---
title: "เลือก ติดตั้ง และสอบเทียบเครื่องมือวัด"
url: https://modsengineeringmath.com/learn/sensors-transducers/installation-calibration/
site: "Mod's Engineering Mathematics (อาจารย์มด)"
language: th
updated: 2026-10-14
---

> งานวัดคุมหน้างานครบวงจร: เช็กลิสต์เลือกเครื่องมือวัด รหัส IP ตาม IEC 60529 พื้นที่อันตราย Zone 0 1 2 กลุ่มแก๊ส IIA IIB IIC คลาสอุณหภูมิ T1–T6 วิธีป้องกัน Ex d Ex e Ex ia การตรวจพารามิเตอร์ความปลอดภัยในตัว SIL และ PFDavg ตาม IEC 61508 และ IEC 61511 EMC การสอบเทียบ 5 จุดขาขึ้นขาลง as-found as-left อัตราส่วน TUR การสอบกลับ ISO/IEC 17025 และขั้นตอนลูปเช็ก พร้อมใบบันทึกการสอบเทียบแบบโต้ตอบ

ฉบับ Markdown ของ https://modsengineeringmath.com/learn/sensors-transducers/installation-calibration/ สำหรับผู้ช่วย AI และเครื่องมือค้นหา สูตรเขียนเป็น LaTeX ($…$ และ $$…$$) แล็บโต้ตอบและรูปมีเฉพาะในหน้าเว็บ

# เลือก ติดตั้ง และสอบเทียบเครื่องมือวัด

// บทที่ 20.19 · Sensors & Transducers · Selection, Installation & Calibration


เครื่องมือวัดที่แม่นที่สุดก็ให้ค่าผิดได้ถ้าเลือกวัสดุผิด ติดตั้งผิดตำแหน่ง หรือไม่เคยสอบเทียบ หน้านี้รวมสิ่งที่วิศวกรและช่างวัดคุมต้องตรวจตั้งแต่ใบสั่งซื้อจนถึงวันส่งมอบ: การป้องกันฝุ่นน้ำ พื้นที่อันตราย ความปลอดภัยเชิงหน้าที่ และการสอบเทียบที่ถูกวิธี

## เช็กลิสต์การเลือกเครื่องมือวัด พื้นฐาน

| หมวด | คำถามที่ต้องตอบ |

| กระบวนการ | ของไหลอะไร สถานะ (ของเหลว แก๊ส ไอ สลัดจ์) ความดันและอุณหภูมิต่ำสุด–ปกติ–สูงสุด ความหนาแน่น ความหนืด ความนำไฟฟ้า มีของแข็งหรือฟองหรือไม่ |

| ช่วงและความแม่น | ช่วงใช้งานจริง ค่าปกติอยู่ตรงไหนของช่วง ความแม่นที่ต้องการเพื่อการควบคุม การซื้อขาย หรือความปลอดภัย |

| วัสดุ | ส่วนที่สัมผัสของไหลทนการกัดกร่อน (316L, Hastelloy, PTFE ฯลฯ) ซีลและปะเก็นเข้ากันได้ |

| การต่อกระบวนการ | หน้าแปลน เกลียว แคลมป์สุขาภิบาล ขนาดและพิกัดความดัน |

| สัญญาณ | 4–20 mA/HART ฟิลด์บัส Modbus IO-Link การจ่ายไฟ สายและระยะ |

| สภาพแวดล้อม | IP อุณหภูมิแวดล้อม แสงแดด การสั่น การกัดกร่อนภายนอก พื้นที่อันตราย |

| ความปลอดภัย | เป็นส่วนของฟังก์ชันความปลอดภัย (SIF) หรือไม่ ต้องการ SIL ระดับใด |

| การบำรุงรักษา | เข้าถึงได้ไหม ถอดได้โดยไม่หยุดกระบวนการไหม อะไหล่ เครื่องมือตั้งค่า ทักษะของทีม |

