ถึงแม้โลหะจะมีหน้าตาเหมือนกันทุกประการ แต่พอเอาไปใช้งานจริงกลับไม่ทน ไม่แข็ง ไม่ตรงสเปก อย่างที่คิด แค่ดูด้วยตาเปล่าอาจไม่พอสำหรับงานอุตสาหกรรมที่เดิมพันด้วยความปลอดภัยและมาตรฐานการผลิต
ตรงนี้เองที่ทำให้ OES (Optical Emission Spectrometer) เข้ามามีบทบาทในฐานะเทคโนโลยีวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของโลหะ ที่สามารถบอกได้อย่างละเอียดว่าโลหะชิ้นหนึ่งมีธาตุอะไรผสมอยู่บ้าง และอยู่ในช่วงค่าที่กำหนดหรือไม่ บทความนี้จะพาไปรู้จักให้ชัดว่า เครื่องวิเคราะห์โลหะด้วย Optical Emission Spectrometer หรือจะเรียกอย่างกว้างขว้างว่า Arc/Sparkมีกี่แบบ และแต่ละแบบเหมาะกับงานลักษณะไหน เพื่อใช้เป็นตัวช่วยในการเลือกเครื่องมือให้เหมาะกับโรงงานหรือห้องแล็บของคุณ
Optical Emission Spectrometer คือ
Optical Emission Spectrometer (OES) คือ เครื่องมือวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของโลหะ ที่อาศัยหลักการแสงที่ปล่อยออกมาจากอะตอมเมื่อถูกกระตุ้น เพื่อระบุว่ามีธาตุอะไรอยู่ในโลหะ และมีปริมาณเท่าใด
ในการวิเคราะห์ด้วย Optical Emission Spectrometer โดยทั่วไปจะใช้การจุดสปาร์กหรืออาร์กบนผิวชิ้นงานโลหะ ทำให้อะตอมของธาตุต่าง ๆ ในโลหะได้รับพลังงานและอยู่ในสถานะกระตุ้น (Excited state) จากนั้นเมื่ออะตอมคืนสู่สภาวะปกติ จะปล่อยแสงออกมาในช่วงคลื่นที่จำเพาะของแต่ละธาตุ แสงเหล่านี้จะถูกส่งผ่านระบบออปติกเข้าไปยังตัวตรวจวัด (Detector) แปลงเป็นสัญญาณ แล้วนำไปประมวลผลเป็นสเปกตรัมเพื่อคำนวณออกมาเป็นค่าความเข้มข้นของธาตุแต่ละตัว
จุดเด่นของ OES คือสามารถวิเคราะห์ธาตุได้หลากหลาย (รวมถึงธาตุในระดับร่องรอย) ให้ผลที่ แม่นยำ รวดเร็ว และเหมาะกับงานเชิงอุตสาหกรรม เช่น การยืนยันเกรดโลหะ ตรวจสอบส่วนผสมในกระบวนการผลิต และการควบคุมคุณภาพ (QC) ที่ต้องใช้ผลวิเคราะห์เชิงปริมาณที่เชื่อถือได้
Detector ในเครื่อง Optical Emission Spectrometer
หัวใจสำคัญอีกส่วนหนึ่งของ Optical Emission Spectrometer คือ ตัวตรวจวัดแสง (Detector) ซึ่งมีหลายเทคโนโลยีให้เลือก โดยแต่ละแบบมีจุดเด่น จุดด้อย และความเหมาะสมกับงานต่างกัน ได้แก่
- PMT (Photomultiplier Tube)
PMT เป็นตัวรับสัญญาณแบบดั้งเดิมที่มีความไวสูงมากในช่วงคลื่นเฉพาะ เหมาะกับงานที่ต้องการตรวจธาตุเฉพาะจุดด้วยความละเอียดสูง ข้อดีคือสัญญาณรบกวนต่ำ ให้ค่าที่เสถียรและละเอียดในย่านที่สอบเทียบมาอย่างดี แต่ข้อจำกัดคือโดยมากจะออกแบบเป็นช่องวัดเฉพาะความยาวคลื่น ทำให้การเพิ่มธาตุหรือลดช่องวัดทำได้ไม่ยืดหยุ่น เครื่องที่ใช้ PMT จำนวนมากมักมีโครงสร้างซับซ้อน ดูแลยากขึ้น และค่าบำรุงรักษาสูงกว่า
- CCD (Charge-Coupled Device)
CCD เป็นดีเทกเตอร์แบบเซนเซอร์รับแสงที่สามารถรับสเปกตรัมได้ทีละหลายช่วงคลื่นพร้อมกัน ทำให้สามารถ อ่านธาตุได้ครอบคลุมในครั้งเดียว จุดเด่นคือโครงสร้างกระชับกว่า PMT หลายหลอด ดูแลง่ายกว่า รองรับการเพิ่ม/เปลี่ยนธาตุในโปรแกรมวิเคราะห์ได้ยืดหยุ่น และเหมาะกับงานวัดหลายธาตุพร้อมกันในงานอุตสาหกรรม ความแม่นยำและความสามารถทำซ้ำอยู่ในระดับที่ตอบโจทย์งาน QC ได้ดี ข้อเสียเปรียบเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ PMT คือในบางช่วงคลื่นและบางงานเฉพาะทาง PMT ยังให้ความไวสำหรับธาตุที่มีปริมาณน้อยมากๆแต่สำหรับงานโรงงานทั่วไป CCD ถือว่าให้สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการดูแลงานสูงมาก
- CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)
CMOS เป็นดีเทกเตอร์เชิงดิจิทัลอีกรูปแบบหนึ่งที่พัฒนาเทคโนโลยีต่อจาก CCD จุดเด่นคือ อ่านสัญญาณได้รวดเร็ว ใช้พลังงานต่ำ และออกแบบวงจรรวมได้ยืดหยุ่น ทำให้เหมาะกับเครื่องรุ่นใหม่ที่ต้องการความเร็วในการวิเคราะห์สูง รองรับการวัดต่อเนื่องจำนวนมาก และลดต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์ในระยะยาว ด้านความแม่นยำและสัญญาณรบกวนขณะเดียวกันยังคงข้อดีเรื่องการบำรุงรักษาง่ายและโครงสร้างภายในไม่ซับซ้อนเหมือน PMT หลายหลอด
สำหรับผู้ใช้งานในภาคอุตสาหกรรม Chemical House & Lab Instrument ขอแนะนำเครื่อง OES รุ่นใหม่จาก Hitachi ด้วยเทคโนโลยีแบบ CMOS ซึ่งช่วยให้สามารถอ่านธาตุได้ครอบคลุมในครั้งเดียว ปรับสูตร/ช่วงธาตุได้ยืดหยุ่นผ่านซอฟต์แวร์ และลดภาระด้านการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับระบบ PMT จำนวนมาก เหมาะทั้งกับโรงงานที่ต้องการความแม่นยำระดับแล็บ และฝ่ายผลิต/ฝ่าย QC ที่ต้องการความรวดเร็วและความสะดวกในการดูแลเครื่องในระยะยาว
เครื่อง OES มีกี่แบบ
เครื่อง Optical Emission Spectrometer ที่ใช้ในการวิเคราะห์โลหะ สามารถแบ่งการใช้งานออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ตามลักษณะการติดตั้งและการใช้งาน คือ Bench-top OES และ Mobile OES ซึ่งแม้จะใช้เทคโนโลยี OES เหมือนกัน แต่ตอบโจทย์หน้างานต่างกันชัดเจน
Bench-top OES
Bench-top OES คือเครื่อง Optical Emission Spectrometer แบบตั้งโต๊ะ เหมาะสำหรับติดตั้งในห้องแล็บหรือห้อง QC กลางของโรงงาน ให้ความเสถียรสูง ความแม่นยำดี รองรับการวิเคราะห์ธาตุได้หลากหลาย รวมถึงธาตุระดับร่องรอย (trace) เหมาะกับงานที่ต้องการควบคุมคุณภาพอย่างจริงจัง เช่น ตรวจยืนยันเกรดโลหะ ตรวจวัตถุดิบก่อนเข้าเตา วิเคราะห์ตัวอย่างจากไลน์ผลิต และออกรีพอร์ตเชิงมาตรฐาน จุดเด่นคือผลวิเคราะห์ละเอียด เชื่อถือได้ ใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงของโรงงานได้ดี
Mobile OES
Mobile OES คือเครื่อง Optical Emission Spectrometer แบบเคลื่อนที่ ใช้ร่วมกับหัววัด (Probe) ต่อสายออกจากตัวเครื่อง สามารถเข็นหรือย้ายไปวัดที่หน้างานได้ เช่น ตรวจโลหะที่ชิ้นงานขนาดใหญ่ ท่อ โครงสร้าง หรือชิ้นส่วนที่ไม่สะดวกตัดไปแล็บ เหมาะกับงาน PMI (Positive Material Identification) บนโครงสร้างจริง งานตรวจสอบภาคสนาม และงานที่ต้องการความยืดหยุ่นในการเข้าถึงตำแหน่งวัด ข้อดีคือยกแล็บไปหาชิ้นงานได้เลย ลดขั้นตอนการตัดชิ้นตัวอย่าง แต่ยังคงได้ความแม่นยำในระดับ Optical Emission Spectrometer
Chemical House & Lab Instrument จำหน่ายเครื่อง Optical Emission Spectroscopy OE720 และ OE750 ซึ่งเป็น Stationary Spark Spectrometers จาก Hitachi High-Tech พร้อมใช้งานตามมาตรฐานสากล ดูข้อมูลผลิตภัณฑ์ได้ที่: เครื่องวิเคราะห์ส่วนผสมของโลหะแบบตั้งโต๊ะ Arc Spark Spectrometer : OE Series
