เรดิโอมิเตอร์

Radiometer เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความเข้มของพลังงานรังสี เรดิโอมิเตอร์ส่วนใหญ่ใช้เซนเซอร์ตาแมวเพียงตัวเดียวเท่านั้น เพื่อวัดการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากสเปกตรัมเฉพาะหรือรวมเครื่องวัดรังสีเข้ากับการตอบสนองของสเปกตรัมบางอย่าง ปกติแล้วจะใช้ตัวกรองแสง การกรองแสงดังกล่าวนำเสนอโซลูชันที่ง่ายกว่าและคุ้มค่ากว่า

การใช้งานเครื่องวัดรังสีทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับการวัดการฉายรังสีและความส่องสว่าง เพื่อที่จะหาปริมาณการปล่อยรังสีจากแหล่งกำเนิด โดยปกติจะใช้การวัดความแผ่รังสี ในทางกลับกัน เมื่อระดับของการได้รับแสงเป็นที่น่ากังวล ระบบจะทำการวัดการฉายรังสีหรือการวัดการฉายรังสีแบบรวมเข้าด้วยกัน

การประยุกต์ใช้ของเรดิโอมิเตอร์

เรดิโอมิเตอร์มักใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อวัดปริมาณแสงที่อยู่นอกสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เช่น อัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อการใช้งานต่างๆ เช่น

• การทำให้แข็งด้วยโฟโตรีซิสต์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
• การทำให้แข็งโดยอิมัลชันสำหรับการพิมพ์หรือการทำเพลท
• การทดสอบความคงทนของสี
• การประยุกต์ใช้ทางชีวภาพ

ในการวัดค่ารังสียูวีด้วยเรดิโอมิเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นการวัดความส่องสว่างหรือการฉายรังสี ควรระบุการตอบสนองทางสเปกตรัม (ช่วงความยาวคลื่นและความยาวคลื่นสูงสุด) ให้ตรงกับการใช้งานเฉพาะ
นอกจากรังสียูวีแล้ว พลังงานอินฟราเรดยังเป็นพารามิเตอร์ทั่วไปในด้านการตรวจวัดรังสีเมตริกอีกด้วย การวัดด้วยอินฟราเรดมีประโยชน์เนื่องจากวัสดุทุกชนิดปล่อยรังสีอินฟราเรดตามพลังงานความร้อนของวัสดุนั้น เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดใช้หลักการวัดรังสีอินฟราเรดเพื่อกำหนดอุณหภูมิของวัตถุด้วยวิธีที่ไม่สัมผัส ดังนั้นเครื่องวัดรังสีอินฟราเรดดังกล่าวจึงเรียกอีกอย่างว่า “เครื่องวัดอุณหภูมิรังสี” ตัวกรองต่างๆ ที่มีการตอบสนองทางสเปกตรัมจำเพาะจะใช้สำหรับการใช้งานและช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวัดอุณหภูมิด้วยการตรวจจับอินฟราเรด โปรดดูเอกสารเผยแพร่ของเราเรื่อง ‘ความมหัศจรรย์ของอุณหภูมิ’

โฟโตมิเตอร์

โฟโตมิเตอร์สามารถกำหนดให้เป็นเครื่องมือในการวัดแสงที่มองเห็นได้ มิเตอร์วัดความสว่างและความสว่างเป็นโฟโตมิเตอร์ที่พบได้บ่อยที่สุดและมีจำหน่ายในรูปแบบระบบครบวงจรอย่างง่ายดาย เครื่องวัดฟลักซ์ส่องสว่างและเครื่องวัดความเข้มของการส่องสว่างไม่มีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย และมักจะต้องปรับแต่งให้เหมาะกับการใช้งานในการวัดแสงโดยเฉพาะ เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตของการวัดที่เกี่ยวข้อง

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเรดิโอมิเตอร์และโฟโตมิเตอร์ก็คือ เรดิโอมิเตอร์ต้องตอบสนองต่อแสงในฐานะผู้สังเกตการณ์มาตรฐาน CIE กล่าวอีกนัยหนึ่ง การตอบสนองทางสเปกตรัมของโฟโตมิเตอร์จะต้องเป็นไปตามเส้นโค้ง V* ของฟังก์ชันความสว่างมาตรฐาน CIE

