01 บทที่ 1 หลักการเบื้องต้น (เนื้อหา)

รหสั วชิ า 2102-2004 แผนการเรียนรู้ประจาหน่วยท่ี 1 สอนคร้ังท่ี 1หน่วยท่ี 1 จานวน 3 ช.ม. ชื่อวชิ า วดั ละเอียด ชื่อหน่วย ความรู้พ้นื ฐานเกี่ยวกบั การวดั ฯแนวคดิ ในชีวิตประจาวนั คนเราไม่วา่ จะทาอะไร ลว้ นเก่ียวขอ้ งกบั การวดั ท้งั สิ้น นบั แต่ต่ืนจากท่ีนอนจนกระทง่ั กลบั เขา้ ไปนอนใหม่ ไม่วา่ จะเป็ นการวดั ในเรื่องของเวลา ความยาว หรือน้าหนัก ฯลฯ เช่นผลิตภณั ฑ์ต่างๆ ที่ทาการผลิตข้ึน กาหนดซ้ือขายเป็ นความยาว หรือเป็ นปริมาณของน้าหนัก เป็ นตน้ดงั น้นั จะเห็นวา่ เราไม่สามารถท่ีจะหลีกเล่ียงจากการวดั ไปได้สาระการเรียนรู้ 1. บทนา 2. ระบบการวดั 3. หน่วยการวดั 4. ประเภทของการวดั 5. ประเภทของเครื่องมือวดั 6. คุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั 7. การเลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั 8. ความผดิ พลาดจากการวดัสมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ตัวชี้วดั ) สมรรถนะทพ่ี งึ ประสงค์ (ด้านความรู้) เม่ือผเู้ รียนไดศ้ ึกษาเน้ือหาในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนสามารถ 1. บอกความหมายของการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 2. จาแนกประเภทของระบบการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 3. บอกหน่วยพ้ืนฐานของการวดั ระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 4. บอกประเภทของหน่วยการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 5. บอกมาตรฐานของหน่วยวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 6. เปรียบเทียบหน่วยการวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 7. บอกลกั ษณะของการวดั โดยตรง และการวดั โดยออ้ มไดถ้ ูกตอ้ ง 8. บอกประเภทของเคร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 2 9. บอกคุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 10. เลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 11. บอกสาเหตุของความผดิ พลาดจากการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ด้านคุณลกั ษณะทพ่ี งึ ประสงค์) เม่ือผเู้ รียนไดศ้ ึกษาและฝึกปฏิบตั ิตามเน้ือหาและใบงานในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนตอ้ งสามารถ 1. ปฏิบตั ิตามกฎระเบียบ ขอ้ บงั คบั และขอ้ ตกลงต่างๆ ของสถานศึกษา ไดแ้ ก่ แต่งกายถูกตอ้ งตามระเบียบและขอ้ บงั คบั (ความมีวนิ ยั )กระบวนการเรียนรู้ ประเมินความรู้เบ้ืองตน้ ทดสอบก่อนการเรียนรู้ประจาหน่วยการเรียนรู้ท่ี 1แผนการเรียนรู้ คร้ังท่ี 1 ประเมินผลสัมฤทธ์ิทางการเรียน ทดสอบหลงั การเรียนรู้ ประจาหน่วยการเรียนรู้ท่ี 1ส่ือการเรียนรู้ 1. เอกสารประกอบการสอนวชิ างานวดั ละเอียด 2. แบบฝึกหดั ประจาหน่วยท่ี 1 3. แบบประเมินคุณลกั ษณะท่ีพงึ ประสงค์

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 3งานทมี่ อบหมาย/กจิ กรรม 1. ใหน้ กั ศึกษาทาแบบฝึกหดั ประจาหน่วยที่ 1 ส่งในการเรียนคร้ังตอ่ ไปการประเมินผลการเรียนรู้ 1. แบบประเมินคุณลกั ษณะท่ีพงึ ประสงค์ 2. แบบทดสอบประจาหน่วยท่ี 1 3. แบบฝึกหดั ประจาหน่วยที่ 1

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 4หน่วยท่ี 1 แผนการเรียนรู้ คร้ังท่ี 1 สอนคร้ังท่ี 1หน่วยย่อยที่ 1 จานวน 3 ช.ม. ช่ือหน่วย ความรู้พ้ืนฐานเก่ียวกบั การวดั ฯ ชื่อหน่วยย่อย ความรู้พ้นื ฐานเกี่ยวกบั การวดั ฯแนวคิด ในงานอุตสาหกรรมการผลิตท่ีตอ้ งผลิตชิ้นส่วนหรือผลิตภณั ฑเ์ ป็นจานวนมากๆ จาเป็ นอยา่ งยิ่งที่ตอ้ งมีการตรวจสอบและควบคุมขนาดให้ไดต้ ามมาตรฐานที่กาหนด เพื่อเป็ นหลกั ประกนั วา่ ชิ้นส่วนหรือผลิตภณั ฑท์ ่ีผลิตสาเร็จออกมาแลว้ น้ีสามารถใชส้ าหรับเป็ นชิ้นส่วนสับเปลี่ยนทดแทนกนั ได้ หรือเม่ือเกิดการชารุด ก็สามารถที่จะสับเปลี่ยน หรือสามารถที่จะสวมประกอบเขา้ กนั ไดอ้ ยา่ งพอดี ดงั น้นั จึงมีความสาคญั และจาเป็ นอย่างยิ่งผูเ้ ป็ นช่างที่จะต้องศึกษาการใช้เคร่ืองมือวดั แต่ละชนิดท่ีเกี่ยวข้องเพอ่ื ท่ีจะสามารถใชเ้ ครื่องมือวดั และวดั หาขนาดของชิ้นงานไดถ้ ูกตอ้ งสาระการเรียนรู้ 1. บทนา 2. ระบบการวดั 3. หน่วยการวดั 4. ประเภทของการวดั 5. ประเภทของเคร่ืองมือวดั 6. คุณลกั ษณะของเครื่องมือวดั 7. การเลือกใชเ้ ครื่องมือวดั 8. ความผดิ พลาดจากการวดัสมรรถนะทพ่ี งึ ประสงค์ (ตัวชี้วดั ) สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ด้านความรู้) เมื่อผเู้ รียนไดศ้ ึกษาเน้ือหาในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนสามารถ 1. บอกความหมายของการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 2. จาแนกประเภทของระบบการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 3. บอกหน่วยพ้นื ฐานของการวดั ระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 4. บอกประเภทของหน่วยการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 5. บอกมาตรฐานของหน่วยวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 5 6. เปรียบเทียบหน่วยการวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 7. บอกลกั ษณะของการวดั โดยตรง และการวดั โดยออ้ มไดถ้ ูกตอ้ ง 8. บอกประเภทของเคร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 9. บอกคุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 10. เลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 11. บอกสาเหตุของความผดิ พลาดจากการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ด้านคุณลกั ษณะทพ่ี งึ ประสงค์) เม่ือผเู้ รียนไดศ้ ึกษาและฝึกปฏิบตั ิตามเน้ือหาและใบงานในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนตอ้ งสามารถ 1. ปฏิบตั ิตามกฎระเบียบ ขอ้ บงั คบั และขอ้ ตกลงต่างๆ ของสถานศึกษา ไดแ้ ก่ แต่งกายถูกตอ้ งตามระเบียบและขอ้ บงั คบั (ความมีวนิ ยั )กจิ กรรมการเรียนรู้ ในสัปดาห์แรกของการเรียนการสอน ก่อนท่ีจาทาการเร่ิมเรียนตามกระบวนการท่ีครูไดก้ าหนดไว้ครูจะตอ้ งทาการอธิบายถึง จุดประสงคร์ ายวชิ า มาตรฐานรายวชิ า คาอธิบายรายวชิ า การแยกหน่วยการเรียน กฎเกณฑต์ า่ งๆ ในการเรียนร่วมกนั ประกอบดว้ ย เกณฑก์ ารใหค้ ะแนนในรายวชิ า เกณฑก์ ารตดั สินผลการเรียน กจิ กรรมครู 1.ข้นั ตระหนกั 1.1 ครูถามคาถามเพือ่ นาเขา้ สู่บทเรียน 1.2 ครูสรุปคาตอบจากนกั ศึกษานกั ศึกษาโดยใหน้ กั ศึกษาตระหนกั ถึงความสาคญั ของเน้ือหาท่ีกาลงั จะเรียน 2. ข้นั เรียนรู้ 2.1 เสนอใหช้ ดั ครูอธิบายทฤษฎีต่างๆ ในเน้ือหาวชิ า 2.2 สาธิตการปฏิบตั ิ 2.2.1 ครูจดั กลุ่มใหผ้ เู้ รียนกลุ่มละ 4-5 คน 2.2.2 ครูมอบหมายงานใหน้ กั ศึกษาทาแบบฝึกหดั หน่วยที่ 1 ขอ้ 1-13 2.3 ปฏิบตั ิร่วมกนั 2.3.1 ครูใหน้ กั ศึกษาแลกแบบฝึกหดั ท่ีทากบั กลุ่มอื่น 2.3.2 ครูใหน้ กั ศึกษาท้งั หมดร่วมกนั เฉลยคาตอบในแบบฝึกหดั

