วันศุกร์ที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

การควบคุมอุณหภูมิ MO Memoir : Friday 12 February 2553

เรื่องนี้ก็ยังคงเกี่ยวข้องกับสาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันอยู่ดี


เมื่อวานตอนเย็นสาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันมาถามว่า base line ของเครื่อง TPX มันวิ่งขึ้นตลอดเวลา จะให้ทำอย่างไรดี ผมก็เลยแวะไปดูและพบว่าเส้น base line มันวิ่งขึ้นตลอดเวลาจริง ๆ โดยวิ่งเฉียงจากมุมด้านล่างซ้ายของจอคอมพิวเตอร์ไปยังมุมด้านบนขวา แต่ถ้าสังเกตดูแกน y (แกนความแรงของสัญญาณ)ก็จะเห็นว่าสเกลของแกน y นั้นน้อยมาก คืออยู่ในระดับ 10-3

คือเจ้าตัวโปรแกรมของเครื่องนี้มันปรับขนาดแกน y โดยอัตโนมัติ โดยมันจะพยายามให้รูปกราฟมันโตที่สุดเท่าที่จะโตได้ (คือให้โตเต็มหน้าจอคอมพิวเตอร์) ดังนั้นถ้าสัญญาณมาต่ำมาก มันก็จะทำให้แกน y มันละเอียดขึ้น แต่ถ้าสัญญาณมันแรงมาก มันก็จะปรับให้ช่วงแกน y กว้างขึ้น จริง ๆ แล้วตอนเช้าวันนั้นมีคนมาถามผมก่อนแล้วว่าทำไมในการทดลองสองครั้ง ครั้งหนึ่งนั้นสัญญาณแกว่งไปแกว่งมามาก แต่ในอีกครั้งหนึ่งนั้นสัญญาณมันเรียบมาก ผมก็บอกให้เขาดูสเกลของแกน y ของกราฟทั้งสอง คือกราฟทั้งสองนั้นใช้สเกลแกน y ที่แตกต่างกัน 10 เท่า ดังนั้นกราฟที่สัญญาณอ่อนกว่า 10 เท่าจึงถูกขยายสเกลให้เต็มจอภาพ สัญญาณ noise ต่าง ๆ จึงปรากฏให้เห็นเด่นชัด ส่วนกราฟอีกรูปหนึ่งนั้นสัญญาณแรงกว่า 10 เท่า โปรแกรมก็เลยใช้สเกลที่กว้างกว่า 10 เท่าเพื่อแสดงกราฟให็เต็มจอ สัญญาณรบกวนต่าง ๆ จึงดูหายไป แต่ถ้าขยายภาพขึ้นมาก็จะมองเห็นสัญญาณ noise เช่นเดียวกัน

ทีนี้กลับมาตอนเย็นหลังจากที่ได้บอกให้สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันให้ดูสเกลแกน y แล้ว ผมก็บอกทดลองฉีดแอมโมเนียเข้าเครื่อง TPX เพื่อที่จะได้เห็นว่าเมื่อมีแอมโมเนียเข้าไป สัญญาณจากแอมโมเนียจะทำให้สเกลของกราฟนั้นหยาบขึ้น และจะเห็นเส้น base line ที่วิ่งเฉียงพาดจากมุมหนึ่งของจอไปยังอีกมุมหนึ่งของจอนั้นตกลงมาอยู่ที่ขอบล่างของจอ แล้วผมก็นั่งรอดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น

ปรากฏว่าเข็มแรกที่ฉีดเข้าไปไม่มีสัญญาณใด ๆ ออกมาทั้ง ๆ ที่ไม่ได้ใส่ตัวอย่างเข้าไปในเครื่อง ผมก็เลยบอกให้ฉีดใหม่อีกครั้ง ตอนนี้สังเกตเห็นว่าตอนที่สาวน้อยหน้าใสใส่แว่นยิ้มได้ทั้งวันใช้ syringe ดูดแก๊สออกมาจากลูกโป่งที่เป็นที่เก็บแก๊สแอมโมเนียนั้น syringe ที่ใช้เป็นชนิดที่มีวาล์วเปิด-ปิดอยู่ที่หัวเข็ม (เป็นปุ่มกดจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง) ผมก็เลยถามว่าเปิดวาล์วที่หัวเข็มหรือยัง ซึ่งตำแหน่งของวาล์วทดสอบได้โดยการดึงลูกสูบ (piston) ของ syringe ออกมา จากนั้นก็ปล่อยมือที่ดึงลูกสูบนั้น ถ้าหากวาล์วอยู่ในตำแหน่งเปิด แก๊สจะเข้าไปในกระบอก syringeตัวลูกสูบจะไม่ถูกดันกลับเข้าไป แต่ถ้าวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด การดึงเอาลูกสูบถอยหลังจะทำให้เกิดสุญญากาศขึ้นในกระบอก syringe อากาศภายนอกก็จะดันลูกสูบให้กลับเข้าไปข้างใน ผลการทดสอบปรากฏว่าวาล์วที่หัวเข็มยังปิดอยู่ (มิน่าเล่าเข็มแรกที่ฉีดเข้าไปจึงไม่มีอะไรออกมา เพราะว่ามันไม่มีอะไรอยู่ในเข็มให้ฉีดเข้าไป) แต่งานนี้จะไปว่าสาวน้อยหน้าใสก็ไม่ได้ เพราะสาวน้อยเองก็ไม่เคยใช้ syringe ชนิดนี้มาก่อน และผมเองก็ไม่เคยสอนวิธีใช้