## รหัส IP ตาม IEC 60529 พื้นฐาน

| ตัวเลขแรก (ของแข็ง) | ความหมาย | ตัวเลขที่สอง (น้ำ) | ความหมาย |

| 0 | ไม่ป้องกัน | 0 | ไม่ป้องกัน |

| 1–4 | วัตถุ ≥ 50 mm ถึง ≥ 1 mm | 1–2 | หยดน้ำแนวดิ่ง/เอียง 15° |

| 5 | กันฝุ่นบางส่วน (ไม่รบกวนการทำงาน) | 3–4 | ละอองน้ำ · น้ำสาด |

| 6 | กันฝุ่นสมบูรณ์ | 5–6 | ฉีดน้ำ · ฉีดน้ำแรง |

| | | 7 | จุ่มชั่วคราว (1 m, 30 นาที) |

| | | 8 | จุ่มต่อเนื่องตามเงื่อนไขผู้ผลิต |

IP69K สำหรับการล้างด้วยน้ำร้อนแรงดันสูง (โรงงานอาหาร) มาจากมาตรฐานยานยนต์ ISO 20653 ไม่ใช่ IEC 60529 ส่วนในสหรัฐฯ ใช้ระดับ NEMA Type ซึ่งรวมเงื่อนไขอื่นเช่นการกัดกร่อนและน้ำแข็ง เทียบกับ IP แบบหนึ่งต่อหนึ่งไม่ได้ ข้อสำคัญคือ IP ของเครื่องจะได้ตามสเปกต่อเมื่อปิดฝาและใช้เคเบิลแกลนด์ที่ถูกต้อง

## พื้นที่อันตราย (Ex) และความปลอดภัยในตัว กลาง

| หัวข้อ | รายละเอียด |

| โซนแก๊ส (IEC 60079-10-1) | Zone 0: มีบรรยากาศระเบิดได้ต่อเนื่องหรือเป็นเวลานาน · Zone 1: เกิดได้ในการทำงานปกติ · Zone 2: ไม่น่าเกิดและถ้าเกิดก็สั้น (ฝุ่น: Zone 20/21/22) |

| กลุ่มแก๊ส | IIA (เช่น โพรเพน) · IIB (เช่น เอทิลีน) · IIC (ไฮโดรเจน อะเซทิลีน) — อุปกรณ์ IIC ใช้กับ IIB และ IIA ได้ |

| คลาสอุณหภูมิ | อุณหภูมิผิวสูงสุด T1 450 °C · T2 300 °C · T3 200 °C · T4 135 °C · T5 100 °C · T6 85 °C ต้องต่ำกว่าอุณหภูมิจุดติดไฟเองของสาร |

| วิธีป้องกัน | Ex d ทนระเบิด (flameproof) · Ex e เพิ่มความปลอดภัย · Ex i ปลอดภัยในตัว (ia ใช้ได้ถึง Zone 0) · Ex p อัดอากาศ · Ex ec สำหรับ Zone 2 · Ex m หุ้มด้วยเรซิน |

| การรับรอง | ระบบสากล IECEx · ยุโรป ATEX (Directive 2014/34/EU) · สหรัฐฯ ใช้ระบบ Class/Division ตาม NEC Article 500 หรือ Zone ตาม Article 505 |

ตัวอย่างการอ่านป้าย: Ex ia IIC T4 Ga = ปลอดภัยในตัวระดับ ia ใช้กับแก๊สทุกกลุ่ม ผิวไม่เกิน 135 °C ระดับการป้องกันอุปกรณ์ Ga (เหมาะกับ Zone 0) ความปลอดภัยในตัวทำงานโดย จำกัดพลังงาน ในวงจรให้ต่ำจนไม่อาจจุดระเบิดได้แม้เกิดความผิดพลาด จึงต้องตรวจพารามิเตอร์ระหว่างแบเรียร์ (แหล่งจ่าย) กับอุปกรณ์ภาคสนามและสาย

K1 Intrinsic safety entity check การตรวจพารามิเตอร์ความปลอดภัยในตัว

$$U_o \le U_i,\quad I_o \le I_i,\quad P_o \le P_i,\quad C_o \ge C_i + C_\text{cable},\quad L_o \ge L_i + L_\text{cable}$$

ตัวอย่าง K-1

### แบเรียร์ 28 V/93 mA/0.65 W (IIC: Co 83 nF, Lo 4.2 mH) กับทรานสมิตเตอร์ Ui 30 V, Ii 100 mA, Pi 0.75 W, Ci 5 nF, Li ≈ 0

- แรงดัน กระแส กำลัง: 28 ≤ 30 · 93 ≤ 100 · 0.65 ≤ 0.75 ✓

- สาย 200 m ที่ 180 pF/m และ 1 µH/m: $C = 5 + 36 = 41\ \text{nF} \le 83$ ✓ · $L = 0.2\ \text{mH} \le 4.2$ ✓

- ความยาวสายสูงสุดตามความจุ: $(83 - 5)/0.18 = 433\ \text{m}$ — ในกลุ่ม IIC ความจุของสายมักเป็นข้อจำกัดแรก