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 6 3. ข้นั สรุป 3.1 สรุป ครูใหน้ กั ศึกษาทาแบบทดสอบหน่วยที่ 1 รายบุคคล กจิ กรรมนักศึกษา 1.ข้นั ตระหนกั 1.1 นกั ศึกษาตอบคาถามที่ครูถาม 1.2 นกั ศึกษาจดบนั ทึกจากสรุปของครู 2. ข้นั เรียนรู้ 2.1 เสนอใหช้ ดั นกั ศึกษาถามคาถามที่ตนสงสัยและจดบนั ทึกเน้ือหาและทฤษฎีตา่ งๆ 2.2 สาธิตการปฏิบตั ิ 2.2.1 นกั ศึกษารวมกลุ่มๆ ละ 4-5 คน 2.2.2 สมาชิกในกลุ่มร่วมกนั ทาแบบฝึกหดั หน่วยท่ี 1 ขอ้ 1-13 2.3 ปฏิบตั ิร่วมกนั 2.3.1 นกั ศึกษาแลกแบบฝึกหดั ท่ีทากบั กลุ่มอื่น 2.3.2 นกั ศึกษาช่วยตอบคาถามในแบบฝึกหดั และตรวจแบบฝึกหดั ของสมาชิกกลุ่มอ่ืน 3. ข้นั สรุป 3.1 สรุป นกั ศึกษาทาแบบทดสอบหน่วยท่ี 1 รายบุคคลสื่อการเรียนรู้ 1. เอกสารประกอบการสอนวชิ างานวดั ละเอียด 2. แบบฝึกหดั ประจาหน่วยท่ี 1 ขอ้ 1-13 3. แบบทดสอบประจาหน่วยท่ี 1 4. ส่ือประกอบการสอน Power Pointงานทมี่ อบหมาย/กจิ กรรม 1. ใหน้ กั ศึกษาทาแบบฝึกหดั ประจาหน่วยท่ี 1 ขอ้ 1-13 ส่งในการเรียนคร้ังต่อไป

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 7การประเมินผลการเรียนรู้ 1. แบบประเมินคุณลกั ษณะท่ีพงึ ประสงค์ 2. แบบทดสอบประจาหน่วยท่ี 1 3. แบบฝึกหดั ประจาหน่วยที่ 1 ขอ้ 1-13บนั ทกึ หลงั การสอน....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 8 หน่วยท่ี 1 ความรู้พืน้ ฐานเกย่ี วกบั การวดั ละเอยี ดแนวคดิ ในชีวิตประจาวนั คนเราไม่วา่ จะทาอะไร ลว้ นเกี่ยวขอ้ งกบั การวดั ท้งั สิ้น นับแต่ตื่นจากท่ีนอนจนกระทงั่ กลบั เขา้ ไปนอนใหม่ ไม่ว่าจะเป็ นการวดั ในเร่ืองของเวลา ความยาว หรือน้าหนัก ฯลฯ เช่นผลิตภณั ฑ์ต่างๆ ที่ทาการผลิตข้ึน กาหนดซ้ือขายเป็ นความยาว หรือเป็ นปริมาณของน้าหนัก เป็ นตน้ดงั น้นั จะเห็นวา่ เราไมส่ ามารถท่ีจะหลีกเลี่ยงจากการวดั ไปได้ สาหรับในงานอุตสาหกรรมการผลิตท่ีตอ้ งผลิตชิ้นส่วนหรือผลิตภณั ฑเ์ ป็ นจานวนมาก ๆ จาเป็ นอย่างยงิ่ ที่ตอ้ งมีการตรวจสอบและควบคุมขนาดให้ไดต้ ามมาตรฐานที่กาหนด เพ่ือเป็ นหลกั ประกนั ว่าชิ้นส่วนหรือผลิตภณั ฑ์ที่ผลิตสาเร็จออกมาแลว้ น้ีสามารถใช้สาหรับเป็ นชิ้นส่วนสับเปล่ียนทดแทนกนัไดเ้ มื่อเกิดการชารุด ดงั น้นั จึงมีความสาคญั และจาเป็ นอย่างย่งิ ท่ีผูเ้ ป็ นช่างจะตอ้ งศึกษาการใชเ้ ครื่องมือวดั แตล่ ะชนิดที่เกี่ยวขอ้ ง เพ่ือใหส้ ามารถใชเ้ ครื่องมือวดั และวดั หาขนาดของชิ้นงานไดถ้ ูกตอ้ งสาระการเรียนรู้ 1. บทนา 2. ระบบการวดั 3. หน่วยการวดั 4. ประเภทของการวดั 5. ประเภทของเคร่ืองมือวดั 6. คุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั 7. การเลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั 8. ความผดิ พลาดจากการวดั

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 9สมรรถนะท่ีพงึ ประสงค์ สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ด้านความรู้) เมื่อผเู้ รียนไดศ้ ึกษาเน้ือหาในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนสามารถ 1. บอกความหมายของการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 2. บอกหน่วยพ้ืนฐานของการวดั ระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 3. บอกประเภทของหน่วยการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 4. บอกมาตรฐานของหน่วยวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 5. เปรียบเทียบหน่วยการวดั ความยาวระบบเมตริก และระบบองั กฤษไดถ้ ูกตอ้ ง 6. บอกลกั ษณะของการวดั โดยตรง และการวดั โดยออ้ มไดถ้ ูกตอ้ ง 7. บอกประเภทของเครื่องมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 8. บอกคุณลกั ษณะของเครื่องมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 9. เลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง 10. บอกสาเหตุของความผดิ พลาดจากการวดั ไดถ้ ูกตอ้ ง สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ด้านคุณลกั ษณะทพ่ี งึ ประสงค์) เม่ือผเู้ รียนไดศ้ ึกษาและฝึกปฏิบตั ิตามเน้ือหาและใบงานในหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนตอ้ งสามารถ 1. ปฏิบตั ิตามกฎระเบียบ ขอ้ บงั คบั และขอ้ ตกลงต่างๆ ของสถานศึกษา ไดแ้ ก่ แต่งกายถูกตอ้ งตามระเบียบและขอ้ บงั คบั (ความมีวนิ ยั )