การอ่านค่าเคมีของโลหะมีความสำคัญอย่างไร ทำไมต้องตรวจสอบ
การอ่านค่าเคมีของโลหะ คือการตรวจสอบว่าโลหะชิ้นหนึ่งมีส่วนผสมของธาตุอะไรบ้าง และอยู่ในช่วงค่าที่กำหนดหรือไม่ ซึ่งมีผลโดยตรงต่อคุณสมบัติเชิงกล (Mechanical Properties) เช่น ความแข็ง ความทนแรงดึง ความเหนียว การทนความร้อน หรือการทนต่อการกัดกร่อน หากองค์ประกอบทางเคมีคลาดเคลื่อนไปเพียงเล็กน้อย อาจทำให้โลหะนั้นไม่เหมาะกับการใช้งานตามที่ออกแบบไว้ และส่งผลต่อความปลอดภัยหรืออายุการใช้งานของโครงสร้างหรือชิ้นส่วนได้
ในภาคอุตสาหกรรม การตรวจสอบส่วนประกอบทางเคมีของโลหะจึงเป็นเครื่องมือสำคัญในการ ยืนยันเกรดวัสดุและควบคุมคุณภาพ (QC) ทั้งในขั้นตอนรับวัตถุดิบ ระหว่างการผลิต และก่อนส่งมอบสินค้า ช่วยลดความเสี่ยงจากการใช้โลหะผิดเกรด ลดปัญหาชิ้นงานไม่ผ่านสเปก ลดการผลิตซ้ำ รวมถึงลดต้นทุนความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นภายหลังจากการใช้งานจริง
นอกจากนี้ การตรวจสอบค่าเคมียังเป็นส่วนหนึ่งของการ ปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อกำหนด ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมภายในประเทศ มาตรฐานสากล หรือข้อกำหนดจากลูกค้าในกลุ่มงานที่มีความเสี่ยงสูง เช่น โครงสร้างเหล็ก โรงไฟฟ้า ปิโตรเคมี ยานยนต์ หรืออากาศยาน การมีข้อมูลค่าเคมีที่ชัดเจนและตรวจสอบย้อนหลังได้ (Traceability) ช่วยให้โรงงานสร้างความน่าเชื่อถือและลดความเสี่ยงด้านกฎหมายและความปลอดภัยไปพร้อมกัน
เรียกได้ว่า การอ่านและตรวจสอบค่าเคมีของโลหะไม่ใช่เพียงขั้นตอนทางเทคนิค แต่เป็นด่านสำคัญในการป้องกันปัญหาเชิงโครงสร้าง เชิงคุณภาพ และเชิงความปลอดภัย ที่อาจกลายเป็นต้นทุนจำนวนมากในอนาคต หากละเลยการตรวจสอบตั้งแต่ต้นทางของกระบวนการผลิต
ข้อดีของการใช้เครื่อง OES ในการวิเคราะห์โลหะ
- ความแม่นยำสูง: เครื่อง Optical Emission Spectrometer สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของโลหะได้อย่างเที่ยงตรง ทั้งชนิดและปริมาณของธาตุ เหมาะสำหรับใช้ยืนยันเกรดโลหะ ควบคุมคุณภาพ และรองรับมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวด
- รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ: ให้ผลการทดสอบในเวลาอันสั้น รองรับการตรวจหลายตัวอย่างต่อเนื่อง เหมาะกับไลน์การผลิตที่ต้องการตรวจสอบคุณภาพตลอดเวลา ช่วยให้ตัดสินใจปรับกระบวนการผลิตได้ทันที
- วิเคราะห์ได้หลายองค์ประกอบพร้อมกัน: ในการยิงวัดหนึ่งครั้ง เครื่อง Optical Emission Spectrometer สามารถอ่านค่าได้ทั้งธาตุหลัก ธาตุผสม และธาตุร่องรอยพร้อมกัน ทำให้การเช็กสเปกโลหะสะดวก รวดเร็ว และลดภาระการทำงานของห้องแล็บและทีม QC
- สนับสนุนการตรวจสอบค่าเคมีของโลหะอย่างเป็นระบบ: เมื่อใช้ร่วมกับกระบวนการตรวจสอบค่าเคมีของโลหะอย่างสม่ำเสมอ เครื่อง Optical Emission Spectrometer ช่วยให้โรงงานมั่นใจได้ว่าโลหะที่ใช้ตรงสเปก ลดความเสี่ยงจากการใช้วัสดุผิดเกรด ลดของเสีย ลดการผลิตซ้ำ และช่วยป้องกันปัญหาด้านความปลอดภัยในระยะยาว