- ตรวจงบแรงดันลูป 4–20 mA ด้วย เพราะแบเรียร์ Zener มีความต้านทานภายใน (ดู ตัวอย่าง I-2)

## ความปลอดภัยเชิงหน้าที่: SIL และ PFDavg ขั้นสูง

IEC 61508 คือมาตรฐานแม่ของความปลอดภัยเชิงหน้าที่ของระบบไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์/โปรแกรมได้ และ IEC 61511 นำมาใช้กับอุตสาหกรรมกระบวนการ ฟังก์ชันความปลอดภัย (SIF) หนึ่งฟังก์ชันประกอบด้วยเซนเซอร์ ลอจิกโซลเวอร์ และอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย เช่น "ความดันสูงเกิน (PT) → ตัดวาล์วขาเข้า"

| SIL | PFDavg (low demand) | Risk reduction factor |

| 1 | 10⁻² ถึง < 10⁻¹ | 10–100 |

| 2 | 10⁻³ ถึง < 10⁻² | 100–1 000 |

| 3 | 10⁻⁴ ถึง < 10⁻³ | 1 000–10 000 |

| 4 | 10⁻⁵ ถึง < 10⁻⁴ | 10 000–100 000 |

K2 Simplified PFDavg ความน่าจะเป็นที่จะล้มเหลวเมื่อถูกเรียกใช้ (สูตรประมาณ)

$$PFD_\text{avg,1oo1} \approx \frac{\lambda_{DU}\,T_I}{2} \qquad PFD_\text{avg,1oo2} \approx \frac{(\lambda_{DU}\,T_I)^2}{3}$$

ตัวอย่าง K-2

### ทรานสมิตเตอร์ λDU = 2 × 10⁻⁷ ต่อชั่วโมง ทดสอบพิสูจน์ (proof test) ทุก 1 ปี

- $\lambda_{DU}T_I = 2\times10^{-7} \times 8760 = 1.75\times10^{-3}$

- 1oo1: $PFD_\text{avg} = 8.8\times10^{-4}$ (RRF ≈ 1140) — ส่วนของเซนเซอร์ตัวเดียวก็เกือบใช้งบ SIL 3 ทั้งวงไปหมด

- 1oo2 (สองตัว ตัวใดตัวหนึ่งสั่งตัดได้): $\approx 1.0\times10^{-6}$ — แต่สูตรนี้ยังไม่รวมความล้มเหลวร่วม (common cause, β) ซึ่งในทางปฏิบัติมักครอบงำผล

- การคำนวณจริงต้องรวมลอจิกและวาล์ว ข้อจำกัดเชิงสถาปัตยกรรม (HFT, SFF) และความครอบคลุมของการทดสอบ — ใช้ตัวอย่างนี้เพื่อเข้าใจขนาดของตัวเลขเท่านั้น

EMC: เครื่องมือวัดในอุตสาหกรรมทดสอบตาม IEC 61326-1 (และ IEC 61326-2-3 สำหรับทรานส์ดิวเซอร์) อ้างอิงวิธีทดสอบชุด IEC 61000-4-x ส่วน NAMUR NE 21 กำหนดเกณฑ์ที่เข้มกว่าสำหรับอุปกรณ์ในอุตสาหกรรมกระบวนการ

## การสอบเทียบ 5 จุด: as-found, as-left และ TUR กลาง

รูป 1 · ชุดสอบเทียบทรานสมิตเตอร์ความดัน มาตรฐานอ้างอิงต้องแม่นกว่าเครื่องที่ทดสอบหลายเท่า

K3 Error in % of span ความคลาดเป็นเปอร์เซ็นต์ของช่วง

$$e = \frac{I_\text{read} - I_\text{ideal}}{16\ \text{mA}}\times 100\,\% \qquad I_\text{ideal} = 4 + 16\,\frac{x_\text{ref} - LRV}{URV - LRV}$$

K4 Test uncertainty ratio อัตราส่วนความไม่แน่นอนในการทดสอบ

$$TUR = \frac{\text{เกณฑ์ยอมรับของเครื่องที่ทดสอบ}}{\text{ความไม่แน่นอนของการสอบเทียบ}} \;\ge\; 4$$

- เตรียม: ใบงาน ข้อมูลช่วง LRV/URV เกณฑ์ยอมรับ มาตรฐานอ้างอิงที่ใบรับรองยังไม่หมดอายุ แจ้งฝ่ายเดินเครื่องและสลับลูปเป็น manual หรือ bypass อินเตอร์ล็อกตามขั้นตอนอนุญาตทำงาน

