การพัฒนาปรับปรุงเปรียบเทียบและทดสอบมาตรฐานต้นแบบเครื่องวัดฝุ่นละอองในอากาศแบบใช้หลักการเชิงไฟฟ้าสถิตเพื่อไปสู่มาตรฐานเครื่องมือวัดสากล US EPA (พานิช อินต๊ะ,2562)

ตารางที่ 3.1 เกณฑ์ในการออกแบบโดยรวมของเครื่องต้นแบบ คุณสมบตั ิ รายละเอียด เทคนคิ การวัด จาแนกขนาดอนุภาคด้วยวิธีการตกกระทบเนื่องจากแรงเฉื่อย ขนาดฝุน่ ละออง ของอนุภาคและวดั ปริมาณฝนุ่ ด้วยประจุไฟฟ้าสถิต จานวนช่องวดั PM2.5 ช่วงของความเขม้ ขน้ เชงิ มวล 1 ชอ่ งวดั ความละเอยี ด 0.1 ถงึ 4,000 ไมโครกรมั ต่อ ลูกบาศก์เมตร อัตราการไหลรวม 0.1 ไมโครกรัม ตอ่ ลูกบาศกเ์ มตร ความเร็วในการประมวลผล 7 ลติ ร ตอ่ นาที การรายงานค่าเฉลี่ยฝุ่น นอ้ ยกวา่ 1 วนิ าที ชนิดและองคป์ ระกอบของอนภุ าค 30 นาที / 1 / 8 / 24 ชั่วโมง แหลง่ จา่ ยกาลงั สามารถวดั อนุภาคได้ทัง้ ทีเ่ ป็นของแข็งและของเหลว ขนาดของเคร่อื งมอื 220 VAC 50 Hz ชัว่ โมงในการทางานอย่างน้อย 1,000 ชั่วโมง หลังจากทาความ ขนาดและคุณลักษณะ สะอาดแลว้ สามารถเคล่ือนที่ง่ายเหมาะสาหรับงานภาคสนาม ติดต้ังและ เริ่มใช้งานได้ทันที ทนทาน สามารถทางานในท่ีมีการส่ันหรือ การเคลอ่ื นท่ไี ด้ ออก หลังจากชุดคัดแยกฝุ่นอนุภาคท่ีมีประจุจะเข้าไปยังลูกถ้วยฟาราเดย์ของ PM2.5 เพื่อวัด กระแสไฟฟา้ ของอนุภาคทป่ี ระจขุ อง PM2.5 ดว้ ยวงจรอเิ ลก็ โทรมิเตอร์ กระแสไฟฟ้าของ PM2.5 ท่ีวัด ได้จะสมั พนั ธก์ บั ความเข้มข้นเชิงมวลของฝุ่น PM2.5 จากน้ันสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากประจุไฟฟ้าจะถูก ประมวลผลโดยชุดควบคุมและประมวลผลข้อมูล เพ่ือแสดงค่าการวัดฝุ่นละออง PM2.5 ในหน่วย ปรมิ าณอนภุ าคต่อลูกบาศก์เมตรและบันทึกขอ้ มูลลงหน่วยความจา โดยรายละเอียดของการออกแบบ สว่ นประกอบย่อยตา่ งๆ รวมไปถึงการวเิ คราะห์จะได้นาเสนอในหัวขอ้ ดังต่อไปน้ี 3.2 สว่ นประกอบของตน้ แบบเครอ่ื งวดั ปริมาณฝนุ่ ละออง PM2.5 3.2.1 ชดุ อดั ประจอุ นภุ าคและกาจัดไอออน รปู ที่ 3.2 แสดงต้นแบบชุดอดั ประจุอนุภาคและกาจัดไอออนท่ีพัฒนาขึ้น ชุดอัดประจุอนุภาค และกาจัดไอออนต้นแบบน้ีประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ส่วนอัดประจุอนุภาค (particle charging zone) และสว่ นกาจัดไอออน (ion trapping zone) ซ่ึงในส่วนอัดประจุอนุภาคจะประกอบด้วยขั้วอิเล็กโทรด เขม็ ปลายแหลมวางซอ้ นแกนร่วมกันท่ออิเล็กโทรดแบบ T-pipe โดยข้ัวอิเล็กโทรดเข็มปลายแหลมทา มาจากแท่งสแตนเลสท่ีมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 มิลลิเมตร อิเล็กโทรดเข็มมีมุมของปลายแหลม ประมาณ 10 องศา ส่วนข้วั อเิ ล็กโทรดด้านนอกของชุดอัดประจุอนุภาคนี้จะมีลักษณะเป็น T-pipe ทา จากอลมู เิ นียมมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเทา่ กับ 6 มลิ ลเิ มตร ขว้ั อเิ ลก็ โทรดเขม็ จะต่อเข้ากับ 45

(ก) ลกั ษณะโครงสร้าง (ข) ภาพถ่าย รปู ท่ี 3.2 ตน้ แบบชดุ อัดประจุอนุภาคและกาจดั ไอออนทพี่ ัฒนาขึน้ แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงที่สามารถปรับค่าได้ขณะที่ส่วนท่ีเป็นท่อทรงกรวยด้านนอกต่อเข้ากับกราวด์ ฉนวนไฟฟ้า PTFE ใช้ยืดขั้วเล็กโทรดเข็มกับท่ออิเล็กโทรด และในส่วนกาจัดไอออนจะประกอบด้วย ไอออนแทรป็ อเิ ล็กโทรด ทาจากสแตนเลสท่ีมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มิลลิเมตร ที่ วางซ้อนแกน ร่วมกันท่ออิเล็กโทรดท่ีมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มิลลิเมตร โดยท่ีปลายของไอออนแทร็ป อิเล็กโทรดจะถูกทาให้โค้งมนเพ่ือป้องกันความผิดเพี้ยนของเส้นสนามไฟฟ้าและอาจทาให้เกิดการ สูญเสียของอนภุ าคในบรเิ วณนไ้ี ด้ ฉนวนไฟฟ้า PTFE ใชย้ ืดไอออนแทร็ปอเิ ล็กโทรดกบั ท่ออิเล็กโทรด สนามไฟฟ้า (electric field) ระหว่างขั้วอิเล็กโทรดเข็มปลายแหลมและท่ออิเล็กโทรดด้าน นอกท่ีมีลักษณะเป็นท่อทรงกรวยของชุดอัดประจุอนุภาคอนุภาค สามารถอธิบายได้จากสมการ พ้ืนฐานของทฤษฏีแมกซ์เวลล์ (Maxwell’s theory) ที่ครอบคลุมสมการปัวส์ซง (Poisson’s equation) ของศักยไ์ ฟฟ้า V คือ 2V   (3.3) 0 46

เม่ือ V คือแรงดันไฟฟ้า  คือความหนาแน่นประจุของอวกาศว่าง (space charge density) และ 0 คือสภาพยอมทางไฟฟ้าของอวกาศว่าง (vacuum permittivity) (มีค่าเท่ากับ 8.854 × 10-12 F/m) โดยความหนาแนน่ กระแสไฟฟ้าของไอออน (ion current density) สามารถเขยี นไดด้ ังน้ี j  ZiE (3.4) และความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าของไอออน ยังสามารถเขียนให้อยู่ในรูปของกระแสไฟฟ้าของไอออน (ion current) ที่ไหลผ่านพื้นท่ีผิวด้านใน (inner surface area) ของชุดอัดประจุอนุภาคอนุภาคได้ ดงั น้ี Iin   Zi E (3.5) A เม่อื Iin คือคา่ กระไฟฟา้ ของไอออนภายในชุดอดั ประจอุ นภุ าคอนุภาคและ A คอื พนื้ ท่ผี ิวดา้ นในของ ชุดอดั ประจุอนุภาคอนภุ าค ปกติแลว้ สมรรถนะการใหป้ ระจไุ ฟฟ้ากบั อนุภาคของชดุ ให้ประจุจะขึ้นอยู่ กบั ผลคูณของ (product) ความเข้มขน้ ของไอออน (ion concentration) nin ภายในชุดให้ประจุและ เวลาทีใ่ ชใ้ นการใหป้ ระจุ (residence time) t ของอนภุ าคกับไอออนภายในชดุ ใหป้ ระจุ ดังนนั้ คา่ nint จึงเป็นตัวแปรหลักในกระบวนใหป้ ระจแุ ละจาเป็นต้องมกี ารประมาณคา่ nint ทีเ่ กิดขึ้นภายในชุด ใหป้ ระจุภายใตเ้ งื่อนไขตา่ งๆ (แรงดนั ไฟฟ้า อตั ราการไหลของอนุภาค และความดันทางาน) ประจุของ อวกาศวา่ งยงั สามารถเขียนให้อยูใ่ นรปู ของความเขม้ ข้นของไอออน nin คือ   nine (3.6) เมื่อ e คือ ค่าประจพุ ื้นฐานของอิเล็กตรอน (elementary charge) มีคา่ เทา่ กับ 1.61 × 10-19 C ทา การแทนสมการท่ี 3.6 ลงในสมการที่ 3.6 จะได้ความเข้มขน้ จานวนของไอออนเฉลี่ยในชุดอัดประจุ อนภุ าคอนภุ าคสาหรับกรณีท่ีไม่มีอนภุ าคละอองคือ nin  Iin (3.7) eZi EA ซง่ึ ค่าความเข้มข้นจานวนของไอออนมีหนว่ ยเปน็ ไอออน ตอ่ ลกู บาศก์เมตร สาหรับเวลาท่ีใช้ในการ อัดประจุของอนภุ าคของชดุ อัดประจอุ นุภาคอนุภาคนีส้ ามารถหาได้จาก   t r22  r12 L (3.8) Q 47