การเลือกเครื่อง OES ที่เหมาะสมกับการใช้งาน
การเลือกเครื่อง Optical Emission Spectrometer ควรเริ่มจากการดูว่างานของท่านต้องตรวจโลหะแบบไหนและที่ไหนเป็นหลัก
- ถ้าต้องตรวจชิ้นงานบนโครงสร้างจริง ท่อขนาดใหญ่ ถัง หรือชิ้นส่วนที่ไม่สามารถตัดไปแล็บได้ เหมาะกับการใช้ Mobile OES ที่เข็นไปหน้างานและยิงวัดที่ชิ้นงานได้โดยตรง
- ถ้างานหลักอยู่ในห้องแล็บหรือห้อง QC ต้องตรวจตัวอย่างจำนวนมากทุกวัน ใช้ผลวิเคราะห์เป็นมาตรฐานอ้างอิง เหมาะกับ Bench-top OES ที่ให้ความเสถียรและความแม่นยำสูงกว่า
นอกจากรูปแบบการใช้งาน ยังต้องพิจารณาเรื่องความละเอียดและชนิดธาตุที่ต้องวิเคราะห์ด้วย
- ถ้าต้องดูธาตุสำคัญในระดับต่ำ เช่น C, P, S, N หรือธาตุไมโครอัลลอย ควรเลือกเครื่องที่ระบุชัดเจนว่าสามารถวัดธาตุเหล่านี้ได้ในช่วงความเข้มข้นที่ต้องการ
- ตรวจสอบให้ตรงกับ มาตรฐานที่ต้องใช้ เช่น มาตรฐานเหล็กโครงสร้าง ยานยนต์ ปิโตรเคมี หรือมาตรฐานภายในของลูกค้า
เมื่อพิจารณาร่วมกันทั้งลักษณะงาน (หน้างาน/แล็บ), ประเภทโลหะ, ธาตุที่ต้องวัด และระดับความละเอียดที่ต้องการ จะช่วยให้เลือกเครื่อง Optical Emission Spectrometer ได้เหมาะสมและคุ้มค่ากับการลงทุนมากที่สุด
สรุป
เครื่อง Optical Emission Spectrometer เป็นเครื่องมือสำคัญในการวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของโลหะ ช่วยยืนยันเกรด ตรวจสอบสเปก และควบคุมคุณภาพได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว การเลือกเครื่อง OES ให้เหมาะสมกับประเภทโลหะ ธาตุที่ต้องวัด และรูปแบบงาน จะช่วยให้กระบวนการควบคุมคุณภาพในอุตสาหกรรมโลหะและการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดความเสี่ยงจากการใช้วัสดุผิดสเปก ลดของเสีย และเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในระยะยาว
ก้าวสู่การเป็นผู้นำด้านอุตสาหกรรมโลหะ ไปพร้อมกับ Chemical House & Lab Instrument Co., Ltd. บริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือวัดอุตสาหกรรมที่เข้าใจความต้องการเฉพาะของแต่ละภาคการผลิต เราพัฒนาและจัดจำหน่ายเครื่องมือวัดครบวงจร ตั้งแต่เกจวัดมาตรฐานไปจนถึงระบบดิจิทัลขั้นสูง ที่สามารถเชื่อมต่อกับระบบของท่านได้อย่างราบรื่น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและลดความสูญเสียในกระบวนการผลิต
นอกจากนี้ เรายังให้บริการหลังการขายอย่างครบวงจร ทั้งการบำรุงรักษา การสอบเทียบ และการซ่อมบำรุงโดยทีมงานมืออาชีพ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือของท่านจะทำงานได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพสูงสุด เพราะความแม่นยำคือรากฐานของความสำเร็จในทุกอุตสาหกรรม
ติดต่อสอบถามหรือขอใบเสนอราคาได้ที่
บริษัท เคมีเคิลเฮ้าส์ แอนด์ แล็บอินสทรูเม้นท์ จำกัด
Chemical House & Lab Instrument Co., Ltd.
โทร: (662) 184-4000 | Call Center: +66 (0)88 088 4399
ตัวแทนจำหน่ายเครื่องทดสอบ
Website: Chemical House & Lab Instrument Co., Ltd.
E-mail: mtsales@chemihouse.com หรือ info@chemihouse.com
Facebook : ch.chemicalhouse
| Line OA จาก QR Code ด้านล่าง
