Vibration Effect on Laboratory Balance with Different Readability and Loading ผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อเครื่องชั่งห้องปฏิบัติการ ที่มีความละเอียดและน้ำหนักชั่งแตกต่างกัน

Abstract

ผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อเครื่องชั่งห้องปฏิบัติการที่มีความละเอียดและน้ำหนักชั่งแตกต่างกัน

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการหาผลกระทบการสั่นสะเทือนที่ส่งผลต่อพฤติกรรมการอ่านค่าของเครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการที่มีค่าความละเอียดและน้ำหนักที่ชั่งแตกต่างกัน เพื่อจัดทำเป็นแนวทาง (guideline) สำหรับการติดตั้งเครื่องชั่งในสภาวะแวดล้อมที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการสั่นสะเทือน ส่งผลให้ใช้งานเครื่องชั่งได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ โดยทำการทดลองกับเครื่องชั่งที่มีค่าความละเอียด 0.01 g, 0.001 g, 0.0001 g, 0.00001 g และ 0.000001 g และที่ค่าน้ำหนักที่ชั่งแตกต่างกัน ระบบที่ใช้ในการทดลองประกอบด้วยโต๊ะลดการสั่นสะเทือนสำหรับวางเครื่องชั่งเพื่อใช้ลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนที่มาตามพื้นผิวห้อง ตัวสร้างการสั่นสะเทือน (Exciter) ใช้ป้อนสัญญาณการสั่นสะเทือน และหัว probe วัดความเร่ง (Accelerometer) เพื่อใช้วัดระดับการสั่นสะเทือน โดยทำการวิเคราะห์หาค่าความถี่ (Hz) และค่าแอมปลิจูดการสั่น ที่ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมการอ่านค่าของเครื่องชั่ง สำหรับเครื่องชั่งที่มีค่าความละเอียดแตกต่างกันพบว่าส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบในย่านความถี่สูง (มากกว่า 400 Hz) ยกเว้นเครื่องชั่งความละเอียด 0.01 g ที่ได้รับผลกระทบที่ค่าความถี่ 26 Hz ซึ่งอยู่ในช่วงเดียวกับแหล่งกำเนิดแรงสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ในห้องปฏิบัติการ เช่น มอเตอร์เครื่องปรับอากาศ ที่มีค่าความถี่อยู่ในช่วงประมาณ 30 Hz – 50 Hz และในส่วนของค่าแอมปลิจูดของการสั่นมีค่าอยู่ที่ 0.3 m/s² – 0.7 m/s² ในส่วนของเครื่องชั่งที่มีค่าน้ำหนักที่ชั่งแตกต่างกันพบว่าเครื่องชั่งส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบที่ค่าความถี่เท่ากันหรือแตกต่างกันไม่มาก ณ น้ำหนักชั่งใดๆ ในช่วงค่าความสามารถในการชั่งสูงสุดของเครื่องชั่ง ดังนั้นค่าน้ำหนักไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อค่าความถี่ตอบสนองของเครื่องชั่ง

Vibration Effect on Laboratory Balance with Different Readability and Loading

This research is aimed to find the vibration effect on the performance of laboratory balances with different readability and loading in order to propose the guideline for installing the balance in the environment avoiding the vibration effect for ultimate performance. The balances with different readability 0.01 g, 0.001 g, 0.0001 g, 0.00001 g, 0.000001 g and different loading value are investigated. The experimental setup is consisted of the anti-vibration table for installing the balance in order to exclude the vibration from the floor, the exciter used to generate the vibration, and the accelerometer used for detecting the vibration signal. The response frequency (Hz) and the amplitude of vibration which effect to the reading performance of the balances are measured. The results show that most balances (different readability) response to the high frequency (> 400 Hz) except the balance with 0.01 g readability that the frequency response is 26 Hz which is low frequency the same as the source of vibration in the laboratory; motor of the air-conditioner (~30 Hz – 50 Hz). The amplitude of vibration is in the range of 0.3 m/s² – 0.7 m/s². Furthermore, the frequency response of most balances are the same or slightly different at different loading in the range of maximum capacity. Therefore, the loading value is insignificant parameter to the frequency response of the balances.