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 101.1 บทนา การวดั (Measurement) หมายถึง กระบวนการเพ่ือให้ไดม้ าซ่ึงขนาดของปริมาณอนั หน่ึง เช่นความยาว มวล และแรง เป็ นตน้ โดยกระบวนการหรือวิธีการวดั น้นั จะมี 2 ลกั ษณะ คือ การวดั โดยตรงและการวดั โดยอ้อม ซ่ึงการวดั เพื่อให้ได้มาถึงขนาดของปริมาณน้ันจะใช้เคร่ืองมือในการวดั หรือเคร่ืองมือวดั โดยเครื่องมือวดั ที่นิยมใชว้ ดั เพื่อหาขนาดของปริมาณแบ่งออกเป็ น 4 ชนิด คือ เครื่องมือวดัละเอียดแบบมีสเกล เครื่องมือวดั ละเอียดแบบเล่ือนไดม้ ีสเกล เครื่องมือวดั ละเอียดแบบถ่ายขนาด และเคร่ืองมือวดั ละเอียดแบบคา่ คงท่ี ซ่ึงจะกล่าวถึงรายละเอียดในบทต่อๆ ไป1.2 ระบบการวดั ระบบการวดั คือกลุ่มของหน่วยวดั ท่ีสามารถใชร้ ะบุส่ิงใดๆ ซ่ึงสามารถวดั ได้ และมีความสาคญัทางประวตั ิศาสตร์ มีการวางระเบียบและนิยามเพื่อการคา้ และการพาณิชย์ ในทางวิทยาศาสตร์ปริมาณบางชนิดที่ไดว้ ิเคราะห์แลว้ ถูกกาหนดข้ึนให้เป็ นหน่วยมูลฐาน ซ่ึงหมายความว่าหน่วยอื่นๆ ที่จาเป็ นสามารถพฒั นาไดจ้ ากหน่วยมูลฐานเหล่าน้ี ปัจจุบันระบบการวดั ที่สาคญั โดยทัว่ ไปจะแบ่งออกเป็ น 2 ระบบ คือ ระบบเมตริก (MetricSystem) และระบบองั กฤษ (English System) ซ่ึงมีรายละเอียดดงั น้ี 1.2.1 ระบบเมตริก หน่วยวดั ระบบเมตริก (Metric System) หรือเรียกวา่ “หน่วยเมตริก” (Metric Units) เป็ นหน่วยการวดั ที่รัฐบาลฝรั่งเศสไดส้ นบั สนุนให้มีการศึกษาคน้ ควา้ และจดั ต้งั ระบบ เพ่ือใช้แทนระบบหน่วยและการวดั ท่ีมีอยเู่ ดิมให้มีมาตรฐาน จากน้นั รัฐบาลฝร่ังเศสไดเ้ ห็นชอบและใหใ้ ชร้ ะบบเมตริกเป็นหน่วยวดั ในฝร่ังเศสเม่ือปี ค.ศ. 1795 โดยหน่วยวดั ระบบเมตริกแบ่งออกตามลกั ษณะของระบบท่ีใชไ้ ดเ้ ป็ น 3แบบคือ 1.2.1.1 ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วนิ าที (centimeter-gram-second หรือ CGS) 1.2.1.2 ระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัมแรง-วนิ าที (meter-kilogram (force)-second หรือMK(force)S) 1.2.1.3 ระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วนิ าที (meter-kilogram-second หรือ MKS) สาหรับระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วินาที (meter-kilogram-second หรือ MKS) เป็ นระบบการวดั กลุ่มหน่ึงในระบบเมตริก ซ่ึงปัจจุบนั ไดร้ ับการพฒั นาปรับปรุงจากระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วนิ าทีโดยคณะกรรมการชั่ง ตวง และวดั ระหว่างประเทศ (General Conference on Weights and Measuresหรือ CGPM) ในปี ค.ศ. 1960 จนเป็ นระบบหน่วยวดั ระหว่างประเทศ หรือ ระบบเอสไอ (องั กฤษ :

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 11International System of Units, ฝร่ังเศส : Système international d'unités: SI) โดยระบ บ ห น่ วยวัดระหว่างประเทศน้ีเน้นการสร้างมาจากหน่วยฐานท้งั 7 หน่วยและใช้ระบบเลขฐานสิบ ซ่ึงถือว่าเป็ นระบบการวดั ท่ีใชแ้ พร่หลายที่สุดในโลกท้งั ในชีวติ ประจาวนั และทางวทิ ยาศาสตร์ 1.2.2 ระบบองั กฤษ หน่วยวดั ระบบองั กฤษ (English System) หรือ เรียกวา่ “หน่วยนิ้ว” (Imperial Units) เป็ นหน่วยวดั ของราชสานกั องั กฤษ ระบบการวดั น้ีเกิดข้ึนเพ่ือใชใ้ นทางคา้ ขายมีหน่วยพ้ืนฐานประกอบดว้ ย ความยาว มวล และ เวลา คือ ฟุต (ft) ปอนด์ (lb) และวินาที (s) ซ่ึงเรียกระบบน้ียอ่ ๆ วา่ “ระบบ FPS” ปัจจุบนัหน่วยวดั ระบบองั กฤษน้ียงั นิยมใชก้ นั ในหลายประเทศ โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ ในองั กฤษ และสหรัฐอเมริกา สาหรับประเทศไทยไดม้ ีการยอมรับและใช้ระบบหน่วยวดั ระหวา่ งประเทศหรือระบบเอสไอเม่ือมีพระราชบัญญัติมาตราชั่งตวงวดั พ.ศ. 2466 ในสมัยราชการที่ 6 และต่อมาได้มีการปรับปรุงพระราชบัญญัติดังกล่าวให้ทันสมัยข้ึนตามยุคสมัย ปัจจุบันประเทศไทยได้ใช้ระบบการวดั ตามพระราชบญั ญตั ิมาตราชง่ั ตวงวดั (ฉบบั ท่ี 2) พ.ศ. 2549 เพิ่มเติมจากพระราชบญั ญตั ิมาตราชงั่ ตวงวดั พ.ศ.2542 แต่ในความเป็ นจริงแลว้ ในระบบอุตสาหกรรมของประเทศไทยไดม้ ีการคา้ ขายกบั หลายประเทศซ่ึงแต่ละประเทศใชห้ น่วยการวดั ที่แตกต่างกนั ท้งั หน่วยการวดั ระบบเมตริก และหน่วยการวดั ระบบองั กฤษ ดงั น้นั ในการศึกษาเกี่ยวกบั การวดั ละเอียดซ่ึงจะตอ้ งนาความรู้ไปใชใ้ นงานอุตสาหกรรมน้นั จึงยงั จาเป็นตอ้ งศึกษาระบบการวดั ท้งั 2 ดว้ ย1.3 หน่วยการวดั หน่วยที่ใช้ในการวดั น้ันมีใช้ต้งั แต่ในยุคสมยั โรมนั อียิปต์ กรีก อินเดีย ฯลฯ โดยหน่วยวดัเหล่าน้ีใช้ร่างกายมนุษยเ์ ป็ นมาตรฐานของการวดั เช่น สมัยอียิปต์โบราณก่อนศริสต์กาลประมาณ2,000 - 3,000 ปี ไดใ้ ชม้ าตรฐานความยาว 1 ศอก โดยกาหนดข้ึนจากความยาวช่วงปลายแขนของกษตั ริย์ฟาโรห์ และต่อมาไดจ้ ดั ทาเป็นแท่งความยาวเพอื่ ใชเ้ ป็นมาตรฐานความยาวขนาด 1 ศอก เรียกวา่ “โรเยลคิวบิท” (Royal Cubit) ดงั ภาพที่ 1.1

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 12(ก) ที่มา : http://www.arthursclipart.org/ (ข) ที่มา : http://www.makineihtisas.com/gunumuz-teknik- egypt/egypt/cubit.gif resim-bilgisinin-temelini-olusturan-.aspxภาพท่ี 1.1 มาตรฐานความยาว 1 ศอก สมยั อียปิ ต์นอกจากน้ีสมยั โรมไดใ้ ชค้ วามกวา้ งของนิ้วหวั แมม่ ือเป็นมาตรฐานความยาว 1 นิ้ว ดงั ภาพท่ี 1.2 1 นิ้ว ภาพท่ี 1.2 มาตรฐานความยาว 1 นิ้ว สมยั โรมนั (ท่ีมา : Tolga Bozdana, A. Available : http://www1.gantep.edu.tr/~bozdana/ME472_2A.pdf) ปัจจุบนั หน่วยการวดั ไดแ้ บ่งออกเป็น 2 ระบบ ตามระบบของการวดั ที่เป็นท่ีนิยม คือ หน่วยการวัดระหว่างประเทศ ท่ีปรับปรุ งมาจากหน่วยการวัดระบบเมตริ กโดยพัฒนาจากระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วินาที (meter-kilogram-second หรือ MKS) และระบบหน่วยของการวดั ระบบองั กฤษซ่ึงประกอบดว้ ย 3 ส่วน คือ หน่วยการวดั พ้ืนฐาน หน่วยวดั เสริม และหน่วยวดั อนุพนั ธ์ โดยหน่วยวดัพ้ืนฐานประกอบด้วย 7 หน่วย คือ ความยาว มวล เวลา กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ความเขม้ แห่งการส่องสวา่ ง และปริมาณสาร