- as-found: ป้อน 0, 25, 50, 75, 100 % ขาขึ้น แล้วขาลง บันทึกโดย ไม่ปรับอะไร — ข้อมูลนี้บอกว่าช่วงที่ผ่านมาเครื่องคลาดแค่ไหน และใช้ประเมินช่วงเวลาสอบเทียบ

- ตัดสิน: ถ้าทุกจุดอยู่ในเกณฑ์ ไม่ต้องปรับ ถ้าเกินให้ zero trim/sensor trim/output trim ตามขั้นตอนของผู้ผลิต

- as-left: ทดสอบซ้ำครบทุกจุดหลังปรับ แล้วบันทึก

- ปิดงาน: ติดป้ายสอบเทียบ คืนลูปเป็น auto ยืนยันค่าบนจอควบคุม

ลองกรอกค่ากระแสที่อ่านได้ในใบบันทึกด้านล่าง ปุ่มตัวอย่างแสดงรูปแบบความคลาดสามแบบ: ศูนย์เลื่อน ช่วงผิด และหลังปรับ

ต้องเปิด JavaScript

ความสามารถสอบกลับ (traceability) ของมาตรฐานอ้างอิงต้องต่อเนื่องถึงมาตรฐานแห่งชาติ (ในไทยคือสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ) ผ่านห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองตาม ISO/IEC 17025 — รายละเอียดอยู่ที่ มาตรวิทยาและการสอบกลับ

## ลูปเช็กก่อนส่งมอบ และการแก้ปัญหาหน้างาน พื้นฐาน

- ตรวจสายตาม loop diagram: ขั้ว ขั้วต่อ ชีลด์ต่อปลายเดียว ความต้านทานฉนวน

- จ่ายไฟลูป วัดแรงดันที่ขั้วทรานสมิตเตอร์ให้มากกว่าค่าต่ำสุดที่กระแสสูงสุด

- ใช้ loop calibrator หรือ HART communicator สั่งกระแส 4, 8, 12, 16, 20 mA ยืนยันค่าบนจอ DCS/PLC ทุกจุด (ตรวจสเกลและหน่วย)

- สั่ง 3.6 mA และ 21 mA ยืนยันว่าระบบแสดงความผิดพลาดและลูปทำงานตามที่ออกแบบ (NE 43)

- ตรวจสัญญาณเตือน (H, L, HH, LL) และอินเตอร์ล็อก

- สำหรับเอาต์พุต: สั่งวาล์ว 0–25–50–75–100 % ดูตำแหน่งจริงและทิศการทำงาน (air-to-open/close)

| อาการ | สาเหตุที่พบบ่อย |

| ค่าคงที่ 0 mA หรือ BAD | สายขาด ฟิวส์ขาด ขั้วหลวม ขั้วสลับ |

| ค่าค้างที่ 3.8 หรือ 20.5 mA | ช่วงตั้งผิด (เช่น ลืมตั้ง LRV ติดลบของขาเปียก) ค่ากระบวนการเกินช่วงจริง |

| ค่าแกว่งรบกวน | ชีลด์ต่อสองปลาย กราวด์ลูป สายใกล้สายมอเตอร์ damping น้อยเกิน |

| ค่าเพี้ยนคงที่ | ศูนย์เลื่อนจากตำแหน่งติดตั้ง/ซีล ความหนาแน่นผิด อ่าน 2 สายแทน 3 สาย |

| ค่าตอบสนองช้า | ท่อนำความดันอุดตันบางส่วน damping นานเกิน ปลอก thermowell หนาเกิน |

ฝึกวินิจฉัยความผิดพลาดเหล่านี้แบบไม่มีความเสี่ยงที่ แล็บวัดคุมเสมือน

## แหล่งอ้างอิง

- IEC 60529 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code) · ISO 20653 (IP69K)

- IEC 60079 (ชุด) Explosive atmospheres · Directive 2014/34/EU (ATEX) · IECEx

- IEC 61508 (ชุด) Functional safety of E/E/PE safety-related systems · IEC 61511 (ชุด) Process sector

- IEC 61326-1 EMC requirements for measurement, control and laboratory use · NAMUR NE 21