เมอื่ r1 คอื รัศมีดา้ นในของท่อทรงกรวย r2 คอื รัศมดี า้ นนอกของทอ่ ทรงกรวย L คือความยาวของท่อ ทรงกรวย และ Q คืออตั ราการไหล ในการศึกษานก้ี ารสูญเสียของอนุภาค (particle loss) หลักภายในชดุ อดั ประจุอนุภาคจะเป็น การสญู เสยี เนอ่ื งจากสนามไฟฟา้ ที่มีความเครยี ดสูง โดยการโคโรนาดสิ ชารจ์ ภายในชุดอัดประจุอนุภาค สาหรับการสูญเสียอื่นๆ เช่น เนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วงของโลก (gravitational loss) ประจุค้าง (space charge) และการแพร่กระจาย (diffusion loss) ในการศึกษาน้ีถือว่ามีผลน้อยมากเม่ือเทียบ กับการสูญเสียเนื่องจากไฟฟ้าสถิต โดยการสูญเสียเน่ืองจากไฟฟ้าสถิตได้ถูกนิยามเป็นอัตราส่วนของ ความเขม้ ข้นอนภุ าคทม่ี ีประจุไฟฟ้าท่ีทางออก Nout ต่อความเข้มข้นของอนุภาคท่ีไม่ได้รับประจุไฟฟ้า (uncharged) ทั้งหมดท่ีทางเข้า Nin ของชุดอัดประจุอนุภาค ซ่ึงสามารถคานวณได้จากสมการของ Deutsch-Anderson คือ (Hinds, 1999) Lel  Nout  1 Pp (3.9) Nin เมื่อ Pp คือค่าการผ่านทะลุของอนุภาค (particle penetration) ของชุดอัดประจุอนุภาคอนุภาค สามารถคานวณไดจ้ าก Pp   Z p EA  (3.10) exp  Q    เมื่อ Zp คือความสามารถในการเคลื่อนตวั ทางไฟฟา้ ของอนุภาค 3.2.2 ชุดคัดฝุ่นละออง PM2.5 รูปท่ี 3.3 แสดงลักษณะโครงสร้างของชุดคัดฝุ่นละออง PM2.5 ชุดคัดฝุ่นละอองจะทาหน้า กาจดั อนภุ าคทม่ี ขี นาดใหญ่กวา่ ชว่ งขนาดท่ตี อ้ งการวัดออก ในการศึกษานี้ชุดคัดฝุ่นละออง PM2.5 จะ อาศยั หลักการของความเฉอ่ื ยของการเคลอ่ื นท่ีของอนุภาค โครงสร้างทาจากทองเหลือง ประกอบด้วย ช่องเร่ง (acceleration nozzle) ท่ีมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.8 มิลลิเมตร และแผ่นตกกระทบ (impaction plate) ที่มขี นาดเส้นผ่านศนู ย์กลาง 28 มลิ ลเิ มตร วางขวางตรงทางออกของช่องเร่ง โดย มีระยะห่างระหว่างช่องเร่งกับแผ่นกระทบเท่ากับ 10 มิลลิเมตร เมื่ออนุภาคละอองลอยไหลผ่านเข้า ช่องเรง่ อนุภาคทมี่ ีขนาดใหญจ่ ะมคี วามเฉ่ือยสูงจะตกกระทบท่ีแผ่นกระทบเพราะไม่สามารถเคล่ือนที่ อ้อมผ่านแผ่นกระทบไปได้ ส่วนอนุภาคที่มีขนาดเล็กพอจะเคลื่อนท่ีผ่านแผ่นกระทบไปได้พร้อมกับ กระแสการไหลของของไหล โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคที่ถูกแยกออกเรียกว่าขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลางจุดตัดอนภุ าค (particle cut-point diameter) ในการศึกษานขี้ นาดเสน้ ผ่านศูนย์กลาง จดุ ตัดอนภุ าคมีคา่ เท่ากับ 2.45 ไมโครเมตร ท่อี ตั ราการไหลของละอองเท่ากบั 7 ลิตร ตอ่ นาที 48

(ก) ลกั ษณะโครงสรา้ ง (ข) ภาพถ่าย รปู ท่ี 3.3 ลกั ษณะโครงสรา้ งของชดุ คัดฝุน่ ละออง PM2.5 ขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลางของชอ่ งเรง่ สามารถคานวณได้จากตัวเลขสโตกส์ (Stokes number, Stk) ตัวเลขสโตกส์คือตัวแปรไร้มิติ (dimensionless parameter) ที่อธิบายลักษณะการกระทบ สมการสโตกส์ คอื Stk=  pCcd p2U (3.11) 9 D โดยที่ p คือความหนาแนน่ ของอนุภาค Cc คือตัวชดเชยของคันนิงแฮม dp คือขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลางจุดตัดอนุภาค U คือความเร็วเฉล่ียที่ผ่านช่องเร่ง  คือความหนืดของแก๊ส และ D คือ ขนาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางของช่องเรง่ โดยความเร็วเฉลย่ี ทผี่ า่ นช่องเรง่ สามารถคานวณไดจ้ าก 49

U  4Q (3.12)  D2 แทนสมการท่ี 3.12 ลงในสมการที่ 3.11 จะได้ Stk= 4 pCcd p2Q (3.13) 9 D3 จากสมการท่ี 3.13 จะสามารถคานวณขนาดเสน้ ผ่านศนู ย์กลางจุดตดั อนภุ าคทปี่ ระสิทธิภาพการสะสม ตัว 50 เปอรเ์ ซ็นต์ ( d50 ) (Hinds, 1999) d50  9 D3Stk50 (3.14) 4 pQCc เนื่องจากตัวชดเชยคันนงิ แฮมเป็นฟงั ก์ช่ันขนาดเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลาง สมการที่ 3.14 จงึ ไมส่ ามารถทจ่ี ะ คานวณโดยวธิ ปี กตไิ ด้ ดังนั้น d50 สามารถประมาณจาก d50 Cc โดยใช้สมการทไี่ ดก้ ารทดลอง (empirial equation) คอื (Hinds, 1999) d50  d50 Cc  0.078108 สาหรบั d50 ในหน่วยเมตร (3.15) สมการนมี้ ีความถกู ต้องอยทู่ ี่ 2 เปอรเ์ ซ็นต์ สาหรบั d50 > 0.2 ไมโครเมตร และความดันในชว่ ง 0.9 – 1 บาร์ (Hinds, 1999) ดังนนั้ ขนาดเสน้ ผ่านศนู ย์กลางชอ่ งเร่งหาไดจ้ าก  2 (3.16) D  3 4 p d50 Cc Q 9Stk50 โดยท่ี Stk50 คือตัวเลขสโตกส์ของอนุภาคท่ีมีประสิทธิภาพการสะสมตัว 50 เปอร์เซ็นต์ มีค่าเท่ากับ 0.24 สาหรับสัดส่วนของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางช่องเร่งกับระยะห่างระหว่างช่องเร่งกับแผ่นกระทบ เท่ากับ 1.0 (Marple and Willeke, 1976; Hinds, 1999) ประสิทธิภาพการผ่านทะลุของอนุภาค (particle penetration efficiency) P ของชุดคัดแยกส่ิงปนเป้ือนขนาดใหญ่ขาเข้าสามารถหาได้ จาก P  (1 E)100 (3.17) 50

โดยที่ E คอื ประสทิ ธิภาพการสะสมตวั (particle collection efficiency) ของเครอื่ งคัดแยกส่ิง ปนเปือ้ นนห้ี าได้จาก    E  1 d50 / d p 2s 1 (3.18) โดยท่ี s คือตัวแปรท่ีมีผลกระทบกับความชันของเส้นโค้งประสิทธิภาพการสะสมตัว ในการศึกษาน้ี สมมตุ ใิ ห้มคี า่ เท่ากับ 1.0 3.2.3 ชดุ วัดประจุอนภุ าคและวงจรอเิ ล็กโทรมิเตอร์ ในการวัดสัญญาณกระแสประจุอนุภาคที่ใช้ในการศึกษาน้ี จะอาศัยหลักการพ้ืนฐานการวัด กระแสไฟฟ้าของอนุภาคท่ีมีประจุไฟฟ้าด้วยลูกถ้วยฟาราเดย์ (Faradya cup) และวงจรอิเล็กโทร มิเตอร์ (electrometer) โดยคา่ ความเขม้ ขน้ ของอนภุ าคสามารถคานวณได้จาก Np  Ip (3.20) g(np , d p )npeQa เมอื่ g(n,dp) คอื ความเปน็ ไปได้ (probability) ของอนภุ าคท่มี ีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง dp ที่ได้รับ ประจุ np โดยสามารถประมาณค่าอย่างง่ายท่ีระดับสัญญาณกระแสไฟฟ้าในช่วง 100 เฟมโตแอมป์ (fA) ต่อ ความเข้มข้นเชิงมวลของอนุภาค 1 ไมโครกรัม ต่อ ลูกบาศก์เมตร สาหรับในศึกษานี้สนใจ ความเขม้ ข้นเชงิ มวลของอนุภาคน้อยกว่า 0.1 ไมโครกรัม ต่อ ลูกบาศก์เมตร ดังน้ัน ความไวของอิเล็ก โทรมิเตอร์จะต้องประมาณ 10 เฟมโตแอมป์ จึงจะเพียงพอสาหรับการวัดนี้ นอกจากนี้ความไวในการ วัดของอิเล็กโทรมิเตอร์ถูกจากัดโดยระดับของสัญญาณรบกวนท่ียอมรับได้ (acceptable noise level) สัญญาณกระแสไฟฟ้าจากอิเล็กโทรมิเตอร์จะต้องกาจัดจากสัญญาณรบกวนพื้นฐาน (background noise) ออก เวลาตอบสนองในการวัดของวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์ควรจะเร็วท่ีสุดเท่าท่ี จะเป็นไปได้ คุณสมบัติเป้าหมายน้อยท่ีสุดสาหรับเวลาในการตอบสนองของเครื่องวิเคราะห์ขนาด อนุภาคฯ น้คี อื นอ้ ยกวา่ 1 วนิ าที รูปที่ 3.4 แสดงต้นแบบลูกถ้วยฟาราเดย์ที่พัฒนาขึ้น ซ่ึงประกอบด้วยแผ่นกรองอนุภาค ประสิทธิภาพสูงแบบ HEPA ที่วางอยู่ภายในตัวจับยึด (filter holder) ขนาด 47 มิลลิเมตรท่ีทาจาก ทองเหลืองและบรรจุอยู่ภายในลูกถ้วยทองเหลือง ท่ีถูกแยกออกจากกันทางไฟฟ้าจากลูกถ้วยด้วย ฉนวนไฟฟ้าแบบ Teflon® โดยวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์จะเช่ือมต่อกับตัวจับยึดตัวกรองอนุภาคด้วยสาย ตัวนาไฟฟ้าเพื่อส่งถ่ายประจุของฝุ่นละอองท่ีตกสะสมอยู่บนแผ่นกรองฝุ่นละออง สาหรับวงจรอิเล็ก โทรมิเตอร์ที่ออกแบบข้ึนได้แสดงไว้ในรูปที่ 3.5 งวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์ท่ีออกแบบประกอบด้วยวงจร แปลงผันกระแสไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้า (current-to-voltage converter circuit) โดยวงจรน้ีถูก สร้างขน้ึ โดยวงจรขยายแบบป้อนกลับข้ัวลบ (negative feedback amplifier) ออปแอมป์ (opamp) ทใี่ ช้สาหรบั วงจรอเิ ล็กโทรมิเตอร์จะมอี ัตราขยายสูงมากๆ หรอื ท่ีมีกระแสไบอัสอนิ พุตระดบั ต่ามากๆ 51