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 13 สาหรับในการศึกษาเน้ือหาท่ีจะกล่าวเกี่ยวกบั การวดั ละเอียดในเอกสารประกอบการสอนเล่มน้ีจะกล่าวถึงเฉพาะหน่วยการวดั ความยาวในระบบหน่วยเมตริกและระบบหน่วยองั กฤษ เทา่ น้นั 1.3.1 หน่วยการวดั ความยาวระบบเมตริก หน่วยวดั ความยาว (Length) ระบบเมตริกที่นิยมใช้กนั ในปัจจุบนั คือ เมตร (meter, m) ซ่ึงเป็ นหน่วยหลกั ของการวดั ความยาวระบบเมตริก นอกจากน้ียงั มีหน่วยอ่ืนๆ ที่ถือว่าเป็ นหน่วยย่อยของการวดั ความยาวระบบเมตริกท่ีเกิดจากการนาค่าอุปสรรคไปคูณกบั หน่วยวดั ความยาวหลกั เช่น เซนติเมตร(centimeter, cm) มิลลิเมตร (millimeter, mm) และกิโลเมตร (kilometer, km) เป็นตน้ 1.3.1.1 มาตรฐานความยาวระบบเมตริก มาตรฐานความยาวระบบเมตริกที่ใชก้ นั ในปัจจุบนั คือ เมตร (meter, m) โดยมีนิยามวา่“เมตร” คือ ระยะทางท่ีแสงคล่ืนที่ในสุญญากาศในช่วงเวลา 1/299 792 458 วนิ าที ซ่ึงความยาว 1 เมตรที่ใชก้ นั ปัจจุบนั น้ีมีววิ ฒั นาการดงั น้ี 1) ปี ค.ศ. 1793 มาตรฐานความยาว 1 เมตร ได้ถูกกาหนดข้ึนเป็ นคร้ังแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝร่ังเศส ได้แนวคิดจากการใช้กล้องดูดาวสังเกตและแบ่งระยะเส้นเมอร์ริเดียนโดยการวดั ระยะจากเส้นเมอร์ริเดียนไปจนถึงเส้นศูนยส์ ูตรระหว่างเมืองดนั เคิร์ก (Dunkirk) ประเทศฝรั่งเศส ผ่านกรุงปารีส ไปจนถึงเมืองบาเซโลน่า (Barcelona) ประเทศสเปน แล้วแบ่งระยะวดั ได้ออกเป็น10 ลา้ นส่วนเทา่ ๆ กนั ซ่ึง 1/10 ลา้ นส่วนน้ีคือความยาว 1 เมตรมาตรฐาน ดงั ภาพท่ี 1.3 ภาพที่ 1.3 มาตรฐานความยาว 1 เมตรท่ีกาหนดข้ึนคร้ังแรก (ที่มา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553)

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 14 2) ปี ค.ศ. 1795 ไดส้ ร้างแทง่ ความยาวมาตรฐาน (Bar Standard) ข้ึนจากทองเหลือง 3) ปี ค.ศ. 1799 นิยาม 1 เมตรยงั คงเดิม เพียงแต่เปล่ียนแท่งความยาวมาตรฐานเป็ นแพลทตินมั (Platinum) 4) ปี ค.ศ. 1889 ไดถ้ ่ายทอดค่าความถูกตอ้ งของความยาวมาตรฐาน 1 เมตร มายงั แท่งของโลหะผสม (โดยน้าหนัก) ระหวา่ งแพลทตินมั 90% กบั อิริเดียม 10% ซ่ึงแท่งน้ีเรียกว่า “มาตรฐานเมตร” (Standard Meter) ซ่ึงถือวา่ เป็ นแท่งมาตรฐานความยาวระหวา่ งประเทศอนั แรกท่ีแทจ้ ริง โดยแท่งของโลหะผสมน้ีมีลกั ษณะเป็นแท่งไขวค้ ลา้ ยตวั X สมมาตรกนั ไปตลอดท้งั แท่งยาว และไดเ้ ก็บรักษาไว้ท่ีสถาบนั น้าหนกั และการวดั ระหวา่ งประเทศ (International Bureau of Weights and Measures) ใกลก้ รุงปารีส ประเทศฝร่ังเศส ดงั ภาพท่ี 1.4 ภาพท่ี 1.4 แทง่ เมตรมาตรฐาน (ที่มา : http://museum.nist.gov/object.asp?ObjID=37) 5) ปี ค.ศ. 1960 ได้มีการประชุมคณะกรรมการนานาชาติเก่ียวกับการชั่งตวงวดั(International Conference on Weights and Measures) ตกลงยกเลิกมาตรฐานความยาว 1 เมตร ท่ีทาจากโลหะผสมแพลตตินมั และอิริเดียม โดยกาหนดนิยามความยาวมาตรฐานข้ึนมาใหม่ คือ ความยาว 1 เมตรมีค่าเท่ากับ 1,650,763,373 เท่าของความยาวคลื่นแสงสีแดงส้มของคริปตรอน 86 (Kr 86 OrangeSpectral line) ที่ฉายอยใู่ นสุญญากาศ 6) ปี ค.ศ. 1983 ในเดือนตุลาคม การประชุมคร้ังท่ี 17 ของการประชุมทว่ั ไปว่าดว้ ยน้าหนกั และการวดั (The General Conference on Weights and Measures : CGPM) ไดก้ าหนดความยาวมาตรฐานระหวา่ งประเทศข้ึนใหม่วา่ เมตร คือ ระยะทางที่แสงเดินทางไปไดใ้ นสุญญากาศในระหวา่ งช่วงเวลาของ 1/299 792 458 เท่าของวินาที ซ่ึงหมายความว่าความเร็วของแสง (C) ในสุญญากาศขณะน้นั คงตวั เท่ากบั 299 792 458 เมตรต่อวนิ าที โดยการทานิยามดงั กล่าวให้เป็ นจริงจะใชค้ วามยาวคล่ืนแสงท่ี 633 นาโนเมตรของไอโอดีนสเตบิไลซ์ ฮีเนียม-นีออนเลเซอร์ (Iodine Stabilized He-NeLaser, λ = 633) เป็นความยาวมาตรฐานข้นั ปฐมภูมิ (Primary Standard)

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 15 1.3.1.2 หน่วยย่อยของการวดั ความยาวระบบเมตริก หน่วยหลกั ของการวดั ความยาวระบบเมตริก คือ เมตร เมื่อตอ้ งการทาให้เป็นหน่วยยอ่ ยสามารถกระทาไดโ้ ดยการใชค้ าอุปสรรค (Prefix) เป็นตวั คูณไวห้ นา้ หน่วยเมตร ดงั ตารางที่ 1.1ตารางที่ 1.1 คาอุปสรรค สัญลกั ษณ์ ตัวคูณ 1012 109 คาอปุ สรรค T 1 000 000 000 000 106 G 1 000 000 000 103 เทรา (Tera) M 1 000 000 - กิกะ (Giga) k 1 000 10-2 เมกะ (Mega) - - 10-3 กิโล (Kilo) c 0.01 10-6 m 0.001 10-9 - µ 0.000 001 10-12 เซนติ (Centi) n 0.000 000 001 มิลลิ (Milli) p 0.000 000 000 001 ไมโคร (Micro) นาโน (Nano) พิโค (Piko) จากตารางที่ 1.1 หน่วยยอ่ ยของวดั ความยาวระบบเมตริก คือ เทราเมตร กิกะเมตร เมกะเมตรกิโลเมตร เซนติเมตร มิลลิเมตร ไมโครเมตร นาโนเมตร และพโิ คเมตร ดงั น้ี 1 เทราเมตร = 1 000 000 000 000 เมตร 1 กิกะเมตร = 1 000 000 000 เมตร 1 เมกะเมตร = 1 000 000 เมตร 1 กิโลเมตร = 1 000 เมตร 1 เซนติเมตร = 0.01 เมตร 1 มิลลิเมตร = 0.001 เมตร 1 ไมโครเมตร = 0.000 001 เมตร 1 นาโนเมตร = 0.000 000 001 เมตร 1 พิโคเมตร = 0.000 000 000 001 เมตร