วิธีการสอบเทียบ

นอกจากค่า f1 แล้ว วิธีการสอบเทียบของโฟโตมิเตอร์ยังเป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินความเหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะอีกด้วย ตัวอย่างเช่น โฟโตมิเตอร์ที่มีค่า f1 ค่อนข้างมากยังคงสามารถให้ความแม่นยำที่ดีได้ เมื่อแหล่งกำเนิดแสงที่วัดได้และหลอดไฟมาตรฐานที่ใช้ในระหว่างกระบวนการสอบเทียบมีความคล้ายคลึงกัน มีวิธีพื้นฐานสองวิธีในการสอบเทียบโฟโตมิเตอร์ วิธีแรกและวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้หลอดไฟมาตรฐาน (โดยปกติจะเป็นหลอดทังสเตน) หลอดไฟเหล่านี้ได้รับการรับรองและตรวจสอบย้อนกลับไปยังห้องปฏิบัติการ/สถาบันมาตรฐานแห่งชาติ โฟโตมิเตอร์จะถูกปรับจนกว่าค่าที่อ่านได้จะตรงกับเอาต์พุตที่ได้รับการรับรองของหลอดไฟมาตรฐาน วิธีการสอบเทียบวิธีที่สองคือการใช้เครื่องตรวจจับมาตรฐาน เครื่องตรวจจับดังกล่าวมีเซนเซอร์ในตัวซึ่งการตอบสนองทางสเปกตรัมตรงกับเส้นโค้ง CIE V* อย่างสมบูรณ์แบบ ในการสอบเทียบดังกล่าว ยังคงจำเป็นต้องใช้หลอดไฟ แต่เอาต์พุตสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่ต้องมีเสถียรภาพ เครื่องตรวจจับมาตรฐานจะตรวจวัดเอาท์พุตของหลอดไฟก่อน และแทนที่ด้วยโฟโตมิเตอร์ และจะถูกปรับจนกว่าการวัดจะอ่านค่าได้คล้ายกับเครื่องตรวจจับมาตรฐาน เครื่องตรวจจับดังกล่าวยังได้รับการรับรองและตรวจสอบย้อนกลับได้ตามมาตรฐานระดับชาติอีกด้วย

ปัจจัยการแก้ไขสี

การแก้ไขการรวมตัวตรวจจับ-ตัวกรองเข้ากับเส้นโค้ง CIE V* โดยทั่วไปแล้วทำได้ไม่ดีเมื่อสิ้นสุดช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ดังนั้น อุณหภูมิสีของหลอดไฟที่ใช้ในการสอบเทียบจึงมีความสำคัญ เนื่องจากโฟโตมิเตอร์ส่วนใหญ่ได้รับการปรับเทียบด้วยหลอดทังสเตน การวัดหลอดไส้ ไฟฉายฮาโลเจน และแสงแดดโดยทั่วไปจึงให้ความแม่นยำที่ดี อย่างไรก็ตาม โฟโตมิเตอร์เหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับการวัดแสงสีเดียวหรือตัวปล่อยแถบความถี่แคบ เช่น ไฟ LED สีน้ำเงินและสีขาว ข้อผิดพลาดในการวัดยังมีนัยสำคัญในหลอดดิสชาร์จ เช่น หลอดเรืองแสง ซึ่งแสดงจุดสูงสุดที่ชัดเจน (เช่น เส้นสเปกตรัม) ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้

ด้วยเหตุนี้ โฟโตมิเตอร์สมัยใหม่จึงได้รวมคุณสมบัติการแก้ไขสีเพื่อชดเชยข้อผิดพลาดที่เกิดจากความแตกต่างในการตอบสนองทางสเปกตรัมระหว่างเซ็นเซอร์และเส้นโค้ง CIE V* ค่า CCF สามารถคำนวณได้เมื่อทราบทั้งการตอบสนองทางสเปกตรัมของเซนเซอร์และการกระจายพลังงานสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสง อีกวิธีหนึ่งที่ง่ายกว่าคือการถ่ายโอนข้อมูลการวัดของมาตรฐานปฐมภูมิ (เช่น ข้อมูลที่นำมาจากสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์) ไปยังโฟโตมิเตอร์ โดยการเปลี่ยนค่า CCF CCF ยังสามารถใช้เป็นคุณลักษณะการสอบเทียบโดยผู้ใช้ได้ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งหากจำเป็นต้องตรวจสอบย้อนกลับมาตรฐานภายในองค์กร

การประยุกต์ใช้โฟโตมิเตอร์

มีการวัดแสงมากมายให้ทำ ไม่น่าแปลกใจที่การนำเครื่องมือโฟโตเมตริกไปใช้ในทางที่ผิดโดยผู้ใช้อาจกลายเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดที่พบบ่อยได้สำหรับผู้ใช้จำนวนมาก ปัญหาที่สำคัญในการวัดแสงที่ให้มีประสิทธิภาพคือการขาดความเข้าใจถึงคุณลักษณะของประเภทการวัดตามปรเภทที่ต้องการ ความพยายามที่จะเปรียบเทียบหน่วยของการวัดจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรง ตัวอย่างเช่น ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดที่พบคือการพยายามใช้เครื่องวัดความสว่าง (ลูเมน/m2) เพื่อกำหนดฟลักซ์การส่องสว่าง (ลูเมน) หรือใช้เครื่องวัดความสว่าง (แคนเดลา/m2) เพื่อกำหนดความเข้มของการส่องสว่าง (แคนเดลา) มีสี่ประการ เครื่องมือวัดความเข้มแสงหลัก ได้แก่ เครื่องวัดความสว่าง เครื่องวัดความสว่าง เครื่องวัดฟลักซ์ส่องสว่าง และเครื่องวัดความเข้มของการส่องสว่าง