(ก) ลักษณะโครงสร้าง (ข) ภาพถ่าย รปู ท่ี 3.4 ตน้ แบบลูกถ้วยฟาราเดย์ท่พี ฒั นาข้นึ 52

10 M 500 G Input +5V 0.1uF 26 78 LMC662 1 22 k Output 1 uF 3 4 5 0.1uF -5V รูปที่ 3.5 ลกั ษณะโครงสรา้ งของวงจรอิเลก็ โทรมิเตอร์ (ultra-low bias current input) ในการศึกษานี้ได้เลือกออปแอมป์เบอร์ LMC662 ที่ถูกออกแบบมา ใช้สาหรับการวัดกระแสไฟฟ้าระดับต่ามากๆ โดยมีกระแสไบอัสอินพุตระดับต่ามากๆ คือ 40 เฟมโต แอมป์ (fA) หรือ 40 x 10-15 แอมป์และสัญญาณรบกวนทางด้านอินพุตเนื่องจากการเหนี่ยวนาต่า (400 ไมโครแอมป)์ ค่าแรงดนั เอาต์พตุ ของวงจรน้ี Vout สามารถคานวณได้จาก Vout  Iin Rf (3.21) เมอื่ Iin คือกระแสไฟฟ้าทางดา้ นทางเข้า Rf คือความต้านทานป้อนกลับของออปแอมป์ จากสมการ ท่ี 3.21 ค่าแรงดนั เอาตพ์ ตุ ท่ไี ดจ้ ากวงจรนคี้ อื 10 มิลลโิ วลต์ (mA) ตอ่ 20 เฟมโตแอมป์ ในการศึกษาน้ี ใช้วงจรกรองความถ่ีแบบ RC low-pass เพื่อตัดสัญญาณรบกวนความถี่สูงและเพื่อป้องกันการแกว่ง ของเอาตพ์ ุตของวงจรขยาย ซงึ่ การตัดสัญญาณความถี่ (cut-off frequency) สามารถคานวณได้จาก Cut  off  frequency  1 (3.22) 2 RC เมือ่ R คือค่าความตา้ นทานตวั ตา้ นทาน และ C คือความความจุของตัวเก็บประจุ จากวงจร ใช้ตวั ต้านทานขนาด 22 กิโลโอห์ม และตัวเกบ็ ประจขุ นาด 1 ไมโครฟารร์ ดั จะได้การตดั สญั ญาณความถ่สี งู ท่ี 7.23 เฮริ ตซ์ สาหรบั ค่าคงตัวของเวลา (time constant) t ของวงจรน้สี ามารถคานวณได้จาก t  RC (3.23) ดังน้ัน ค่าคงตัวของเวลาของวงจรน้ีจะมีค่าประมาณ 22 มิลลิวินาที ซ่ึงตามท่ีได้กาหนดไว้ในความ ต้องการของการออกแบบวงจรเบื้องต้นคือ 1 วินาที ซ่ึงเร็วกว่าที่กาหนดไว้ เนื่องจากระดับสัญญาณ กระแสไฟฟา้ ที่วดั มรี ะดับตา่ มากๆ เทคนิคในการสร้างวงจรทวั่ ไปพ้ืนฐานยังไม่เพียงพอ เนือ่ งจากเกิด 53

รปู ที่ 3.6 ตัวแปลงผนั RS-485 ไปเปน็ USB กระแสร่ัว (leakage current) ระหว่างแหล่งจ่ายกาลังของวงจรและด้านอินพุตของวงจรอิเล็กโทร มิเตอร์ผ่านวัสดุที่ใช้ทาแผ่นพิมพ์วงจรเอง ซ่ึงจะมีค่ามากกว่ากระแสไฟฟ้าทางด้านอินพุตที่จะทาการ วัด และนอกจากนี้คราบน้ามัน ส่ิงสกปรกและการปนเป้ือนจากลายน้ิวมือหรือสารเคมีท่ีใช้ในการ เคลอื บผิวของแผ่นวงจรพมิ พ์ จะเป็นตัวนาไฟฟา้ ทีม่ คี ่าความตา้ นทานตา่ กว่าเส้นลายทองแดงของวงจร เพ่ือหลีกเลี่ยงปัญหากระแสรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า ดังนั้น ขาอินพุตของวงจรขยายจะถูกแยกออก จากกันทางไฟฟ้า (electrical isolation) จากแผ่นวงจรพิมพ์ ซึ่งขาเช่ือมต่อจะถูกวางบนฉนวน Teflon® และการเชื่อมต่อระหว่างแต่ขาเหล่าน้ีกับขาอินพุตของวงจรขยายจะถูกเชื่อมต่อให้ลอยอยู่ ในอากาศ หรือเหนือแผ่นวงจรพิมพ์ โดยไม่มีการสัมผัสกับแผ่นวงจรพิมพ์ สาหรับการปนเปื้อนน้ัน สามารถปอ้ งกนั ไดโ้ ดยเทคนิคการสรา้ งด้วยความระมัดระวังและโดยการทาความสะอาดส่วนประกอบ ของวงจรด้วยแอลกอฮอล์ หรอื ultrasonic หลังจากการประกอบวงจรเสรจ็ 3.2.4 ชุดประมวลผลและควบคมุ ชุดควบคุม ประมวลผลและส่งข้อมูลไร้สายเป็นอุปกรณ์ท่ีทาหน้าท่ีวัด ควบคุม บันทึกข้อมูล ประมวลผลข้อมูลสัญญาณไฟฟ้าจากวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์และแสดงผลค่าปริมาณของฝุ่นละอองแบบ ไร้สายผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์มือ 3G หรือ WiFi เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถใช้งานและอ่านได้ง่าย และยังสามารถบันทึกเพ่ือเปิดดูได้ภายหลังผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือเว็บบราวน์เซอร์ (web browser) จากหวั ขอ้ ท่ไี ดก้ ลา่ วมาในข้างต้นสัญญาณไฟฟ้าที่รับมาจากวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์จะมีค่าอยู่ ในช่วง 0 ถึง 5 โวลต์ดีซี ซ่ึงเป็นสัญญาณแบบอนาลอก (analog signal) ดังน้ัน ชุดประมวลผลข้อมูล จาเป็นต้องใช้ตัวแปลงผันสัญญาณอนาลอกไปเป็นสัญญาณดิจิตอล (analog to digital converter) 54

เพื่อส่งข้อมูลของสัญญาณไฟฟ้าแบบอนาลอกที่วัดได้ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ (microcontroller) เพ่ือประมวลผลข้อมูลที่ได้จากน้ันก็นาไปแสดงผลการวัดและบันทึกลงหน่วยความจา โดยอัตราส่วน การเปล่ยี นแปลงของสญั ญาณอนาลอกอนิ พุตหรือการแยกชดั (resolution) ของวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์ ประมาณ 5 มิลลิโวลต์ หรือ 10 เฟมโตแอมป์ โดยค่าการแยกชัดของตัวแปลงผันสัญญาณอนาลอกไป เป็นสญั ญาณดจิ ติ อล R สามารถคานวณได้จาก R  Vin (3.24) 2n 1 เม่ือ Vin คือแรงดันทางด้านอินพุตเต็มสเกล และ n คือจานวนบิตของตัวแปลงผันสัญญาณฯ เม่ือ แรงดันทางด้านอินพุตเต็มสเกลของวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์มีค่าเท่ากับ 5 โวลต์ และต้องการค่าแยกชัด เท่ากับ 5 มิลลิโวลต์ ดังนั้น จากสมการท่ี 3.24 จานวนบิตของตัวแปลงผันสัญญาณจะต้องมีค่าต้ังแต่ 24 บติ ขึน้ ไป และต้องมอี ัตราการเก็บตัวอย่าง (sampling rate) อยู่ในช่วง 30 ถึง 100 มิลลิวินาที ซึ่ง จะสอดคล้องกับค่าคงตัวของเวลาของวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์ นอกจากนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะต้อง สามารถควบคุม แสดงผลและสง่ั การให้อุปกรณ์ต่างๆในเครื่องต้นแบบทางานได้ตามต้องการ ตัวอย่าง เช่น การแสดงผลการไหลและความดันภายใน การเปิด/ปิดแหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงและป๊ัม สุญญากาศ เปน็ ตน้ รูปที่ 3.7 โปรแกรมคอมพิวเตอร์ท่ีใชบ้ ันทึกข้อมูลการวัดฝุน่ และควบคุมการทางาน พร้อมแสดงผลข้อมูล 55