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 16ตวั อย่างท่ี 1.1 จากขอ้ มูลที่กาหนดให้ จงเปลี่ยนหน่วยวดั ความยาวระบบเมตริกใหถ้ ูกตอ้ ง1) ความยาว 4 กิโลเมตร จะมีค่าก่ี มิลลิเมตรหน่วยใหม่ = จานวน × คาอุปสรรคเดิม คาอุปสรรคใหม่คาอุปสรรคเดิม คือ กิโล (k) = 103 mmคาอุปสรรคใหม่ คือ มิลลิ (m) = 10-3 mm mm ดงั น้นั 4 km = 4 103 mm mm หรือ 4 km = 10-3 = = 4 × 103 - (-3) = 4 × 103 +3 4 × 106 4 000 0002) ความยาว 8 มิลลิเมตร จะมีคา่ กี่ ไมโครเมตรหน่วยใหม่ = จานวน × คาอุปสรรคเดิม คาอุปสรรคใหม่คาอุปสรรคเดิม คือ มิลลิ (m) = 10-3คาอุปสรรคใหม่ คือ ไมโคร (µ) = 10-6ดงั น้นั 8 mm = 8 10-3 µmหรือ 8 mm = 10-6 µm = µm = 8 × 10-3 - (-6) µm = 8 × 10-3 +6 µm 8 × 103 8 000

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 173) ความยาว 5 มิลลิเมตร จะมีค่ากี่ กิโลเมตรหน่วยใหม่ = จานวน × คาอุปสรรคเดิม คาอุปสรรคใหม่คาอุปสรรคเดิม คือ มิลลิ (m) = 10-3 kmคาอุปสรรคใหม่ คือ กิโล (k) = 103 km ดงั น้นั 5 mm = 5 10-3 km km หรือ 5 mm = 103 km = = 5 × 10-3 - 3 = 5 × 10-3 -3 5 × 10-6 0.000 0054) ความยาว 10 ไมโครเมตร จะมีคา่ ก่ี มิลลิเมตรหน่วยใหม่ = จานวน × คาอุปสรรคเดิม คาอุปสรรคใหม่คาอุปสรรคเดิม คือ ไมโคร (µ) = 10-6 mmคาอุปสรรคใหม่ คือ มิลลิ (m) = 10-3 mm ดงั น้นั 10 µm = 5 10-6 mm mm หรือ 10 µm = 10-3 mm = = 10 × 10-6 - (-3) = 10 × 10-6 +3 10 × 10-3 0.010 1.3.2 หน่วยการวดั ความยาวระบบองั กฤษ องั กฤษเคยเป็ นจกั รวรรดิโลกใหม่ท่ีแผ่อานาจคลุมไปเกือบทวั่ โลก ระบบองั กฤษจึงค่อนขา้ งแพร่หลายมากท่ีสุด หน่วยความยาวระบบองั กฤษมีฟุต (foot) ใหญ่ข้ึนไปก็เป็ นหลา (yard) เป็ นไมล์(mile) เล็กลงไปกวา่ ฟุตกม็ ีนิ้ว (inch) เป็ นตน้ หน่วยสมยั โบราณน้นั โดยทว่ั ไปตามประเทศต่างๆ ก็จะใช้ความยาวของส่วนของร่างกายของคนทวั่ ๆ ไปเป็ นหลกั ซ่ึงกเ็ ป็ นการวดั โดยประมาณเพราะร่างกายของ

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 18คนแต่ละคนมีขนาดแตกต่างกัน ต่อมาจึงเริ่มมีการทาให้เป็ นมาตรฐานข้ึน มีการสร้างไม้วดั ขนาดมาตรฐานข้ึนมา 1.3.2.1 มาตรฐานความยาวระบบองั กฤษ มาตรฐานดา้ นความยาวระบบองั กฤษ คือ ฟุต (foot) หลา (yard) ไมล์ (mile) และ นิ้ว (inch) ซ่ึงมีววิ ฒั นาการในการพฒั นา ดงั น้ี 1) เม่ือศตวรรษที่ 12 ประมาณปี ค.ศ. 1100-1135 พระเจา้ เฮนรีที่ 1 กษตั ริยป์ ระเทศองั กฤษไดก้ าหนดระบบการวดั ข้ึนใช้ในประเทศ โดยใชค้ วามยาวจากปลายจมูกถึงปลายนิ้วหัวแม่มือของพระองค์ เมื่อยดื แขนตรงออกไปขา้ งหนา้ กาหนดให้เป็นความยาวมาตรฐาน 1 หลา ดงั ภาพท่ี 1.5 1 หลา ภาพที่ 1.5 มาตรฐานความยาว 1 หลา (ท่ีมา : Tolga Bozdana, A. Available : http://www1.gantep.edu.tr/~bozdana/ME472_2A.pdf) 2) ต่อมาในศตวรรษที่ 13 ประมาณปี ค.ศ. 1272-1307 พระเจา้ เอ็ดเวริ ดท์ ี่ 1 ไดน้ าความยาว 1 หลา มาจดั ทาเป็ นแท่งเหล็กรูปสี่เหลี่ยมตนั ปลายแหลม เรียกวา่ “ไอรอน อลั นา” (Iron Ulna) หรือ(Master Yardstick) ดงั ภาพที่ 1.6 ซ่ึงเป็ นแท่งความยาวมาตรฐานเพื่อใช้ในประเทศองั กฤษ และในปีค.ศ. 1855 ไดส้ ร้างแท่งมาตรฐานข้ึนมาใหม่เพื่อใช้ในสหราชอาณาจกั รองั กฤษเป็ นรูปแท่งสี่เหล่ียมตนัขนาด 1 นิ้ว ยาว 38 นิ้ว โดยทามาจากโลหะบรอนซ์ ซ่ึงเรียกวา่ “Bailey’s Metal” ดงั ภาพท่ี 1.7

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 19 1 หลา ภาพท่ี 1.6 แท่งมาตรฐานความยาว 1 หลา (ท่ีมา :รักษพ์ ล มีดว้ ง, 2552) ภาพที่ 1.7 แทง่ มาตรฐานความยาว 1 หลา (Bailey’s Metal) (ท่ีมา : http://lamar.colostate.edu/~hillger/laws/yard-pound.html) 3) ในปี ค.ศ. 1324 กษตั ริยเ์ อด็ เวิร์ด ที่ 2 ของประเทศองั กฤษ นาขา้ วบาเลยท์ ี่มีลกั ษณะเมล็ดกลม และแห้ง จานวน 3 เมล็ด มาวางเรียงชนต่อกันแล้วกาหนดให้ความยาวท้ังหมดเป็ นค่ามาตรฐานความยาวเทา่ กบั 1 นิ้ว ดงั ภาพที่ 1.8 1 นิ้ว ภาพที่ 1.8 มาตรฐานความยาว 1 นิ้ว (ท่ีมา : สญั ชยั นครไทยภูมิ, 2551 : 5) 4) ประมาณศตวรรษที่ 16 ความยาว 1 ฟุต ถูกกาหนดข้ึนคร้ังแรกในประเทศองั กฤษโดยนาผูช้ าย 16 คน ยืนเรียงกนั เป็ นแถวตอนเรียงหน่ึงให้เทา้ ซ้ายชนต่อกนั แลว้ วดั ความยาวจากปลาย

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 20เท้าขา้ งซ้ายของคนแรกไปจนถึงส้นเทา้ คนสุดทา้ ย นาความยาวท้งั หมดแบ่งออกเป็ น 16 ส่วน และกาหนดใหค้ วามยาว 1 ส่วน เป็นระยะความยาวมาตรฐานที่มีคา่ เทา่ กบั 1 ฟุต ดงั ภาพที่ 1.9 ภาพท่ี 1.9 มาตรฐานความยาว 1 ฟุต (ท่ีมา : http://en.wikipedia.org/wiki/File:CD008-Longueur_moyenne_du_pied.jpg) 1.3.2.2 หน่วยย่อยของการวดั ความยาวระบบองั กฤษ หน่วยหลักของการวดั ความยาวระบบอังกฤษน้ีจะเริ่มจาก 1 หลามาตรฐาน แบ่งออกเป็นส่วนตา่ งๆ ช่วงค่าอตั ราส่วนแบ่งไมค่ งที่ จนถึง 1 นิ้ว ดงั น้ี 1 ไมล์ = 1760 หลา 1 หลา = 3 ฟุต 1 ฟุต = 12 นิ้ว ในส่วนท่ีต่ากว่า 1 นิ้วลงไป จะใช้การแบ่งส่วนออกเป็ นส่วนย่อย คือ 1/2”, 1/8”,1/16”, 1/32”, 1/64” และ 1/128” และในส่วนท่ีเล็กย่อยลงมากกว่าน้ีจะใช้ค่าอุปสรรค (Prefix) นาหน้าเช่น 1/1,000 นิ้ว = 0.001 นิ้ว = 1 ฟี ลเลอร์ (Feeler) = 1 Thousandth 1/1,000,000 นิ้ว = 0.000 001 นิ้ว = 1 micro-inch

