การประเมินค่าเลขออกเทนด้วยวิธีการวัดปรากฎการณ์เซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์

Abstract

การออกแบบและประดิษฐ์เครื่องวัดปรากฏการณ์เซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์ที่มีระบบวัดแบบสแกนมุมและมีรูปแบบเครื่องมือเครทชมานเพื่อประเมินค่าเลขออกเทนของน้ำมันเชื้อเพลิง โดยน้ำมันเชื้อเพลิงที่นำมาทดสอบเตรียมจากการผสมระหว่างนอร์มอลเฮปเทนและไอโซออกเทน ระบบวัดปรากฏการณ์เซอร์เฟซพลาสมอนเรโซแนนซ์ที่พัฒนาขึ้น ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ ส่วนฮาร์ดแวร์และส่วนซอฟต์แวร์ ส่วนฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยระบบหลัก 4 ระบบ คือ ระบบทางแสง ระบบหมุนฐานวางปริซึมและตัวตรวจหา ระบบเก็บข้อมูลและประมวลผลสัญญาณ และชุดควบคุมการไหลสาร ในส่วนซอฟต์แวร์ได้พัฒนาขึ้นเองบนพื้นฐานภาษาสัญลักษณ์ของโปรแกรม LabView 7.0 สามารถแบ่งการทำงานของโปรแกรมออกเป็น 3 ส่วนคือ ส่วนควบคุมระบบหมุนฐานวางปริซึมและตัวตรวจหา ส่วนประมวลผลสัญญาณ และส่วนของการแสดงผล ผลการทดสอบความสามารถของระบบวัดที่พัฒนาขึ้นแสดงให้เห็นว่า เมื่อทำการวัดโดยใช้สารละลายน้ำตาลพบว่า ที่ความยาวคลื่นแสง 950 นาโนเมตร ระบบมีความสามารถให้ค่าการแยกชัดที่เทียบเป็นดัชนีหักเห 2.7x10[superscript -5] ต่อค่าดัชนีหักเห 1 หน่วย (RIU) และค่าความไว 99.4 องศา ต่อ RIU และที่ความยาวคลื่นแสง 900 นาโนเมตร ให้ค่าการแยกชัด 3.0x10[superscript -5] RIU และค่าความไว 97.3 องศา ต่อ RIU ส่วนผลการทดลองวัดเลขออกเทนของน้ำมันเชื้อเพลิงในช่วง 0-100 พบว่า การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เนื่องจากอุณหภูมิห้องและการถ่ายเทความร้อนมีผลมากต่อการวัดค่ามุมเรโซแนนซ์ของน้ำมันเชื้อเพลิง ระบบวัดที่พัฒนาขึ้นสามารถแยกแยะน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีเลขออกเทนในช่วง 91-100 ได้ โดยที่ความยาวคลื่นแสง 900 นาโนเมตร ได้ค่าความไว 0.0046 องศา ต่อ เลขออกเทน หรือสามารถคิดเป็นการเปลี่ยนแปลงมุม 120 องศาต่อ RIU และได้ค่าการแยกชัดอยู่ที่ 3.0x10[superscript -5] RIU หรือสามารถแยกแยะเลขออกเทนได้ 0.6 หน่วย