โดยชุดควบคุมและประมวลผลข้อมูลท่ีพัฒนาข้ึน โดยระบบประกอบด้วยอนาลอกอินพุต โมดูล (analog input module) 8 ช่อง ของ ADAM โมเดล 4017 และตัวแปลงผัน RS-485 ไปเป็น USB เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับแปลงผันมาตรฐานการติดต่อสื่อสารแบบ RS-485 ไปเป็นมาตรฐานการ ส่ือสาร USB (รูปที่ 3.6) จากชุดควบคุมและประมวลผลข้อมูลเพ่ือนาข้อมูลไปบันทึกและประมวลผล ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ในการศึกษาน้ีใช้ตัวแปลงผัน RS-485 ไปเป็น USB ของบริษัท Advantech โมเดล ADAM-4561ซ่ึงพอร์ต USB สาหรับเช่ือมต่อเข้ากับเคร่ืองคอมพิวเตอร์เพ่ือ โอนย้ายข้อมูล รูปที่ 3.7 แสดงโปรแกรมคอมพิวเตอร์ท่ีใช้บันทึกข้อมูลการวัดฝุ่นและควบคุมการ ทางานพร้อมแสดงผลข้อมูลของเครื่องต้นแบบ ในการศึกษานี้จะใช้โปรแกรม Microsoft Visual Basic ในการพัฒนาโปรแกรมควบคมุ การทางานและฐานข้อมลู 3.2.5 แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสงู กระแสตรง แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงกระแสตรงแบบค่าคงท่ีได้ถูกนามาใช้ในการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับ ชุดอัดประจุอนุภาคและกาจัดไอออน ในการศึกษาน้ีใช้โมดูลแหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงของบริษัท Matsusada Precision Inc. โมเดล URG-5PN สามารถจ่ายแรงดันเอาต์พุตได้ในช่วง 5 กิโลโวลต์ และโมเดล URG-0.5PN สามารถจ่ายแรงดันเอาต์พุตได้ในช่วง 500 โวลต์ โดยท้ังสองโมดูลสามารถ จ่ายกาลังไฟฟ้าโหลดสงู สดุ 1.5 วัตต์ และมีค่าความพลิ้วของแรงดัน (ripple voltage) ประมาณ 200 มิลลิโวลต์ (Vp-p) โดยสามารถควบคมุ แรงดนั เอาตพ์ ตุ ไดด้ ว้ ยสัญญาณอนาลอกอินพุต 0 ถึง 12 โวลต์ 3.2.6 ตวั ควบคุมอัตราการไหล ระบบการไหลของฝุ่นละอองภายในเคร่ืองต้นแบบนี้ จะถูกวัดและควบคุมด้วยตัววัดการไหล แบบดจิ ิทัล ในการศึกษานี้ใชต้ ัววัดอัตราการไหลเชิงมวลของบรษิ ัท SMC โมเดล PFMB7201 สามารถ ควบคุมอัตราการไหลได้ในช่วง 0 ถึง 100 ลติ ร ต่อ นาที มีค่าความถกู ต้องประมาณ  2 เปอร์เซ็นต์ ท่ี เต็มสเกล 3.2.7 ปั๊มสุญญากาศและระบบท่อ ปั๊มสุญญากาศท่ีใช้ในการศึกษาน้ีจะใช้แบบ Diaphragm ของ Sparmax โมเดล TC-63VM4 มีอัตราการไหลสูงสุดเท่ากับ 53 – 58 ลิตรต่อนาที ท่ีมีความดูดสูงสุด 650 mmHg โดยรูปถ่ายของ เครื่องดูดสูญญากาศแบบ Diaphragm ของ Sparmax โมเดล TC-63VM4 ส่วนท่อท่ีใช้ในการ เช่ือมต่อในระบบการไหลจะใชท้ ่อแบบ polyethylene ขนาด 5  8 มลิ ลิเมตร 3.2.8 แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ ดีซี แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ ดีซี เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับ อุปกรณท์ ง้ั หมดในเครือ่ งตน้ แบบ ในการศึกษานี้ใชโ้ มดูลแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ ดีซี ของ บรษิ ัท INTAW ท่ีมีกาลงั ไฟฟ้าสงู สดุ 120 วตั ตแ์ ละกระแสสงู สุด 10 แอมป์ 56

3.9 ต้นแบบเครอื่ งวัดปริมาณฝนุ่ ละออง PM2.5 รูปที่ 3.8 แสดงรูปถ่ายต้นแบบเครื่องวัดปริมาณฝุ่นละออง PM2.5 ที่ประกอบอุปกรณ์ต่างๆ รวมกนั เสรจ็ สมบูรณ์ 57

58

59

รูปที่ 3.8 ต้นแบบเคร่ืองวัดปริมาณฝุ่นละออง PM2.5 60

บทท่ี 4 อุปกรณ์การทดลอง 4.1 แผ่นกรองอนุภาคประสิทธิภาพสูง แผ่นกรองอนุภาคประสิทธิภาพสูง (high efficiency particulate-free air filter) หรือ HEPA เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ในการเก็บตัวอย่างอนุภาค สาหรับการวิเคราะห์ปริมาณความเข้มข้นจานวน อนภุ าคเชิงมวล โดยในการศกึ ษาน้ีใช้แผ่นกรองอนุภาคประสิทธิภาพสูงแบบใยแก้ว (glass fiber) ของ บริษทั Whatman โมเดล EPM 2000 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 47 มิลลิเมตร หนา 330 ไมโครเมตร มอี ตั ราการในการกักเก็บอนุภาค (particle retention rating) ที่ 98 เปอร์เซ็นต์ และสามารถทางาน ท่อี ณุ หภมู ิสูงถึง 500 องศาเซลเซยี ส 4.2 ระบบการจา่ ยและวดั ไฟฟ้าแรงดันสูง ระบบการจา่ ยและวดั ไฟฟ้าแรงดันสงู จะใหใ้ นการทดลองต่างๆ ซ่ึงจะประกอบด้วย แหล่งจ่าย ไฟฟ้าแรงดนั สงู แบบปรบั ค่าได้ (adjustable DC high voltage power supply) สายไฟฟ้าแรงดันสูง (high voltage cable) และหัววัดไฟฟ้าแรงดันสูง (high voltage probe) ในการทดลองน้ีจะใช้ แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูงแบบปรับค่าได้ของบริษัท Leybold Didactic โมเดล 521721 สามารถปรับ แรงดันเอาต์พุตได้อยู่ในช่วง 0 ถึง 25 กิโลโวลต์ ที่กระแสโหลดสูงสุด 0.5 มิลลิแอมป์ และมีค่า กระเพื่อมของแรงดันประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์ ของค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด รูปท่ี 4.1 แสดง Leybold Didactic โมเดล 521721 ส่วนหัววัดไฟฟ้าแรงดันสูง เป็นอุปกรณ์เสริมที่ใช้ต่อเข้ากับมัลติมิเตอร์แบบ ดจิ ติ อลสาหรับวัดไฟฟา้ แรงดนั สงู ในการศกึ ษานใี้ ชห้ วั วัดของ Fluke โมเดล 80K-40 สามารถวัดไฟฟ้า แรงดันสูงได้ในช่วง 1 ถึง 40 กิโลโวลต์ มีค่าความถูกต้อง 1 เปอร์เซ็นต์ และ มีค่าความต้านทาน ทางดา้ นอนิ พุตเท่ากบั 1,000 เมกกะโอห์ม 4.3 อิเล็กโทรมิเตอร์มาตรฐาน อิเล็กโทรมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ในการวัดสัญญาณกระแสไฟฟ้าระดับต่า (low level) ของ อนภุ าคที่มปี ระจแุ ละไอออนจากถูกถว้ ยฟาราเดย์หรือชุดให้ประจุไฟฟ้าอนุภาค ในการศึกษาน้ีใช้อิเล็ก โทรมิเตอร์ของบริษัท Keithley โมเดล 6517A ทางานร่วมกับโมเดล 6522 โดยโมเดล 6517A เป็นอิ เลก็ โทรมเิ ตอรท์ ่มี กี ระแสไบอัสอินพุต (input bias current) น้อยกว่า 3 เฟมโตแอมป์ และมีสัญญาณ รบกวน 0.75 เฟมโตแอมป์ และสามารถวัดกระแสไฟฟ้าได้อยู่ในช่วง 1 เฟมโตแอมป์ ถึง 20 มิลลิ แอมป์ ส่วนโมเดล 6522 เป็นวงจรเรียงระดับสัญญาณจานวน 10 ช่องวัด สาหรับการวัด สัญญาณไฟฟา้ แบบหลายช่องวัดของอเิ ลก็ โทรมิเตอรโ์ มเดล 6517A สาหรับ

รปู ที่ 4.1 รปู ถา่ ยของแหล่งจา่ ยไฟฟ้าแรงดนั สงู ของ Leybold Didactic โมเดล 521721 โมเดล 6522 มีกระแสออฟเซ็ต (offset current) แต่ละช่องวัดน้อยกว่า 1 พิโคแอมป์ และมีการ แยกกันทางไฟฟ้า (electrical isolation) ในแต่ละช่องวัดสูง (มากกว่า 1015 โอห์ม) รูปท่ี 4.2 แสดง รูปถ่ายของอิเล็กโทรมิเตอร์ของ Keithley โมเดล 6517A ในการศึกษานี้ได้ใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อ แบบแกนร่วมท่ีมีสัญญาณรบกวนต่า (low-noise coaxial connection cable) เพื่อหลีกเลี่ยง สัญญาณรบกวนและการรว่ั ไหลของกระแสไฟฟา้ ซึง่ สายสัญญาณน้ีมีความต้านทานของฉนวนระหว่าง แกนตัวนาถึงฉนวนประมาณ 1015 โอห์ม และมีความต้านทานของตัวนาน้อยกว่า 0.5 โอห์ม และ สายสัญญาณรบกวนต่าแบบ Triax โมเดล 237-AGL-2 ใช้ในการเช่ือมต่อระหว่างอิเล็กโทรมิเตอร์กับ ชุดให้ประจไุ ฟฟา้ อนุภาค สาหรบั การวดั กระแสไฟฟา้ ของการอัดประจุและไอออน 4.4 ออสซลิ โลสโคปแบบดจิ ิตอล รปู ท่ี 4.3 แสดงออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล (digital oscilloscope) ของ Tektronix โมเดล TDS 210 ซง่ึ ในการศกึ ษานี้ใช้ออสซิลโลสโคปในการวิเคราะห์ค่าสัญญาณทางไฟฟ้าต่างๆ สาหรับการ ทดสอบวงจรอิเล็กโทรมิเตอร์ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนต่างๆ โดยโมเดล TDS 210 มีช่องสัญญาณอนาลอกจานวน 4 ช่องวัด มีช่องความถ่ี (bandwidth) 200 เมกะเฮรตซ์ อินพุตอิมพแิ ดนซ์ (input impedance) 1 เมกะโอหม์ และสามารถบันทกึ ขอ้ มูลผ่านพอร์ต USB ได้ 4.5 มลั ตมิ ิเตอรแ์ บบดจิ ติ อล มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล (digital multi-meter) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับการวัดค่าสัญญาณ ทางไฟฟ้าต่างๆในการทดลอง ในการศึกษานี้จะใช้ของ Fluke โมเดล 289 True-rms Industrial Logging มีความถกู ต้อง (accuracy) ±0.025 % เปอรเ์ ซน็ ต์ รูปท่ี 4.4 แสดงมัลติมเิ ตอร์แบบดิจิตอลที่ ใชใ้ นการทดสอบน้ี 62