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 21ตวั อย่างท่ี 1.2 จากขอ้ มูลที่กาหนดให้ จงเปลี่ยนหน่วยวดั ความยาวระบบองั กฤษใหถ้ ูกตอ้ ง1) ความยาว 2 หลา จะมีคา่ กี่ ฟุต1 หลา = 3 ฟุต ฟุต2 หลา = 23หรือ ฟุต 1 =62) ความยาว 5 หลา จะมีคา่ ก่ี นิ้ว1 หลา = 3 ฟุต5 หลา = 5 3 ฟุต 1 = 15 ฟุต1 ฟุต = 12 นิ้ว15 ฟุต = 1512 นิ้ว 1หรือ = 180 นิ้ว3) ความยาว 5 นิ้ว จะมีค่ากี่ ฟุต 12 นิ้ว = 1 ฟุต 5 นิ้ว = 1 5 ฟุต 12 หรือ = 0.417 ฟุต4) ความยาว 14 นิ้ว จะมีค่ากี่ หลา12 นิ้ว = 1 ฟุต14 นิ้ว = 141 ฟุต 12 = 1.167 ฟุต3 ฟุต = 1 หลา1.167 ฟุต = 1.1671 หลาหรือ = 3 0.398 หลา

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 22 1.3.3 การเปรียบเทยี บหน่วยการวดั ความยาว สาหรับการเปรียบเทียบหน่วยการวดั ความยาวในท่ีน้ี จะเปรียบเทียบจากระบบหน่ึงไปเป็ นระบบอ่ืนใดซ่ึงเป็ นท่ียอมรับกนั ในปัจจุบนั จะทาไดโ้ ดยใชค้ ่าเปลี่ยนหน่วย (Conversion Factor) โดยในการประชุมมาตราชง่ั ตวง วดั ปี ค.ศ. 1898 ไดม้ ีการตกลงแปรค่าหน่วยความยาวของระบบองั กฤษกบัระบบเมตริกใหเ้ ปรียบเทียบค่า ดงั ตารางที่ 1.2ตารางท่ี 1.2 การเปรียบเทียบหน่วยวดั ความยาว ระบบองั กฤษ ระบบเมตริก 1 นิ้ว 0.03937 นิ้ว 25.4 มิลลิเมตร 1 ฟุต 1 มิลลิเมตร 3.281 ฟุต 0.3048 เมตร 1 หลา 1 เมตร 1.094 หลา 0.9144 เมตร 1 ไมล์ 1 เมตร 0.621 ไมล์ 1.6093 กิโลเมตร 1 กิโลเมตรตวั อย่างท่ี 1.3 จากขอ้ มูลท่ีกาหนดให้ จงเปลี่ยนหน่วยการวดั ความยาวจากระบบหน่วยเมตริก เป็ นระบบหน่วยองั กฤษ1) 5 มิลลิเมตร จะมีค่ากี่ นิ้ว = 1 นิ้ว 25.4 มิลลิเมตร = 5 มิลลิเมตร 51 นิ้ว = หรือ 25.4 0.197 นิ้ว2) 35 มิลลิเมตร จะมีค่าก่ี ฟุต = 1 นิ้ว = 1.378 นิ้ว 25.4 มิลลิเมตร = 351 นิ้ว = 0.115 ฟุต 35 มิลลิเมตร = 25.4 12 นิ้ว = 1.378 นิ้ว 1 ฟุต 1.3781 12

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 23ตัวอย่างที่ 1.4 จากขอ้ มูลที่กาหนดให้ จงเปลี่ยนหน่วยการวดั ความยาวจากระบบหน่วยองั กฤษ เป็ นระบบหน่วยเมตริก1) 3 นิ้ว จะมีคา่ กี่ มิลลิเมตร = 25.4 มิลลิเมตร 1 นิ้ว = มิลลิเมตร 3 นิ้ว 3  25.4 = มิลลิเมตร หรือ 1 76.22) 40 นิ้ว จะมีค่าก่ี เมตร = 0.0254 เมตร 1 นิ้ว 40 นิ้ว = 40 0.0254 เมตร 1 หรือ = 1.016 เมตร1.4 ประเภทของการวดั การวดั ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท คือ การวดั โดยตรง และการวดั โดยออ้ ม ซ่ึงมีรายละเอียดดงั น้ี 1.4.1 การวดั โดยตรง การวดั โดยตรง คือ การวดั ขนาดของชิ้นงานโดยการใช้เครื่องมือวดั สัมผสั กับชิ้นงานตามองค์ประกอบของขนาดแลว้ อ่านค่าวดั ของขนาดท่ีตอ้ งการใช้โดยตรงจากสเกลหรือชุดแสดงผลของเคร่ืองมือวดั ดงั ในภาพที่ 1.10 ภาพท่ี 1.10 ตวั อยา่ งการวดั โดยตรง (ที่มา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553)

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 24 1.4.2 การวดั โดยอ้อม การวดั โดยอ้อม คือ การวดั ขนาดที่ต้องการของชิ้นงาน โดยท่ีองค์ประกอบของขนาดไม่สมบูรณ์ทาให้ตอ้ งมีการถ่ายทอดขนาดเกิดข้ึน หรือตอ้ งผา่ นขบวนการทางความคิดข้ึน ซ่ึงค่าขนาดท่ีวดัไดโ้ ดยมากมกั จะมีความคลาดเคล่ือนสูง ดงั ในภาพที่ 1.11(ก) การวดั ชิ้นงานดว้ ยเครื่องมือวดั แบบถ่ายทอดขนาด (ข) การถ่ายขนาดไปยงั เคร่ืองมือวดั มีสเกล ภาพที่ 1.11 ตวั อยา่ งการวดั โดยออ้ ม (ท่ีมา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553)1.5 ประเภทของเคร่ืองมือวดั เครื่องมือวดั ที่นิยมใช้ในการวดั เพื่อหาความยาวของปริมาณน้ันแบ่งออกเป็ น 4 ประเภท คือเครื่องมือวดั ละเอียดแบบมีสเกล เครื่องมือวดั ละเอียดแบบเล่ือนไดม้ ีสเกล เคร่ืองมือวดั ละเอียดแบบถ่ายขนาด และเคร่ืองมือวดั ละเอียดแบบคา่ คงที่ โดยมีรายละเอียดดงั น้ี 1.5.1 เครื่องมือวดั ละเอยี ดแบบมสี เกล เคร่ืองมือวดั ประเภทน้ีจะมีขีดสเกลติดอยทู่ ี่เคร่ืองมือวดั สามารถอ่านค่าไดโ้ ดยตรง ส่วนมากจะนาไปใชใ้ นการวดั ขนาดชิ้นงานที่ไม่ตอ้ งการความละเอียดและเที่ยงตรงสูงมากนกั เครื่องมือประเภทน้ีไดแ้ ก่ บรรทดั เหล็ก สายวดั และตลบั เมตร ดงั ภาพท่ี 1.12(ก) บรรทดั เหลก็ (ข) ตลบั เมตร

