรวจสอบงานมาวิเคราะห์และปรับปรุงหรือรักษาคุณภาพของงาน อีกทั้งควรเลือกตัวเครื่องที่มีฟังก์ชั่นนพอดีและให้ครอบคลุมกับงาน
2. ความสะดวกในการใช้งาน เครื่องมือวัดที่ดีต้องมีลักษณะที่สามารถใช้งานได้หลากหลายมีฟังก์ชั่น สามารถรองรับการวัดค่าได้หลายพารามิเตอร์และทนต่อสภาพแวดล้อม เช่น การทนต่อการกระแทก ทนต่อละอองน้ำ หรือการใช้งานในที่ชื้น เป็นต้น
3. ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ แม้ว่าเครื่องมือวัดแต่ละชนิดจะให้ค่าออกมาตามการวัด แต่ตัวเลขที่ได้อาจไม่มีความถูกต้อง ซึ่งเกิดจากความคลาดเคลื่อน ทำให้ได้ตัวเลขที่ไม่แน่นอนหรือตัวเลขที่ผิดพลาดไปจากที่ต้องการ ดังนั้นเครื่องวัดที่มีมาตรฐานควรให้ค่าตัวเลขที่ตรงตามความเป็นจริงและมีความถูกต้องและการแสดงค่าการวัดออกมาต้องได้ค่าตามเดิมทุกครั้งที่ทำการวัดกับอุปกรณ์หรือระบบที่ต้องการวัด
4. ความไวในการวัด เนื่องจากเครื่องมือวัดบางชนิดจำเป็นต้องอ่านค่าในการวัดทันที เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิที่มีการเปลี่ยนแปลงทันทีเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลง หรือแม้แต่เครื่องมือวัดที่ทำงานโดยระบบดิจิทัลก็ต้องสามารถแสดงค่าตัวเลขได้อย่างรวดเร็ว เพื่อให้ตอบสนองต่อการทำงาน
5. มาตรฐานการรับรองคุณภาพและความปลอดภัย คือการผ่านการทดสอบในเครื่องมือวัดที่เป็นที่ยอมรับและได้รับรองคุณภาพมาตรฐานที่รับรองจากประเทศต่าง ๆ ช่วยสร้างความมั่นใจในคุณภาพของเครื่องมือวัดมากยิ่งขึ้น

(ที่มาข้อมูล : 5 เครื่องมือวัดพื้นฐาน (Dimension) ที่ควรมี )

แนะนำ สำหรับผู้ที่สนใจในเรื่องของการใช้เครื่องมือวัด การเลือกเครื่องมือมาตรฐาน วิธีการสอบเทียบ การกำหนดเกณฑ์การยอมรับ การประมาณค่าความไม่แน่นอนในการวัด และการดูแลรักษาเครื่องมืออย่างถูกต้อง เราขอแนะนำหลักสูตร การสอบเทียบไดอัลเกจและไดอัลเทสอินดิเคเตอร์ และหลักสูตร การสอบเทียบไมโครมิเตอร์และเวอร์เนียคาลิปเปอร์ด้วยเกจบล็อก หลักสูตรสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมคุณภาพเครื่องมือวัด โดยมุ่งเน้นให้ผู้เข้าฝึกอบรมสามารถปฏิบัติการสอบเทียบเครื่องมือวัดได้ตามมาตรฐาน ตั้งแต่การเลือกเครื่องมือมาตรฐาน วิธีการสอบเทียบ การกำหนดเกณฑ์การยอมรับ และการดูแลรักษาเครื่องมืออย่างถูกต้อง เพื่อให้ผู้เข้ารับการฝึกอบรมสามารถสอบเทียบยืนยันความถูกต้องของเครื่องมือได้ และสามารถนำไปปรับใช้ในหน่วยงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตให้ดียิ่งขึ้นได้อีก

สรุป

การเลือกใช้เครื่องมือวัด มีการใช้งานแตกต่างกันไปตามรูปแบบของการทำงานและประเภทของอุตสาหกรรม ซึ่งอาจมีนอกเหนือจาก 5 เครื่องมือวัด ที่ทางเราแนะนำในข้างต้น เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกเครื่องมือวัดที่มีคุณภาพ ต้องอย่าลืมคำนึงถึง มาตรฐานการรองรับเครื่องมือวัด ที่สามารถให้ผลลัพธ์การวัดที่มีความน่าเชื่อถือ ความแม่นยำและความเที่ยงตรงของข้อมูลซึ่งเป็นพื้นฐานการควบคุมการผลิตให้มีคุณภาพอยู่เสมอ