รูปที่ 4.2 รปู ถา่ ยของอิเล็กโทรมิเตอรข์ อง Keithley โมเดล 6517A รปู ที่ 4.3 รปู ถา่ ยของออสซิลโลสโคปของ GW-INSTEX โมเดล GDS-1052-U 63

รปู ที่ 4.4 มลั ติมเิ ตอร์แบบดิจิตอลที่ใชใ้ นการทดสอบน้ี รูป 4.5 เครอ่ื งช่งั นา้ หนักแบบดิจติ อล 64

4.6 เครอ่ื งช่ังน้าหนกั แบบดิจิตอล เครอ่ื งชงั่ นา้ หนกั แบบดิจิตอล (digital weighter) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ในการช่ังน้าหนักของแผ่น กรองอนุภาคฝุ่นสาหรับการทดสอบสมรรถนะการทางานของเครื่องตกตะกอนฯ ในการศึกษาน้ีใช้ เคร่ืองชั่งน้าหนักของ Sartorious รุ่น Ohaus DV215CD semi microbalance ขนาด 0 - 81 กรัม/ 81 - 210 กรัม โดยมีความละเอียด 0.01 มิลลิกรัม/ 0.1 มิลลิกรัม รูปถ่ายของเครื่องชั่งน้าหนักของ Sartorious รนุ่ Ohaus DV215CD semi microbalance แสดงดงั รปู ที่ 4.5 4.7 กล้องจุลทรรศนอ์ เิ ล็กตรอนแบบสอ่ งกราด ในการศึกษานี้ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope) หรือ SEM ของ JEOL โมเดล JSM-5910LV เพ่ือถ่ายภาพฝุ่นละอองที่สะสมตัวอยู่บน แผ่นตกกระทบและแผ่นกรอง ซ่ึงกล้องจุลทรรศน์น้ีเป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดที่มี การแยกชัดสูง โดยมีค่าการแยกชัดประมาณ 1.5 นาโนเมตร และมีกาลังขยายระหว่าง 10 เท่า ถึง 200,000 เท่า รูปที่ 4.6 แสดงรูปถา่ ยของกลอ้ งจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดของ JEOL โมเดล JSM-5910LV รปู ที่ 4.6 รปู ถา่ ยของกล้องจุลทรรศน์อเิ ล็กตรอนแบบส่องกราดของ JEOL JSM-5910LV 65

รปู ที่ 4.7 เครอ่ื งวัดฝนุ่ โมเดล TEOM 1405DF 4.8 เครอื่ งวัดฝุน่ TEOM ในการศึกษาน้ีจะทาการทดสอบการวัดฝุ่นภาคสนามเปรียบเทียบกับเคร่ืองวัดฝุ่นวิธี เทียบเคียง (Federal Equivalence Method; FEM) เพ่ือเป็นการยืนยันผลการวัดระหว่างเครื่องวัด ฝุ่นต้นแบบฯกับเครื่องวัดฝุ่นวิธีเทียบเคียง ซึ่งเครื่องวัดฝุ่นวิธีเทียบเคียงท่ีใช้ในการศึกษาน้ี คือ Thermo Fisher Scientific Inc. โมเดล TEOM 1405DF รูปที่ 4.7 แสดงเครื่องวัดฝุ่นแบบ TEOM หรือเรียกว่า เทปเปอ อิลิเม้น ออสซิเลต้ิง ไมโครบาลานซ์ (Tapered Element Oscillating Microbalance) ใชต้ รวจวดั ฝนุ่ ละออง PM 2.5 โดยใช้หลักการดูดอากาศผ่านหัวคัดขนาดสาหรับฝุ่น ละอองไม่เกิน 2.5 ไมครอนเพื่อให้ฝุ่นละอองตกสะสมบนแผ่นกรองในขณะส่ันสะเทือนและแปลงค่า ความสั่นสะเทอื นทีเ่ กดิ ขึ้นเป็นค่าเฉล่ียของฝุ่นละอองในบรรยากาศในช่วง 0 – 1,000,000 ไมโครกรัม ตอ่ ลกู บาศก์เมตร 4.9 เคร่อื งวัดฝุ่น DustTrak เครื่องวัดฝุ่นแบบ Light scattering ของบริษัท TSI โมเดล DustTrak 8533 เป็นอุปกรณ์ที่ ใชใ้ นการวัดฝุน่ ในอากาศในช่วง PM0.1 - 10 มีช่องการวัด 3 ช่องวัด คือ PM1.0, PM2.5 และ PM10 ตามลาดบั และสามารถวัดความเขม้ ข้นเชิงมวลได้ในช่วง 0.001 to 150 mg/m3 ซึ่งในการศึกษาน้ีใช้ สาหรบั การวดั เปรียบเทียบกับเคร่อื งต้นแบบฯท่พี ัฒนาขนึ้ ในการทดสอบภาคสนาม รูปที่ 4.8 แสดงรูป ถ่ายของ DustTrak 8533 66

รูปท่ี 4.8 รูปถ่ายของ DustTrak 8533 4.10 เครอ่ื งวัดฝุน่ FH62C14 Beta Gauge เคร่ืองวัดฝุ่นแบบ Beta Gauge ของบริษัท Thermo Fisher Scientific Inc. โมเดล FH62C14 เป็นอปุ กรณท์ ่ีใช้ในการวัดฝุ่นในอากาศในช่วง PM10 และสามารถวัดความเข้มข้นเชิงมวล ได้ในช่วง 0 to 10,000 µg/m3 ความละเอียด 4 µg/m3 ซ่ึงในการศึกษานี้ใช้สาหรับการวัด เปรียบเทียบกับเคร่ืองต้นแบบฯที่พัฒนาขึ้นในการทดสอบภาคสนาม รูปท่ี 4.9 แสดงรูปถ่ายของ FH62C14 Beta Gauge 4.11 เคร่ืองวดั ฝุ่น 5014i Beta Continuous Ambient Particulate Monitor เคร่ืองวัดฝุ่นแบบ Beta Gauge ของบริษัท Thermo Fisher Scientific Inc. โมเดล 5014i เปน็ อปุ กรณ์ทใี่ ช้ในการวัดฝนุ่ ในอากาศในช่วง PM2.5 และสามารถวัดความเข้มข้นเชิงมวลได้ในช่วง 0 to 1, 2, 3, 5,10 mg/m3 ความละเอียด 0.1 µg/m3 ซ่ึงในการศึกษาน้ีใช้สาหรับการวัดเปรียบเทียบ กับเครื่องต้นแบบฯท่ีพัฒนาขึ้นในการทดสอบภาคสนาม รูปที่ 4.10 แสดงรูปถ่ายของ 5014i Beta Continuous Ambient Particulate Monitor 67

รปู ท่ี 4.9 รูปถ่ายของ FH62C14 Beta Gauge รปู ท่ี 4.10 รปู ถา่ ยของ 5014i Beta Continuous Ambient Particulate Monitor 68

รปู ที่ 4.11 รูปถา่ ยของ SMPS โมเดล 3080-Series 4.12 Scanning Mobility Particle Sizer ในการศึกษาน้ีใช้ Scanning Mobility Particle Sizer หรือ SMPS โมเดล 3080-Series ของบริษัท TSI สาหรับวัดการกระจายขนาดอนุภาคเชิงจานวน (number-weighted size distribution) ด้วยหลักการความสามารถในการเคลื่อนที่ได้ทางไฟฟ้า (electrical mobility) ของ อนุภาค สามารถวดั การกระจายขนาดอนุภาคได้ในชว่ ง 10 – 1,000 นาโนเมตร ท่ีความเข้มข้นจานวน 108 อนุภาคต่อลูกบาศ์กเมตร ท่ี 10 นาโนเมตร และเครื่องนับจานวนอนุภาคแบบการควบแน่น (Condensation Particle Counter, CPC) ของบริษัท TSI โมเดล 3776 สาหรับนับจานวนอนุภาค ร่วมกับเคร่ือง SMPS และในการทดสอบเปรียบเทียบการนับจานวนของอนุภาคของเครื่องมือวัด ต้นแบบฯ สามารถนับจานวนอนุภาคได้ในช่วง 2.5 นาโนเมตร ถึง 3 ไมครอน ที่ความเข้มข้นจานวน สูงสุด 3  105 อนุภาคต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ด้วยเวลาการตอบสนอง 0.8 วินาที รูปที่ 4.11 แสดง รูปถ่ายของ SMPS โมเดล 3080-Series 4.13 Atomizer Aerosol Generator ในการศึกษานี้ใช้ Atomizer Aerosol Generator ในการสร้างอนุภาคตัวอย่างสาหรับการ ทดสอบเครื่องมือวัดฝุ่น รูปท่ี 4.12 แสดงเครื่อง Atomizer Aerosol Generator ของบริษัท TSI โมเดล 3076 โดยแหล่งจ่ายอนุภาคฯน้ีสามารถจ่ายอนุภาคได้หลายชนิดเช่น DEHS, PAO (Emery 3004), DOP, Salt solutions, Paraffin oil, PSL และอ่ืนๆ ได้ท้ังแบบ Polydisperse และแบบ Monodisperse มีอัตราการไหลในช่วง 70 - 300 ลิตรต่อช่ัวโมง การไหลเชิงมวลสูงสุด 2.5 กรัมต่อ ชวั่ โมง ใชพ้ ลังงานไฟฟ้า 220 โวลต์ 50 เฮริ ์ต 69

Diffusion Dryer Soft X-ray HEPA filter TSI Model 3062 Aerosol Neutralizer Concentration TSI Model 3088 Adjustment Valves Compressed Air HEPA filter Filtered Air Supply TSI Model 3074B Aerosol Outlet Constant Output Atomizer TSI Model 3076 (ก) ลกั ษณะโครงสรา้ ง (ข) ภาพถ่าย รูปท่ี 4.12 ลกั ษณะโครงสร้างและหลกั การของเครื่อง Atomizer Aerosol Generator ของบริษทั TSI โมเดล 3076 70

บทที่ 5 ผลการวจิ ยั และวจิ ารณผ์ ล 5.1 อนภุ าคขนาดมาตรฐาน อนุภาคขนาดมาตรฐาน (particle size standards) เป็นอนุภาคมาตรฐานทรงกลมระดับ ไมครอน (microsphere standard particle)แบบ Dry dyed polystyrene microspheres(PSL) ท่ีได้รับการรับรอง ตามมาตรฐานจากสถาบันแห่งชาติของมาตรฐานและเทคโนโลยี (National Institute of Standards and Technology, NIST) หรือ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติของประเทศท่ี ได้รับการยอมรับ หรือหน่วยงานผู้ผลิตวัสดุอ้างอิงท่ีได้รับการรับรองระบบมาตรฐานคุณภาพโดยใช้ วสั ดุอา้ งอิงมาตรฐาน (Standard Reference Materials, SRMs) ที่มีขนาดครอบคลุมช่วงของการวัด ของเครื่องวัดฝุ่น ในการศึกษาน้ีใช้อนุภาคขนาดมาตรฐาน แบบ Dry dyed polystyrene (DVB) microspheres หรือ PSL ของ Thermo Scientific™ Dri-Cal™ สาหรับสร้างอนุภาคแบบ monodisperse ขนาด 0.3, 0.5, 0.7, 1 และ 5 ไมครอน ตามลาดับ รูปที่ 5.1 แสดงอนุภาคขนาด มาตรฐานแบบ Dry dyed polystyrene (DVB) microspheres ของ Thermo Scientific™ Dri- Cal™ ทใี่ ชใ้ นการศกึ ษานี้ (ก) ภาพถา่ ยอนุภาคขนาดมาตรฐาน Thermo Scientific™ Dri-Cal™

(ข) รปู ถ่ายจากกล้องจลุ ทรรศนอ์ เิ ล็กตรอนของอนุภาค PSL (https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/DC-05) รปู ท่ี 5.1 อนุภาคขนาดมาตรฐานแบบ Dry dyed polystyrene (DVB) microspheres ของ Thermo Scientific™ Dri-Cal™ เครื่องผลิตฝนุ่ 0.3 1 3 8 12 µm 5 10 50 100 500 1000 5000 µg/m3 เครื่องวดั ฝุ่นอา้ งองิ เคร่อื งวดั ฝุ่นตัวอยา่ ง หรือ FRM รูปที่ 5.2 การวัดเปรียบเทียบกับเครื่องวัดฝุ่นมาตรฐาน 5.2 การวดั เปรียบเทียบกบั เคร่อื งวดั ฝุ่นมาตรฐาน ในการศึกษาน้ีได้ทาการการเปรียบเทียบเคร่ืองวัดฝุ่นท่ีพัฒนาข้ึนกับเครื่องวัดฝุ่นแบบอ้างอิง FRM (Federal Reference Method) หรือเคร่ืองมือวัดฝุ่นแบบเทียบเคียง FEM (Federal Equivalent Method) กลมุ่ ท่ี 3 ทส่ี ามารถรายงานผลอัตโนมัติได้ โดยได้รับการรับรองตาม Federal Register, Part II Environmental Protection Agency, 40 CFR Part 50 คือแบบเทปเปอ อิลิ เม้นท์ ออสซิเลติ้ง ไมโครบาลานซ์ หรือ TEOM แบบเบต้า เรย์ โมเดล 5014i และแบบ Light scattering โมเดล DustTrak 8533 ในการทดสอบจะนาอนุภาคแบบ Dry dyed polystyrene 72

microspheres (PSL) ที่ทราบขนาดแน่นอนแล้ว ใส่ในเครื่องผลิตฝุ่นตัวอย่างจ่ายอนุภาคขนาด มาตรฐานทไ่ี ดจ้ ากเครอ่ื งผลิตให้กับเคร่ืองตรวจวัดฝุ่นอ้างอิงและเคร่ืองวัดฝุ่นตัวอย่างพร้อมกันตามรูป ท่ี 5.2 วัดและบันทึกค่าที่วัดได้ทุก 1 min ต่อเนื่องจนครบ 1 hแล้วหาค่าเฉลี่ยของทุก1 h ปฏิบัติ เช่นเดียวกันนี้จนครบทุกขนาดคือ 0.3 1 3 8 12 µm และครบทุกความเข้มข้นเชิงมวลคือ 0.1 5 10 50 100 500 1 000 5 000 µg/m3 นาคา่ เฉลย่ี ของทุกชั่วโมงท่ีวดั ไดจ้ ากเคร่ืองวดั ฝุ่นตัวอย่างและจาก เครื่องวัดฝุ่นอ้างอิงมาหาค่าสหสัมพันธ์แบบเพียรสัน โดยให้แสดงผลเป็นค่า Slope Upper และ Lower และคา่ Intercept Upper และ Lower ตารางท่ี 5.1 แสดงการเปรียบเทียบเครื่องวัดฝุ่นท่ีพัฒนาข้ึนกับแบบเทปเปอ อิลิเม้นท์ ออส ซิเลต้ิง ไมโครบาลานซ์ หรือ TEOM พบว่าค่าสัมประสิทธ์ิสหสัมพันธ์ของค่าเฉลี่ยราย 1 ช่ัวโมง ที่ได้ จากเครือ่ งมอื วัดทั้งสองวิธมี คี า่ เท่ากบั 0.9697 กบั เครอื่ งวดั แบบเบต้า เรย์ (Beta Ray) Model 5014i Beta Continuous Ambient Particulate Monitor ของ Thermo Fisher Scientific Inc. พบว่า ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของค่าเฉล่ียราย 1 ช่ัวโมง ท่ีได้จากเครื่องมือวัดทั้งสองวิธีมีค่าเท่ากับ 0.9411 และกับ DustTrak ของ TSI พบว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของค่าเฉลี่ยราย 1 ช่ัวโมง ท่ีได้ จากเครื่องมือวัดทั้งสองวิธีมีค่าเท่ากับ 0.9364 ซ่ึงค่าสหสัมพันธ์ที่ได้จากการทดสอบเปรียบเทียบนี้มี คา่ ใกล้เคยี งกับผลงานวจิ ยั ทเ่ี กยี่ วขอ้ งในการทดสอบเปรียบเทียบกับวิธีอ้างอิงและวิธีเทียบเคียงในการ วัด PM2.5 (EPA, 1997; Federal Register, 1997; Koch et al., 1999; Lippmann et al., 2000; Babich et al., 2000; Misra et al., 2001; Patashnick and Rupprecht, 1991; Liu et al., 2002) ตารางที่ 5.1 สรุปการทดสอบเปรยี บเทยี บคา่ PM2.5 กบั วธิ กี ารมาตรฐานต่างๆ ขนาด วธิ กี ารมาตรฐานท่ีเปรยี บเทียบ คา่ สหสมั พันธ์ ระดบั การ อนุภาค 0.9697 ยอมรับ PM2.5 Tapered Element Oscillating ดีมาก Microbalance 0.9411 PM2.5 TEOM 1405DF, Thermo Scientific Inc. 0.9364 ดมี าก U.S. EPA No. EQPM1102-150 PM2.5 Beta Attenuation ดมี าก 5014i, Thermo Scientific Inc., U.S. EPA No. EQPM0609-183 Light Scattering DustTrak 8533, TSI Inc. 73

บทที่ 6 สรุปผลการวิจัยและข้อเสนอแนะ 6.1 สรุปผลการวจิ ัย 6.1.1 ได้ทำกำรช้ือครุภัณฑ์สำหรับห้องปฏิบัติกำรเคร่ืองมือวัดฝุ่นที่ประกอบด้วย เครื่อง วิเครำะห์ขนำดอนุภำคระดับนำโนเมตรแบบใช้หลักควำมเคลื่อนที่ได้ทำงไฟฟ้ำ แหล่งกำเนิดละออง ลอยระดับนำโนเมตร และเคร่อื งวดั ฝุ่นละอองลอย PM2.5 แบบใชห้ ลกั กำรไมโครบำลำนซ์ 6.1.2 ได้จัดสร้ำงต้นแบบเครื่องวัดปริมำณฝุ่นละออง PM2.5 ท่ีประกอบด้วย ชุดอัดประจุ อนภุ ำคและดักจบั ไอออน ชดุ ตรวจวัดประจุอนภุ ำค หัวคัดฝุน PM10 และ PM2.5 ชดุ อินเตอร์เฟสเพ่ือ ควบคมุ สำมำรถรำยงำนผลกำรวดั และควบคมุ กำรทำงำนแบบออนไลน์ (online) ดว้ ยเวลำจริง (real- time) มีช่วงของควำมเขม้ ข้นของอนุภำค 0.1 ถึง 4,000 ไมโครกรัม ต่อ ลูกบำศก์เมตร โดยใช้เวลำใน กำรประมวลผลน้อยกวำ่ 1 วินำที 6.1.3 ได้ทำกำรกำรเปรียบเทียบเครื่องวัดฝุ่นท่ีพัฒนำขึ้นกับแบบเทปเปอ อิลิเม้นท์ ออสซิเล ต้ิง ไมโครบำลำนซ์ หรือ TEOM พบว่ำค่ำสัมประสิทธ์ิสหสัมพันธ์ของค่ำเฉล่ียรำย 1 ช่ัวโมง ที่ได้จำก เครื่องมือวัดทั้งสองวิธีมีค่ำเท่ำกับ 0.9697 กับเคร่ืองวัดแบบเบต้ำ เรย์ (Beta Ray) Model 5014i Beta Continuous Ambient Particulate Monitor ของ Thermo Fisher Scientific Inc. พบว่ำ ค่ำสัมประสิทธ์ิสหสัมพันธ์ของค่ำเฉล่ียรำย 1 ชั่วโมง ท่ีได้จำกเคร่ืองมือวัดท้ังสองวิธีมีค่ำเท่ำกับ 0.9411 และกับ DustTrak ของ TSI พบว่ำค่ำสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของค่ำเฉลี่ยรำย 1 ช่ัวโมง ท่ีได้ จำกเครอื่ งมือวัดทั้งสองวิธีมีค่ำเท่ำกับ 0.9364 ตำรำงท่ี 6.1 แสดงสรุปกำรทดสอบเปรียบเทียบค่ำกับ วธิ กี ำรมำตรฐำนต่ำงๆ ซงึ่ ค่ำสหสมั พนั ธท์ ่ีไดจ้ ำกกำรทดสอบเปรียบเทยี บน้ีมีค่ำใกล้เคียงกับผลงำนวิจัย ที่เกี่ยวข้องในกำรทดสอบเปรียบเทียบกับวิธีอ้ำงอิงและวิธีเทียบเคียงในกำรวัด PM2.5 (EPA, 1997; Federal Register, 1997; Koch et al., 1999; Lippmann et al., 2000; Babich et al., 2000; Misra et al., 2001; Patashnick and Rupprecht, 1991; Liu et al., 2002) ตำรำงที่ 6.1 สรปุ กำรทดสอบเปรียบเทยี บคำ่ PM2.5 กับวิธกี ำรมำตรฐำนต่ำงๆ ขนำด วธิ กี ำรมำตรฐำนที่เปรียบเทยี บ ค่ำสหสัมพนั ธ์ ระดับกำร อนุภำค 0.9697 ยอมรบั PM2.5 Tapered Element Oscillating Microbalance TEOM ดีมำก 1405DF, Thermo Scientific Inc. 0.9411 PM2.5 U.S. EPA No. EQPM1102-150 ดีมำก Beta Attenuation 0.9364 PM2.5 5014i, Thermo Scientific Inc., ดมี ำก U.S. EPA No. EQPM0609-183 Light Scattering DustTrak 8533, TSI Inc. 74

6.1.4 ได้ยื่นขอจดมำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรมเคร่ืองตรวจวัดฝุ่นละอองลอย สำนักงำน มำตรฐำนผลติ ภณั ฑ์อตุ สำหกรรม กระทรวงอตุ สำหกรรม 6.2 ขอ้ เสนอแนะและการพัฒนาตอ่ ในอนาคต 6.2.1 เพื่อเป็นกำรยืนยันควำมถูกต้องของเคร่ืองมือวัดมำกย่ิงข้ึน ในกำรศึกษำต่อไปใน กำรศึกษำต่อไปควรมีกำรวัดและเปรียบเทียบผลของกำรวัดของเคร่ืองวิเครำะห์ฯต้นแบบที่พัฒนำข้ึน กับเครื่องวเิ ครำะหอ์ นุภำคมำตรฐำนอื่นๆ และทดสอบกำรทำงำนของเครื่องต้นแบบในกำรวัดอนุภำค ฝุ่นในอำกำศหรืออนุภำคหลำกหลำยชนิดของวัสดุ และมีร่วมทดสอบกับหน่วยงำนที่เป็นผู้กำกับดูแล เก่ยี วกับมำตรฐำนกำรวดั เพื่อนำไปส่กู ำรรบั รองมำตรำฐำนตอ่ ไป 6.2.2 พัฒนำให้ต้นแบบสถำนีตรวจวัดคุณภำพอำกำศสำหรับหน่วยงำนปกครองท้องถิ่น โรงพยำบำล โรงเรียน โรงงำน สถำนท่ี/แหล่งกำเนิดฝุ่น เพ่ือให้สำมำรถติดต้ังระบบวัดฝุ่นกระจำยใน พื้นที่ สำมำรถศึกษำพฤตกิ รรมฝุ่นและวำงแผนรบั มือ/จดั กำรปัญหำฝุ่นได้ 75

เอกสารอ้างอิง 2025i-D Partisol™, Dichotomous Sequential Air Sampler, Thermo Scientific Inc, http://www.thermoscientific.com (Nov. 2013) Babich, P., Wang, P-Y., Allen, G., Sioutas, C. and Koutrakis, P., “Development and evaluation of a continuous ambient PM2.5 mass monitor”, Aerosol Science and Technology, Vol. 32, No. 4, pp. 309 – 324, 2000. BAM1020 Continuous Particulate Monitor Catalog, Met One Instruments Inc, http://www.metone.com (Nov. 2013) Chang, J., Kelly, A.J., and Crowley, J.M. “Handbook of Electrostatic Processes”. Marcel Dekker, Inc., New York, USA, 1995. Cunningham, E. “On the Velocity of Steady Fall of Spherical Particles through Fluid Medium”. Proceeding of the Royal Society, A-83, pp. 357–365, 1910. EPA, National ambient air quality standards for particulate matter. Final Rule, Federal Register, 62, 38651, 1997. Federal Register, National ambient air quality standards for particulate matter. 40 CFR Part 50.7, Section 8.2, 62(138), July 18, 1997. Hinds, W.C., “Aerosol Technology”, John Wiley and Sons, New York, USA (1999). HI-Q Environmental products company, Air sampling & Radiation Monitoring Equipment, Systems & Accessories 2012-2013, http://www.hi-q.net (Nov. 2013) Intra, P. and Tippayawong, N. “An Overview of Unipolar Charger Developments for Nanoparticle Charging”. Aerosol and Air Quality Research, Vol. 11, No. 2, pp. 186– 208, 2011. Jeff D. Yanosky and David L. Maclntosh, A Comparison of Four Gravimetric Fine Particle Sampling Methods, Journal of the Air & Waste Management Association, vol.51 June 2001, pp.878-884. Liu, L.J.S., Slaughter, J.C. and Larson, T.V., “Comparison of light scattering devices and impactors for particulate measurements in indoor, outdoor”, and personal environments. Environment Science Technology, Vol. 36, 2977–2986, 2002. Keskinen, J., “Experimental study of real time aerosol measurement techniques”, Ph.D. Thesis, Tampere University of Technology, Tampere, Finland, 1992. Kim J Y, Magari S R, Herrick R F, Smith T J, Christiani D C, Comparison of fine particle measurements from a direct-reading instrument and a gravimetric sampling method, J Occup Environ Hyg. 2004 Nov;1(11):707-15. 76

Koch, W., Dunkhorst, W. and Lodding, H., “Design and performance of a new personal aerosol monitor”, Aerosol Science and Technology, Vol. 31, No. 2 – 3 , pp. 231 – 246, 1999. Lippmann, M., Xiong, J. Q. and Li, W., “Development of a continuous monitoring system for PM10 and components of PM2.5”, Applied Occupational and Environmental Hygiene, Vol. 15, No. 1, pp. 57 – 67, 2000. Misra, C., Geller, M. D., Shah, P., Sioutas, C. and Solomon, P. A., \"Development and evaluation of a continuous coarse (PM10–PM2.5) particle monitor\", Journal of the Air and Waste Management Association, Vol. 51, No. 9, pp. 1309 – 1317, 2001. Patashnick, H. and Rupprecht, E. G., “Continuous PM-10 measurements using the Tapered Element Oscillating Microbalance”, Journal of the Air and Waste Management Association\", Vol. 41, No. 8, pp. 1079 – 1083, 1991. Research Papers involving the TSI DustTrak Aerosol monitor, Application note ITI-079, 2012. www.tsi.com/uploadedFiles/_Site_Root/.../ITI-079.pdf‎(Nov. 2013) TEOM1405 Model 1405 TEOM Ambient Air Monitor, Thermo Scientific Inc, http://www.thermoscientific.com (Nov. 2013) USEPA. “PM 2.5 General Information”. Office of Air Quality Planning and Standards, 1998. Whitby, K. T. and Clake, W. E. “Electric Aerosol Particle Counting and Size Distribution Measuring System for the 0.015 to 1 µm Size Range”. Tellus, Vol. 18, pp. 573– 586, 1966. White, H.J. “Industrial Electrostatic Precipitation”. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1963. Willeke, K. and Baron, P.A. “Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Applications”. John Wiley & Sons, New York, 1993. ‎Y J Lee, H T Kim and K W Lee, Development of Monitoring Technology for Airborne Particulate Matter, Environmental Monitoring and Assessment 70, pp. 3-20 2001. เอกสาร‎excel สรุปผลการดาเนินการจัดซ้ือจัดจ้างในรอบเดือนพฤษภาคม‎๒๕๕๖‎มหาวิทยาลัยราช ภฏั สงขลาhttp://invent.skru.ac.th/planning/56/may.xls‎(พฤษจิกายน‎๒๕๕๖) เอกสารการประชุม‎กาหนดมาตราฐานค่าฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน‎2.5 ไมครอน‎ในบรรยากาศท่ัวไป, infofile.pcd.go.th กรมควบคุมมลพิษ‎คู่มือการตรวจวัดฝุ่นละอองในบรรยากาศ‎สานักจัดการคุณภาพอากาศและเสียง‎ กรมควบคุมมลพษิ ‎กระทรวงทรัพยากรธรรมชาตแิ ละสงิ่ แวดลอ้ ม‎พิมพ์ครั้งที‎่ ๑‎๒๕๔๖ 77