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 25 (ค) สายวดั หรือเทปวดั ระยะ ภาพที่ 1.12 ตวั อยา่ งเคร่ืองมือวดั ละเอียดแบบมีสเกล (ท่ีมา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553) 1.5.2 เคร่ืองมือวดั ละเอยี ดแบบเล่ือนได้มสี เกล เครื่องมือวดั ประเภทน้ี นิยมใช้กนั มากในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถอ่านค่าวดั ได้ละเอียดและเท่ียงตรงมากกวา่ เครื่องมือวดั ละเอียดแบบมีสเกล เคร่ืองมือวดั ประเภทน้ีมีหลายชนิด เช่นเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ (Vernier Caliper) ไมโครมิเตอร์ (Micrometer) และนาฬิกาวดั (Dial Gauge) เป็ นตน้ดงั ภาพท่ี 1.13(ก) เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ (ข) ไมโครมิเตอร์ (ค) นาฬิกาวดัภาพที่ 1.13 ตวั อยา่ งเครื่องมือวดั ละเอียดแบบเล่ือนไดม้ ีสเกล (ที่มา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553) 1.5.3 เครื่องมือวดั ละเอยี ดแบบถ่ายขนาด เครื่องมือวดั ประเภทน้ีจะมีปากเลื่อนวดั แต่ไม่มีขีดสเกล การวดั จะเป็ นไปในลกั ษณะของการวดั สัมผสั แลว้ นาไปเปรียบเทียบกบั เครื่องมือวดั ท่ีมีขีดมาตราอีกคร้ังหน่ึง ซ่ึงการวดั แบบน้ีเรียกวา่ “การ

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 26วดั เปรียบเทียบ” เคร่ืองมือวดั ประเภทน้ีมีหลายชนิด เช่น วงเวยี นวดั นอกและวดั ใน (Outside and InsideCaliper) เกจวดั รูใน (Telescoping Gauge) และเกจวดั รูในขนาดเล็ก (Small Hole Gauge) ดงั ภาพท่ี 1.14 (ก) วงเวยี นวดั นอกและวดั ใน(ข) เกจวดั รูใน (ค) เกจวดั รูในขนาดเลก็ภาพท่ี 1.14 ตวั อยา่ งเคร่ืองมือวดั ละเอียดแบบถ่ายขนาด (ที่มา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553) 1.5.4 เคร่ืองมือวดั ละเอยี ดแบบค่าคงที่ เคร่ืองมือวดั ประเภทน้ีมีขนาดตายตวั ไม่สามารถปรับลด หรือเพ่ิมขนาดได้ ส่วนใหญ่จะใชเ้ ป็ นเครื่องมือวดั สาหรับการตรวจสอบขนาดของชิ้นงานที่ไม่ตอ้ งการทราบขนาด เพียงตอ้ งการทราบว่าชิ้นงานน้นั ใชง้ านไดห้ รือไม่เทา่ น้นั หรือใชเ้ ป็ นเคร่ืองมือมาตรฐานสาหรับตรวจสอบเคร่ืองมือชนิดอื่นๆเครื่องมือวดั ชนิดน้ีมีประเภท เช่น เกจบล็อก (Gauge Block) เกจกา้ มปู (Snap Gauge) เกจทรงกระบอก(Plug Gauge) เกจวงแหวน (Ring Gauge) เกจวดั เกลียว (Thread Gauge) เกจวดั ความเรียบผิว (SurfaceRoughness Comparator) และบรรทดั ตรวจสอบความเรียบ (Rule Straight Edge) เป็นตน้ ดงั ภาพท่ี 1.15

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 27(ก) เกจบลอ็ ก (ข) หววี ดั เกลียว(ค) เกจกา้ มปู (ง) แผน่ เทียบผิว(จ) เกจวงแหวนและเกจทรงกระบอก (ฉ) เกจแหวนและเกจทรงกระบอกวดั เกลียวภาพท่ี 1.15 ตวั อยา่ งเครื่องมือวดั ละเอียดแบบค่าคงท่ี (ที่มา : วฒั นา ขนั ธะ, 2553)1.6 คุณลกั ษณะของเครื่องมือวดั คุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั ที่สาคญั สามารถดูไดจ้ ากคู่มือแสดงรายละเอียดสินคา้ (Catalogue)ของเครื่องมือวดั น้นั ซ่ึงโดยทวั่ ไปตามจะบอกคุณลกั ษณะท่ีสาคญั ของเคร่ืองมือวดั เช่น ค่าพิสัย (Rang)ค่าความละเอียด (Graduation) และคา่ ความถูกตอ้ ง (Accuracy) ดงั ภาพท่ี 1.16

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 28 Metric With ratchet thimbleRange0-25 mm Order No. Graduation Accuracy 102-305 0.01 mm25-50 mm 102-309 0.001 mm ±2µm 102-306 0.01 mm ±2µm ±2µm ภาพท่ี 1.16 ตวั อยา่ งคุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดั (ท่ีมา : MITUTOYO CATALOG US-1001) 1.6.1 ค่าพสิ ัย คา่ พิสัย (Rang) หรือเรียกอีกช่ือหน่ึงวา่ “ช่วงของการวดั ” หมายถึง ความสามารถในการอ่านค่าไดน้ อ้ ยที่สุดและมากท่ีสุด เช่น เวอร์เนียร์คาลิเปอร์มีพิสัยอยรู่ ะหวา่ ง 0-150 มิลลิเมตร และไมโครมิเตอร์มีพสิ ัยอยรู่ ะหวา่ ง 25-50 มิลลิเมตร เป็นตน้ 1.6.2 ค่าความถูกต้อง ค่าความถูกตอ้ ง (Accuracy) หมายถึง ค่าความแตกต่างของการวดั ขนาดท่ีอ่านออกมาได้จากเคร่ืองมือวดั กบั ขนาดมาตรฐานแทจ้ ริง ค่าความแตกต่างน้ี เป็ นผลให้รู้วา่ ค่าวดั ที่ไดม้ ีความผิดพลาดไปจากคา่ ของความถูกตอ้ งมาตรฐานเท่าใด 1.6.3 ค่าการแยกชัด ค่าการแยกชัด (Graduation/Resolution) หมายถึง ค่าความละเอียดในการอ่านค่า โดยค่าความละเอียดในการอ่านของเคร่ืองมือวดั น้ีมี 2 แบบ คือ ค่าความละเอียดของเครื่องมือวดั แบบสเกล(Graduation) และคา่ ความละเอียดของเคร่ืองมือวดั แบบดิจิตอล (Resolution)

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 291.7 การเลือกใช้เครื่องมือวดั เม่ือมีเหตุให้ตอ้ งวดั ส่ิงหน่ึงสิ่งใด ผทู้ าการวดั ตอ้ งเลือกเคร่ืองมือวดั ใหเ้ หมาะสมกบั ชิ้นงานท่ีใช้เพ่ือให้ไดผ้ ลการวดั ท่ีถูกตอ้ ง ซ่ึงสิ่งท่ีตอ้ งคานึงถึงในการเลือกใชเ้ ครื่องมือมี 2 ประการ คือ รูปทรงของสิ่งท่ีวดั กบั ความละเอียดถูกตอ้ งของผลของการวดั ที่ตอ้ งการ 1.7.1 การเลือกใช้เครื่องมือวดั ให้เหมาะสมกบั รูปทรงของสิ่งทว่ี ดั เคร่ืองมือวดั แต่ละชนิดไดร้ ับการออกแบบให้เหมาะสมกบั การวดั ที่แตกต่างกนั ดงั น้นั การใช้เครื่องมือวดั ไม่เหมาะสมกบั รูปทรงของสิ่งที่วดั ไม่เพียงแต่จะยุ่งยาก ผลของการวดั ที่ได้ขาดความน่าเช่ือถือเน่ืองจากมีโอกาสคลาดเคล่ือนไดม้ าก 1.7.2 การเลือกใช้เคร่ืองมือวดั ให้เหมาะสมกบั ความถูกต้องของผลการวดั ทตี่ ้องการ การนาเคร่ืองมือวดั ไปใชง้ านหรือก่อนซ้ือเครื่องมือวดั ผูใ้ ชค้ วรทราบวตั ถุประสงคแ์ ละขอบเขตของการใช้เครื่องมือวดั เช่น ต้องรู้ว่าจะวดั อะไร ความคลาดเคล่ือนของสิ่งที่วดั ยอมให้เกิดความคลาดเคลื่อนไดเ้ ท่าใด และที่สาคญั ที่สุดท่ีตอ้ งทราบ คือ เครื่องมือท่ีใชว้ ดั มีค่าความละเอียดของเคร่ืองมือวดั เท่าใด และค่าความคลาดเคล่ือนของเคร่ืองมือวดั เท่าใด ซ่ึงขอ้ มูลต่างๆ เหล่าน้ีสามารถดูไดจ้ ากคู่มือแสดงรายละเอียดสินคา้ เช่น พิสยั ค่าความละเอียด ค่าความถูกตอ้ ง เป็นตน้ ดงั ตวั อยา่ งในภาพที่ 1.17 Metric With ratchet thimbleRange Order No. Graduation Accuracy0-25 mm 102-450 0.01 mm25-50 mm 102-451 0.01 mm ±2µm ±2µmภาพท่ี 1.17 ตวั อยา่ งคูม่ ือแสดงรายละเอียดสินคา้ ของไมโครมิเตอร์ คา่ ความละเอียด 0.01 มิลลิเมตร (ที่มา : MITUTOYO CATALOG US-1001)