ระหว่างที่นั่งรอดูสัญญาณปรากฏบนจอภาพนั้น ผมก็ถามขึ้นว่าตอนนี้ทำการวิเคราะห์ที่อุณหภูมิเท่าใด คำตอบที่ได้รับคือ 25 องศาเซลเซียส ผมก็เลยถามกลับไปว่าคุมอุณหภูมิอย่างไร คำตอบที่ได้รับคือก็ตั้งค่าไว้ที่นั่นแค่นั้นเอง

อุปกรณ์วัดที่ใช้ thermal conductivity detector (TCD) เป็นตัวตรวจวัดนั้น อุณหภูมิของแก๊สที่ไหลเข้า detector มีผลต่อสัญญาณที่ได้ ถ้าอุณหภูมิของแก๊สที่ไหลเข้านั้นเปลี่ยนแปลงไปมา สิ่งที่เห็นคือ base line ไม่นิ่ง วิ่งขึ้นลงตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ดังนั้นเพื่อให้ base line นิ่งหรือมีการแกว่งน้อยที่สุด จึงควรที่จะควบคุมให้อุณหภูมิแก๊สที่เข้า detector นั้นคงที่ สำหรับอุปกรณ์ควบคุมที่สามารถให้ความร้อนได้เพียงอย่างเดียว (ไม่มีระบบระบายความร้อนออก) เช่นเตาของเครื่อง TPX หรือ oven ของเครื่อง GC จากประสบการณ์ที่ผ่านมาพบว่าอุณหภูมิต่ำสุดที่เครื่องสามารถควบคุมได้นั้นควรสูงกว่าอุณหภูมิห้องสัก 10 องศาเซลเซียส เช่นเครื่อง TPX ที่ตั้งอยู่ในห้องแอร์นั้น เพื่อให้การวัดนั้นทำซ้ำได้ จึงไม่ควรทำการทดลองที่อุณหภูมิห้อง แต่ควรตั้งอุณหภูมิการวัดให้สูงกว่าอุณหภูมิห้องสัก 10 องศาเซลเซียส เช่นตั้งไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสเป็นอย่างน้อย

สำหรับเครื่องที่ตั้งไว้นอกห้องแอร์เช่นเครื่อง GC นั้น อุณหภูมิต่ำสุดของ oven ที่เครื่องสามารถควบคุมได้จะแปรเปลี่ยนไปตามฤดูกาล เช่นในหน้าหนาวหรือหน้าฝน เราอาจตั้งอุณหภูมิการทำงานของ oven ไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสได้ แต่ถ้าเป็นหน้าร้อนที่อุณหภูมิห้องสูงระดับกว่า 30 องศาเซลเซียสนั้น การตั้งอุณหภูมิ oven ไว้ที่ 40 องศาเซลเซียสก็อาจไม่สามารถควบคุมให้นิ่งได้ ดังนั้นในการปรับตั้งเครื่องนั้น จึงจำเป็นต้องพิจารณาด้วยว่าจะทำการทดลองนานเท่าใด ในสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างไร

ปัญหานี้เคยพบตอนที่มีนิสิตมาปรึกษาเรื่องหาคอลัมน์แยกออกซิเจนและไนโตรเจน คือเขาเอาแคตตาล็อกของต่างประเทศ (ที่ตัวแทนจำหน่ายในประเทศไทยให้มา) มาเปิดเลือกชนิดคอลัมน์ ซึ่งในแคกตาล็อกนั้นก็มีคอลัมน์ที่สามารถใช้แยกออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากกันได้ แต่สิ่งที่เขาไม่ได้สังเกตคือต้องตั้งอุณหภูมิ oven ของเครื่อง GC ไว้ที่ 20 องศาเซลเซียส (ในกรุงเทพ มีสักกี่ชั่วโมงกัน ที่อุณหภูมิห้องอยู่ต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส) ซึ่งในต่างประเทศที่อากาศหนาวนั้น อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสก็ถือว่าสูงกว่าอุณหภูมิห้องมากแล้ว และถ้าต้องการใช้จริงก็คงต้องไปหาเครื่อง GC ที่มีระบบทำความเย็นติดตั้งเข้ากับ oven ด้วย


สงสัยว่าคงเป็นช่วงใกล้ปิดแลปกันแล้วมั้ง เลยมีเรื่องให้เล่าเกือบทุกวันเลย


และก็ฝากถึง สาวน้อย 150 เซนติเมตร (ที่ผมยังสงสัยอยู่ว่าจะเปิดวาล์วที่หัวท่อแก๊สถึงหรือเปล่า) สาวน้อยใบหน้าขาว (ที่ผมมองทีไรชวนให้นึกถึงผีญี่ปุ่นทุกที) และสาวน้อยคมเข้ม (ที่มาจากจังหวัดที่เพื่อนฝูงไม่กล้าไปเที่ยว และเจ้าตัวเองก็ดูท่าทางจะดุเอาเรื่องอยู่เหมือนกัน) ว่าให้ไปหัดทอดไข่เจียวให้ดี เราจะมีงานสังสรรรับน้องใหม่ด้วยการให้น้องใหม่แสดงฝีมือทอดไข่เจียวให้รุ่นพี่กินกับข้าวสวยร้อน ๆ

หวังว่าคงไม่เกิดเหตุการณ์แบบปีที่แล้วนะ ที่ทอดเสร็จแล้วต้องโยนทิ้งถังขยะไป (กินไม่ลงจริง ๆ) ส่วนใครเป็นคนทำนั้นให้ไปถามพวกปี ๒ เอาเอง

ไม่มีความคิดเห็น: