การสอบเทียบหัววัด (sensor calibration) เบื้องต้น ก่อนใช้งานในภาคสนาม

พรชัย ไพบูลย์, พรรณี ชื่นนคร และสุนทรี ยิ่งชัชวาลย์
ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร ม. เกษตรศาสตร์ กำแพงแสน
กันยายน 2560
 
 

งานวิจัยภาคสนามของห้องปฏิบัติการชีวฟิสิกส์ของพืช ศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพเกษตร ตลอดระยะเวลา 30 ปีที่ผ่านมา เน้นศึกษาการไหลของน้ำในระบบต่อเนื่องจากดิน เข้าสู่พืช ออกสู่อากาศ (Soil-Plant-Atmospheric Continuum, SPAC) โดยวัดค่าสภาวะของน้ำในดิน (soil water potential, soil volumetric water content) อุณหภูมิดิน อุณหภูมิใบ/ผิววัสดุ อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์อากาศ และความเข้มแสงในช่วงความยาวคลื่นที่พืชใช้งานระหว่าง 400-700 nm (photosynthetic photon flux, PPF, วัดได้จากหัววัดแสงแบบ quantum) การวัดค่าต่างๆ เหล่านี้เพื่อใช้ในงานวิจัย จำเป็นต้องเลือกใช้หัววัดให้ถูกประเภท ตรงตามวัตถุประสงค์ มีความแม่นยำ (precision) เที่ยงตรง (accuracy) ให้ค่าเสถียร (reproducible) และสามารถใช้อ้างอิงหรือเทียบเคียงกับงานวิจัยอื่นที่ตีพิมพ์ในระดับสากลได้ ดังนั้น ตลอดเวลาที่ผ่านมา คณะวิจัยจึงเลือกใช้สถานีอากาศ หัววัด และเครื่องบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ (datalogger) ที่จำหน่ายโดยบริษัท LI-COR และ Spectrum Technologies ของประเทศสหรัฐอเมริกา เนื่องจากผลิตภัณฑ์ของทั้งสองบริษัทฯ มีชื่อเสียง ได้รับการยอมรับเพื่อใช้ในงานวิจัยและการเกษตรในระดับสากล มีการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้ถูกต้องตามหลักวัสดุศาสตร์ ทำให้วัดค่าได้อย่างแม่นยำ เสถียร คงทน (ใช้งานต่อเนื่องได้ 1-2 ปี) ติดตั้งและใช้งานในภาคสนามได้ไม่ยุ่งยากซับซ้อน สามารถบันทึกข้อมูลที่ต้องการได้อัตโนมัติทุก 15 นาทีตลอดทั้งปี และคุ้มค่าการลงทุน

หัววัดสภาพแวดล้อมทุกชนิด ได้แก่ อุณหภูมิดิน อุณหภูมิผิววัสดุ อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์อากาศ และหัววัดความเข้มแสง มีช่วงใช้งานและค่าความเที่ยงตรงที่แตกต่างกัน ซึ่งบริษัทผู้ผลิตระบุเป็นข้อมูลจำเพาะ (specification) ประจำตัวสินค้า ดังนั้น แม้เมื่อเป็นหัววัดใหม่ที่ได้ผ่านการสอบเทียบ (calibration) ในห้องปฏิบัติการของบริษัทผู้ผลิต ที่มีการตรวจสอบคุณภาพให้ได้ตามมาตรฐาน (quality control) และยังไม่เคยผ่านการใช้งานภาคสนามมาเลยก็ตาม หัววัดแต่ละตัวยังคงอ่านค่าสภาพหนึ่งๆที่แตกต่างกันได้ โดยแตกต่างกันภายในช่วงเบี่ยงเบนของความเที่ยงตรง ทำให้ต้องระวังการตีความและอธิบายผลการทดลองที่ต้องการเปรียบเทียบข้อมูลระหว่างหัววัดชนิดหนึ่งๆ หลายตัวที่ใช้งานพร้อมกัน ว่าค่าที่วัดได้มีความแตกต่างกันจริง คืออย่างน้อยต้องมากกว่าช่วงเบี่ยงเบนของความเที่ยงตรงของหัววัดชนิดนั้นๆ นอกจากนี้ หัววัดที่เคยผ่านการใช้งานในภาคสนามแล้วระยะหนึ่ง ความแม่นยำของค่าที่วัดได้จะลดลงไปเรื่อยๆ จนเสื่อมสภาพ การนำหัววัดกลับมาใช้ซ้ำ ควรตรวจสอบสภาพและสอบเทียบก่อนใช้งานใหม่ทุกครั้ง

บทความนี้อธิบายการสอบเทียบหัววัด (sensor calibration) เบื้องต้น ก่อนใช้งานในภาคสนาม ว่าควรสอบเทียบหัววัดเมื่อไหร่ อย่างไร มีข้อควรคำนึงถึงอะไรบ้าง ตลอดจนถ่ายทอดตัวอย่างประสบการณ์ในการใช้งานหัววัดในงานวิจัยของคณะนักวิจัยของศูนย์ฯ ตลอด 30 ปีที่ผ่านมา


อ่านเรื่องเต็ม (1.6 MB) *
This article has been downloaded times (from 28.09.60)