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 30 สาหรับตวั อย่างการเลือกใชเ้ คร่ืองมือวดั ให้เหมาะสมกบั ความละเอียดถูกตอ้ งของผลการวดั ที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการวดั ขนาดชิ้นงานขนาด 20 มิลลิเมตร โดยค่าท่ีวดั ได้จะมีความคลาดเคล่ือนไดไ้ มเ่ กิน 0.01 มิลลิเมตร จะเลือกใชเ้ ครื่องมือท่ีมีคา่ ความละเอียดเท่าใด ดงั ตารางท่ี 1.3ตารางที่ 1.3 แสดงคุณลกั ษณะของเคร่ืองมือวดัคุณลกั ษณะ คาลปิ เปอร์แบบดิจิตอล ไมโครมเิ ตอร์ ไมโครมิเตอร์ 0.01 มลิ ลเิ มตร 0.001 มิลลเิ มตรของเคร่ืองมือวดั 0.01 มลิ ลเิ มตร 0-25 mm. 0-25 mm.1. ค่าพสิ ัย 0-150 mm. 0.01 mm. 0.001 mm. 0.002 mm. 0.002 mm.2. คา่ การแยกชดั 0.01 mm.3. ค่าความถูกตอ้ ง 0.02 mm. จากตารางท่ี 1.13 คุณลักษณะของเครื่องมือวดั จะเห็นได้ว่าส่ิงท่ีแตกต่างกันชัดเจน คือ ค่าความถูกตอ้ งของไมโครมิเตอร์ ค่าความละเอียด 0.01 มิลลิเมตร และค่าความละเอียด 0.001 มิลลิเมตรจะมีขนาดน้อยกว่าของคาลิเปอร์แบบดิจิตอล น้ันหมายถึงว่าไมโครมิเตอร์มีความคลาดเคล่ือนน้อยดงั น้นั จึงควรใชไ้ มโครมิเตอร์ 0.01 มิลลิเมตร ส่วนคาลิเปอร์แบบดิจิตอล ไม่มีความเหมาะสมเนื่องจากมีความคลาดเคลื่อน 0.02 มิลลิเมตร ซ่ึงมากกวา่ ค่าท่ีกาหนด ส่วนไมโครมิเตอร์ 0.001 มิลลิเมตร ไม่มีความเหมาะสมเน่ืองจากค่าความละเอียดในการอ่านค่ามีความละเอียดมากเกินไป1.8 ความผดิ พลาดจากการวดั การวดั ขนาดชิ้นงานชิ้นเดียวกนั ในแต่ละคร้ัง ค่าที่วดั ไดอ้ าจแตกต่างกนั หรือหากใช้ผูว้ ดั ต่างกนัวดั ขนาดชิ้นงานเดียวกนั ดว้ ยวิธีและเครื่องมือวดั ท่ีเหมือนกนั อาจจะไดค้ ่าวดั ต่างกนั ดงั น้นั จึงอาจกล่าวไดว้ า่ ในการวดั ทุกคร้ังยอ่ มมีโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดจากการวดั เสมอ ซ่ึงความผิดพลาดดงั กล่าวเป็ นสาเหตุที่ทาให้ได้ผลการสัดท่ีไม่ถูกตอ้ ง โดยทัว่ ไปความผิดพลาดจากการวดั มีสาเหตุมาจาก 3สาเหตุหลกั คือ ความผิดพลาดโดยผูว้ ดั (Human Error) ความผิดพลาดสุ่ม (Random Error) และความผดิ พลาดระบบ (Systematic Error) โดยมีรายละเอียดดงั น้ี 1.8.1 ความผดิ พลาดโดยผู้วดั ความผดิ พลาดน้ีเกิดจากมนุษย์ ในฐานะผใู้ ชเ้ ครื่องวดั ขอ้ ผิดพลาดเหล่าน้ี เช่น การอ่านคา่ วดั ผิดการใชเ้ ครื่องมือไม่เหมาะสม การจดคา่ วดั ผดิ หรือกระทงั่ การคานวณผดิ เป็นตน้

ค ว า ม รู้ พ้ื น ฐ า น ก า ร วั ด ล ะ เ อี ย ด | 31 1.8.2 ความผดิ พลาดสุ่ม (Random Error) ความผดิ พลาดชนิดน้ีเกิดจากสาเหตุท่ีไม่สามารถอธิบายได้ และเกิดข้ึนแมเ้ ม่ือผวู้ ดั ไดพ้ ยายามกาจดั ความผิดพลาดระบบต่างๆ แลว้ ยกตวั อยา่ งเช่น เมื่อทาการวดั ค่าของความยาวของวสั ดุอนั หน่ึง โดยใช้ไมโครมิเตอร์ ซ่ึงจะอ่านค่าจากสเกล และจากการอ่านค่าจะพบว่าแม้เครื่องวดั จะทางานภายใต้สภาพแวดลอ้ มท่ีเป็ นอุดมคติ และผา่ นการปรับเทียบไวอ้ ยา่ งถูกตอ้ งก่อนทาการวดั ก็ตาม ค่าท่ีอา่ นไดจ้ ะเปลี่ยนแปลงไปบา้ งเล็กน้อยตามช่วงเวลาท่ีเราทาการวดั ความแตกต่างของค่าวดั เหล่าน้ีไม่สามารถแกไ้ ขไดโ้ ดยวธิ ีปรับเทียบหรือวธิ ีการควบคุมอื่นใดได้ 1.8.3 ความผดิ พลาดระบบ (Systematic Error) ค่าของผลการวดั ที่ซ้าๆ กนั อยา่ งมากมายของสิ่งท่ีถูกวดั เดียวกนั ลบดว้ ยค่าจริงของส่ิงที่ถูกวดัน้นั ความผดิ พลาดประเภทน้ียงั อาจจาแนกออกไดเ้ ป็น 2 ชนิดที่สาคญั คือ 1.8.2.1 ความผดิ พลาดโดยเคร่ืองมือวดั (Instrumental Error) เป็ นความผิดพลาดท่ีดารงอยู่ในเครื่องมือวดั อันเน่ืองจากโครงสร้างทางกลของเคร่ืองมือ นอกจากน้ีการปรับต้งั ท่ีผิดพลาด ต้งั แต่ต้น ก็ทาให้การอ่านค่าสูงหรือต่าเกินความจริงไปความผิดพลาดโดยเครื่องมือวดั ดงั กล่าวน้ี สามารถหลีกเล่ียงได้โดยทาการสอบเทียบเครื่องวดั กับมาตรฐานท่ีเหมาะสม หรืออาจโดยการวดั ค่าเปรียบเทียบกับเคร่ืองมือวดั อีกตัวที่มีลักษณะสมบตั ิเหมือนกนั 1.8.2.2 ความผดิ พลาดในสภาพแวดล้อม ความผิดพลาดชนิดน้ีเกิดข้ึนจากปัจจยั ภายนอกเคร่ืองมือวดั ซ่ึงรวมถึงสภาพเงื่อนไขท่ีเราใช้เครื่ องวัดน้ันๆ เป็ นต้นว่า ผลจากการเปล่ียนไปของอุณหภูมิ ความช่ื น ความดันอากาศสนามแม่เหล็ก หรือไฟฟ้าสถิต ฯลฯ การเปล่ียนไปของอุณหภูมิใชง้ านจะยงั ผลให้สมบตั ิยืดหยุน่ ของสปริงในกลไกขดลวดเคล่ือนที่เปลี่ยนแปลง อนั ทาใหค้ า่ ท่ีอ่านคลาดเคลื่อนได้ เป็นตน้