การพัฒนาเครื่องวิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำยางพารา
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธัญยธรณ์ ดุลยปวีณ, ณฐพล บับพาน
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
รวิวรรณ กองมาศ, วัชราภรณ์ แสนนา
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ความหนาแน่นของยางพาราถือเป็นดัชนีสำคัญที่ใช้บ่งชี้คุณภาพของยางพาราในการซื้อขายยางพาราจึงมีขั้นตอนของการวิเคราะห์ความหนาแน่นของยางพาราปัจจุบันวิธีที่นิยมใช้คือวิธี DRC (Dry Rubber Content) ซึ่งมีกระบวนการวิเคราะห์หลายขั้นตอน และใช้ระยะเวลาในการวิเคราะห์ยาวนานถึง 16-20 ชั่วโมง จากปัญหาที่พบทำให้คณะผู้พัฒนาผลงานคิดที่จะประดิษฐ์เครื่องวัดความหนาแน่นของยางพาราโดยทำการพัฒนาสู่การใช้งานจริงเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับเกษตรกรและพ่อค้าคนกลางที่ซื้อขายยางพาราเพื่อผลิตเครื่องวิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำยางพาราซึ่งใช้บอกคุณภาพของน้ำยางเบื้องต้นและนำผลการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมาเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการหาปริมาณเนื้อยางจากเครื่องเมโทแลค ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้วิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำยางสดที่ใช้โดยทั่วไปของกลุ่มผู้ซื้อขายยางพารา และนำผลที่ได้จากการวิเคราะห์ของเครื่องวัดความหนาแน่นที่พัฒนาขึ้นมา และเปรียบเทียบกับร้อยละของเนื้อยางแห้งด้วย
วิธีการหาค่าแบบ DRC มาตรฐาน ISO 126:1995 โดยมีกระบวนการในการพัฒนาชิ้นงานจากการออกแบบโครงสร้างเครื่องด้วยโปรแกรม Solids work ,Flash print สร้างชิ้นงานด้วยเครื่อง พิมพ์แบบ 3D ใช้sensor ในการวิเคราะห์ปริมาตรด้วย Sensor Ultrasonic HC-SR 04 และ วิเคราะห์น้ำหนักด้วย sensor Load Cell ทำการเขียน code ด้วย Arduino IDE โดยใช้สมการจากการสร้าง
กราฟมาตรฐานของปริมาตร และน้ำหนัก มาใช้เขียน code และและนำ code ที่เขียนได้ทั้งสองโค้ดมารวมกันเพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและน้ำหนักเพื่อแสดงความหนาแน่น ให้ง่ายต่อการประมวลผลของผู้ใช้จากการทดลองกะว่าได้ทำการปรับโมเดลทั้งหมดจำนวน 4 โมเดล เพื่อพัฒนาให้เครื่องวัดความหนาแน่นที่พัฒนาขึ้นสามารถใช้งานได้จากการพัฒนาโมเดล และสร้างกราฟมาตรฐานของปริมาตรมีค่าความน่าเชื่อถือ (R2) 0.999 และกราฟมาตรฐานของน้ำหนักมีความน่าเชื่อถือ (R2) เท่ากับ 1.000 โดยมีการค่าเปรียบกับเครื่องมือที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน คือ เมโทรแลค เพื่อดูความถูกต้องและข้อผิดพลาด
ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าเครื่องวิเคราะห์ความหนาแน่นของน้ำยางพารา สามารถหาร้อยละเนื้อยางแห้งได้ โดยมีค่าความคาดเคลื่อนเฉลี่ยอยู่ที่ 4.38 % เมื่อเทียบวิธีการหาร้อยละเนื้อยางแห้งโดยใช้เมโทรแลคและการทำ DRC เมโทรแลคมีค่าความคาดเคลื่อนอยู่ที่ 33.58 % หากการพัฒนาผลงานเครื่องวัดความหนาแน่นของน้ำยางพาราสำเร็จ จะสามารถนำไปใช้ต่อยอด สู่การใช้งานซึ่งเป็นประโยชน์กับกลุ่มเกษตรกรผู้ผลิตน้ำยางพาราและกลุ่มของพ่อค้าที่รับซื้อขายยางพาราช่วยลดเวลาในการวิเคราะห์ความหนาแน่น และลดค่าใช้จ่าย ส่งเสริมเกษตรกรในท้องที่และช่วยสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ ทางการเกษตร