ระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำยางพาราแบบอัตโนมัติโดยใช้หัวตรวจวัดก๊าซและระบบโครงข่ายประสาท

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการออกแบบและประดิษฐ์ระบบวัดก๊าซแบบอัตโนมัติที่ควบคุมการทำงานโดยคอมพิวเตอร์ และนำระบบดังกล่าวมาใช้ทดสอบนํ้ายางพาราว่าเป็นนํ้ายางพาราที่มาจากแหล่งใด ระบบวัดประกอบด้วยหัวตรวจวัดก๊าซชนิดสารกึ่งตัวนำดีบุกออกไซด์ (SnO2) จำนวน 4 ตัวและสามารถเลือกวัดสารตัวอย่างได้ 5 ชนิดในการทดลองครั้งเดียวกัน ได้ใช้ก๊าซผสมของไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นก๊าซพาห์ จากการทดลองหาเงื่อนไขสำหรับระบบวัดที่ได้ประดิษฐ์ขึ้นพบว่า อัตราการไหลของก๊าซพาห์ที่เหมาะสมคือ ไนโตรเจน 400 มิลลิลิตรต่อนาที และออกซิเจน 100 มิลลิลิตรต่อนาที โดยทำการเปิดวาล์วเป็นเวลา 15 วินาทีและปิดวาล์ว 240 วินาที และได้ทำการทดลองวัดนํ้ายางพาราที่มาจาก 3 แหล่งคือ นํ้ายางพารายี่ห้อ Juki นํ้ายางพาราจากระยองและภูเก็ต ในการวิเคราะห์ได้นำค่าผลตอบสนองสูงสุดที่ได้จากหัวตรวจวัดก๊าซทั้งสี่ที่มีต่อนำยางพาราทังสามชนิดมาวิเคราะห์แหล่งที่มาของนํ้ายางพาราด้วยระบบโครงข่ายประสาท (Neural networks) โดยใช้วิธีการเรียนรู้แบบ backpropagation และ radial basis ที่มีอินพุต จำนวน 4 โหนด และกำหนดเอาท์พุตจำนวน 2 โหนด ระบบโครงข่ายประสาทได้รับการสอนด้วยข้อมูล 15 ชุด และทำการทดสอบด้วยข้อมูลอีก 30 ชุดที่ไม่เคยเรียนรู้มาก่อน พบว่าวิธีการเรียนรู้แบบ backpropagation ให้ผลการวิเคราะห์ที่มีความถูกต้องสูงกว่าวิธีการเรียนรู้แบบ radial basis โดยสามารถวิเคราะห์แยกแหล่งที่มาของนํ้ายางพารายี่ห้อ Juki ได้ถูกต้อง 80% นํ้ายางพาราจากระยองได้ถูกต้อง 100% และนํ้ายางพาราจากภูเก็ตได้ถูกต้อง 100% นอกจากนี้ยังได้ทำการศึกษาความเป็นไปได้ในการวิเคราะห์หาปริมาณส่วนประกอบต่างๆ ที่มีในนํ้ายาง โดยใช้สมการเชิงเส้นทางคณิตศาสตร์ จากการศึกษาพบว่าระบบสามารถที่จะบอกปริมาณส่วนประกอบต่างๆ ได้ถูกต้องประมาณ 70%