กรมควบคุมมลพิษ‎ประกาศกรมควบคุมมลพิษ‎เร่ือง‎“วิธีตรวจวัดค่าเฉล่ียของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน‎ ๒.๕‎ไมครอน”‎ราชกิจจานุเบกษา‎หน้าท่ี‎๙๘‎เล่มที่‎๑๒๗‎ตอนพิเศษ‎๘๔‎ง‎วันท่ี‎๙‎ กรกฎาคม‎๒๕๕๓ กรมควบคุมมลพิษ‎ประกาศกรมควบคุมมลพิษเรื่อง‎“เครื่องเคร่ืองวัดหาค่าเฉล่ียของก๊าซหรือฝุ่น ละอองซ่ึงทางานโดยระบบอ่ืนท่ีกรมควบคุมมลพิษเห็นชอบ”‎ราชกิจจานุเบกษา‎หน้าที่‎๒๑‎ เล่มท่ี‎๑๒๔‎ตอนพิเศษ‎๙๘‎ง,‎๑๖‎สงิ หาคม‎๒๕๕๐ กรมควบคุมมลพิษ‎ประกาศกรมควบคุมมลพิษเร่ือง‎“เครื่องวัดหาค่าเฉลี่ยของก๊าซหรือฝุ่นละอองซึ่ง ทางานโดยระบบอน่ื ทีก่ รมควบคุมมลพิษเห็นชอบ”‎ราชกิจจานุเบกษา‎หน้าที่‎๒๑‎เล่มท่ี‎๑๒๔‎ ตอนพเิ ศษ‎๙๘‎ง‎วันท่‎ี ๑๖‎สงิ หาคม‎๒๕๕๐ กรมควบคุมมลพิษ‎ประกาศกรมควบคุมมลพิษเรื่อง‎“วิธีตรวจวัดค่าเฉล่ียของฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน‎ ๒.๕‎ไมครอน”‎ราชกิจจานุเบกษา‎หน้าท่ี‎๙๘‎เล่มท่ี‎๑๒๗‎ตอนพิเศษ‎๘๔‎ง,‎๙‎กรกฎาคม‎ ๒๕๕๓ กลอ้ งจลุ ทรรศนแ์ บบใชแ้ สง‎http://www.microscopes.in.th/‎‎พฤษจิกายน‎๒๕๕๕ ขจรศกั ดิ‎์ โสภาจารีย์‎และเพชร‎‎เพ็งชยั ‎รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์‎เร่ือง‎“โครงการการสารวจปริมาณ ฝุ่นในอากาศภายในจังหวัดเชียงใหม่และจังหวัดลาพูน”‎ภายใต้การสนับสนุนโดยสานักงาน กองทนุ สนบั สนุนการวิจยั ‎๒๕๕๐ ข อบ เ ข ต ง า น ร ถ ต ร ว จ วั ด คุ ณ ภ า พอา กา ศ เ ค ล่ื อน ที่ ‎ ง บ ป ร ะม า ณ ปี ‎ ๒ ๕ ๕ ๖ ‎ กร ม ค ว บ คุ ม ม ล พิ ษ‎ http://www.pcd.go.th/public/News/Files/TORoverhaulstationV5.pdf (พฤษจิกายน‎ ๒๕๕๖) ข่าวสารอากาศและเสียง‎รู้คุณภาพอากาศผ่านจอแสดงผล‎กรมควบคุมมลพิษ‎ปีที่‎๕‎ฉบับท่ี‎๑‎ ประจาเดอื นมกราคม-มนี าคม‎๒๕๕๕ คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ‎ประกาศคณะกรรมการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติ‎ “กาหนดมาตรฐาน คุณภาพอากาศในบรรยากาศท่วั ไป”‎ราชกิจจานุเบกษา‎หน้าที‎่ ๒๔๓‎เลม่ ท่‎ี ๑๑๒‎ตอนท่ี‎๔๒‎ง‎ วนั ท่‎ี ๒๕‎พฤษภาคม‎๒๕๓๘ คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ‎ประกาศคณะกรรมการส่ิงแวดล้อมแห่งชาติ‎ฉบับท่ี‎ ๓๖‎เรื่อง‎ “กาหนดมาตรฐานฝุ่นละอองขนาดเล็กไม่เกิน‎๒.๕‎ไมครอน‎ในบรรยากาศท่ัวไป”‎ราชกิจจา นุเบกษา‎หน้าท‎ี่ ๖๑‎เล่มท‎ี่ ๑๒๗‎ตอนพเิ ศษ‎๓๗‎ง‎วนั ท่‎ี ๒๔‎มนี าคม‎๒๕๕๓ พระราชบัญญัติ‎สง่ เสริมและรกั ษาสงิ่ แวดลอ้ มแห่งชาต‎ิ พ.ศ.‎๒๕๓๕ พานิช‎อินต๊ะ‎และคณะ.‎“การพัฒนาเคร่ืองวิเคราะห์และเก็บตัวอย่างสาหรับอากาศและฝุ่นละออง ลอยขนาดเล็ก‎PM 2.5\". รายงานฉบบั สมบูรณโ์ ครงการสนบั สนนุ ทุนวจิ ยั ‎พฒั นาและวิศวกรรม, สานักงานพฒั นาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ‎เครือขา่ ยภาคเหนือ, 2553. พานิช‎‎อนิ ตะ๊ และคณะ‎‎รายงานวจิ ัยฉบับสมบรู ณ‎์ : โครงการ‎“การปรับปรุง‎การสอบเทียบ‎และการ ทดสอบภาคสนามเครอ่ื งวเิ คราะห์ขนาดฝุ่นละอองในบรรยากาศแบบใช้หลักการเชิงไฟฟ้าสู่เชิง พาณิชย์‎(ระยะท่ี‎๑)”ภายใต้การสนับสนุนของฝ่ายบริหารคลัสเตอร์และโปรแกรมวิจัย‎ด้าน บริหารจัดการการวิจัย สานกั งานพัฒนาวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยแี ห่งชาต‎ิ ๒๕๕๖ 78

พานิช‎อินต๊ะและคณะ‎รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์‎“เคร่ืองวัดและวิเคราะห์ขนาดฝุ่นละอองขนาดเล็ก ในอากาศ”‎สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ โครงการสนับสนุนทุน สนับสนนุ และนาเสนอผลงานในงาน NSTDA Investors’ Day 2012. ร่างขอบเขตงานปรับปรุงสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศ‎ประจาสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศแบบ ถ า ว ร ‎ ง ป ม . ๒ ๕ ๕ ๖ ‎ ก ร ม ค ว บ คุ ม ม ล พิ ษ www.pcd.go.th/count/bidsdl.cfm? FileName=TOR_MobileV2.pdf (พฤษจกิ ายน‎๒๕๕๖) สุภาพ‎จันทร์หงษ์,‎วิทยานิพนธ์เรื่อง‎“การเปรียบเทียบวิธีตรวจวัดฝุ่นละอองขนาด‎๒.๕‎ไมครอน ระหว่างวธิ ีอา้ งองิ และวธิ เี ทยี บเคยี ง”‎บณั ฑิตวทิ ยาลยั ‎มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร‎์ ๒๕๔๘ อุษณีย์‎วินิจเขตคานวณ,‎ธีระ‎ชีโวนรินทร์,‎ขนิษฐา‎Taneyhill และณรงค์พันธ์‎ฉุนรัมย์,‎รายงานวิจัย ฉบับสมบรู ณเ์ ร่ือง‎“การทาลายดเี อน็ เอของเซลล์ถุงลมปอดจากการออกซิไดส์ด้วยสารสกัดจาก ฝุ่นขนาดเล็ก‎PM2.5 และ‎PM10 ในอากาศเชียงใหม่และลาพูน”‎ภายใต้การสนับสนุนโดย สานกั งานกองทนุ สนับสนนุ การวจิ ยั ‎๒๕๕๐ 79

ภาคผนวก ก แบบเชิงเทคนคิ ของต้นแบบระบบตรวจวดั ฝนุ่ ละอองขนาดตา่ งๆ ในบอ่ เหมอื งลึกแบบออนไลน์

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium dimention Grade X<10 +- 0.1 D 10<X<30 +- 0.2 30<X<60 +- 0.3 60<X<100 +- 0.5 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 D APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME PM 2.5 Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL QUAN AL 5083 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S PART NO. Drawing No. CN0359-09-000 SCALE Customer Dr. K 5 Impactor NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Set mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium dimention Grade X<10 +- 0.1 Note 10<X<30 +- 0.2 1.O-Ring 2 x 68 x 72 = 1 Pcs. 30<X<60 +- 0.3 22 60<X<100 +- 0.5 F 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 86.20 50.20 7.10 10 F APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL PM 2.5 AL 5083 QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S 44.41 Fitting 1/8 22 2.81 86.20 9 60° 66.20 50.20 44.20 7.70 6 0 65 67 72 M75 x 1 79 PART NO. Drawing No. CN0359-09-078 Customer Dr. K 1 5 Impactor SCALE NTITY UNIT UNIQUE PRECISION Pcs. mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium 45° dimention Grade 45° X<10 +- 0.1 8 10<X<30 +- 0.2 - 20 G 3 30<X<60 +- 0.3 45° 60<X<100 +- 0.5 45° 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 63 23 10 29 17 G Fitting 40.21 M75 x 1 APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL PM 2.5 AL 5083 QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S M75 x 1 20 63 34 29 23 10 0 5 g 1/8 22 40.21 PART NO. Drawing No. CN0359-09-079 Customer Dr. K 2 5 Impactor SCALE NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Pcs. mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium dimention Grade X<10 +- 0.1 E 10<X<30 +- 0.2 30<X<60 +- 0.3 60<X<100 +- 0.5 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 E APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL PM 10 AL 5083 QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S PART NO. Drawing No. CN0359-09-000 SCALE Customer Dr. K 0 Impactor NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Set mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium dimention Grade X<10 +- 0.1 10<X<30 +- 0.2 30<X<60 +- 0.3 60<X<100 +- 0.5 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 44.41 Fitting 1/8 22 I 9 86.20 50.20 17.71 I APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL PM 10 AL 5083 QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S 44.41 60° 86.20 22 66.20 9 50.20 44.20 7 7.70 65 6 67 0 72 M75 x 1 Note 79 1.O-Ring 2 x 68 x 72 = 1 Pcs. PART NO. Drawing No. CN0359-09-080 Customer Dr. K 1 0 Impactor SCALE NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Set mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance 45° (Machining Process) 45° Division of Medium 8 50 dimention Grade - 3 J X<10 +- 0.1 10<X<30 +- 0.2 30<X<60 +- 0.3 45° 60<X<100 +- 0.5 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 45° 22.70 56.70 23 10 17 J 40.21 M75 x 1 Fittin APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL PM 10 AL 5083 QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 27/09/59 NEW Wittaya.S M75 x 1 50 56.70 5 34 ng 1/8 29 23 22 10 40.21 0 PART NO. Drawing No. CN0359-09-081 Customer Dr. K 2 0 Impactor SCALE NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Set mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196

Commercial Tolerance (Machining Process) Division of Medium dimention Grade X<10 +- 0.1 10<X<30 +- 0.2 30<X<60 +- 0.3 60<X<100 +- 0.5 100<X<250 +- 0.8 250<X +- 1 D D APPROVED CHECKED DRAWING PROJECTION PART NAME Particle Wittaya.S Wittaya.S Somchay SURFACE MATERAIL QUAN 1

Rev. Date Contens Approved A 08/09/59 NEW Wittaya.S PART NO. Drawing No. CN0359-09-000 SCALE Customer ศนู ยเ์ ทคโนฯ e Charger NTITY UNIT UNIQUE PRECISION 1 Set mm. 168 M.6 T.PASAK A.MUANG LAMPHUN 51000 Tel. 053-597195-6, Fax. 053-597196