ระบบวัดตัวประกอบคุณภาพของผลึกควอตซ์โดยวิธีสุ่มสัญญาณต่ำกว่าความถี่กำธร

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอระบบวัดค่าคงตัวเวลาของตัวตรวจวัด QCM เพื่อการประยุกต์ใช้งานทางวิทยาศาสตร์ ระบบที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วย คือ วงจรออสซิเลเตอร์ และไมโครคอนโทรลเลอร์ การวัดค่าคงตัวเวลาจะคำนวณจากการลดลงของสัญญาณออสซิเลต โดยทำการชักตัวอย่างที่ความถี่ต่ำกว่าสัญญาณเป้าหมาย ในการทำงานจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ทำหน้าที่ควบคุมการเปิด-ปิดการทำงานวงจรออสซิเลเตอร์ การเก็บสัญญาณการสั่นของออสซิเลเตอร์และคำนวณหาค่าคงตัวเวลาจากการลดลงของสัญญาณออสซิเลตหลังหยุดการทำงาน ในการทดสอบประสิทธิภาพของระบบวัดด้วยการหยดน้ำปราศจากอิออนปริมาตรต่างๆ ลงบนผิวของ QCM ที่มีความถี่กำธร 12 MHz พบว่า ระบบมีประสิทธิภาพในการตรวจจับน้ำปราศจากอิออนได้ดีในช่วงที่ปริมาตรต่ำกว่า 2 ไมโครลิตร และจากการทดสอบประสิทธิภาพในการแยกแยะสัดส่วนของเอทิลแอลกอฮอล์ที่ปะปนในน้ำในช่วง 1 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร พบว่าระบบสามารถแยกแยะความแตกต่างของปริมาณเอทิลแอลกอฮอล์ที่อยู่ในน้ำได้อย่างชัดเจน ผลการวัดสารตัวอย่างน้ำที่มีแอลกอฮอล์นี้แสดงให้เห็นว่าระบบวัดสามารถวัดตรวจจับความแตกต่างของความหนืดของสารตัวอย่างได้ดี จากผลการทดลองพบว่าระบบสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของความหนืดได้ในระดับ 2 mPa*s