- ISO/IEC 17025 · JCGM 200 (VIM) นิยาม calibration และ adjustment

## คำถามที่พบบ่อย

การสอบเทียบ (calibration) กับการปรับแต่ง (adjustment) ต่างกันอย่างไร?
ตามนิยามของ VIM การสอบเทียบคือการเปรียบเทียบค่าที่เครื่องมือแสดงกับมาตรฐานอ้างอิงที่สอบกลับได้ และบันทึกผลพร้อมความไม่แน่นอน ส่วนการปรับแต่งคือการแก้ไขเครื่องมือให้ค่าตรงขึ้น เช่น zero trim หรือ span trim การสอบเทียบจึงไม่ได้แปลว่าต้องปรับเสมอ แนวปฏิบัติที่ดีคือบันทึกผลก่อนปรับ (as-found) ปรับเมื่อจำเป็น แล้วบันทึกผลหลังปรับ (as-left)

IP67 ต่างจาก IP68 อย่างไร?
ตัวเลขแรก 6 ในทั้งสองแบบหมายถึงกันฝุ่นได้สมบูรณ์ ตัวเลขที่สองต่างกัน 7 คือทนการจุ่มน้ำชั่วคราวที่ความลึก 1 เมตรเป็นเวลา 30 นาทีตามวิธีทดสอบของ IEC 60529 ส่วน 8 คือทนการจุ่มต่อเนื่องตามเงื่อนไขที่ผู้ผลิตกับผู้ใช้ตกลงกันซึ่งต้องรุนแรงกว่า 7 จึงต้องอ่านเงื่อนไขของแต่ละรุ่น และ IPX7/IPX8 ไม่ได้รับประกันว่าทนน้ำฉีดแรงดันสูง (IPX5, IPX6)

SIL คืออะไร เซนเซอร์มี SIL ได้ไหม?
SIL (Safety Integrity Level) ตาม IEC 61508 และ IEC 61511 เป็นระดับความน่าเชื่อถือที่กำหนดให้กับฟังก์ชันความปลอดภัยทั้งวง (เซนเซอร์ ลอจิก และอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย) ไม่ใช่กับอุปกรณ์เดี่ยว ผู้ผลิตเซนเซอร์จะระบุว่าอุปกรณ์ 'เหมาะสำหรับใช้ใน' ฟังก์ชัน SIL ระดับใด พร้อมข้อมูลอัตราความล้มเหลวที่ใช้คำนวณ PFDavg ของทั้งวง

## คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

**การสอบเทียบ (calibration) กับการปรับแต่ง (adjustment) ต่างกันอย่างไร?**
ตามนิยามของ VIM การสอบเทียบคือการเปรียบเทียบค่าที่เครื่องมือแสดงกับมาตรฐานอ้างอิงที่สอบกลับได้ และบันทึกผลพร้อมความไม่แน่นอน ส่วนการปรับแต่งคือการแก้ไขเครื่องมือให้ค่าตรงขึ้น เช่น zero trim หรือ span trim การสอบเทียบจึงไม่ได้แปลว่าต้องปรับเสมอ แนวปฏิบัติที่ดีคือบันทึกผลก่อนปรับ (as-found) ปรับเมื่อจำเป็น แล้วบันทึกผลหลังปรับ (as-left)

**IP67 ต่างจาก IP68 อย่างไร?**
ตัวเลขแรก 6 ในทั้งสองแบบหมายถึงกันฝุ่นได้สมบูรณ์ ตัวเลขที่สองต่างกัน 7 คือทนการจุ่มน้ำชั่วคราวที่ความลึก 1 เมตรเป็นเวลา 30 นาทีตามวิธีทดสอบของ IEC 60529 ส่วน 8 คือทนการจุ่มต่อเนื่องตามเงื่อนไขที่ผู้ผลิตกับผู้ใช้ตกลงกันซึ่งต้องรุนแรงกว่า 7 จึงต้องอ่านเงื่อนไขของแต่ละรุ่น และ IPX7/IPX8 ไม่ได้รับประกันว่าทนน้ำฉีดแรงดันสูง (IPX5, IPX6)

**SIL คืออะไร เซนเซอร์มี SIL ได้ไหม?**
SIL (Safety Integrity Level) ตาม IEC 61508 และ IEC 61511 เป็นระดับความน่าเชื่อถือที่กำหนดให้กับฟังก์ชันความปลอดภัยทั้งวง (เซนเซอร์ ลอจิก และอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย) ไม่ใช่กับอุปกรณ์เดี่ยว ผู้ผลิตเซนเซอร์จะระบุว่าอุปกรณ์ 'เหมาะสำหรับใช้ใน' ฟังก์ชัน SIL ระดับใด พร้อมข้อมูลอัตราความล้มเหลวที่ใช้คำนวณ PFDavg ของทั้งวง