เครื่องนับจำนวนฟองก๊าซในกระบวนการหมักโดยใช้ Arduino ควบคุม (Gas Bubble Counters in the Fermentation Process by using Arduino Controller)

Abstract

                 ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอ เครื่องนับจำนวนฟองก๊าซในกระบวนการหมักที่ได้สร้างขึ้นนี้ ประกอบด้วย หลอดแก้วรูปทรงตัว S  ซึ่งทำหน้าที่ลำเลียงน้ำหรือฟองที่ได้จากกระบวนการหมักในถังหมัก ให้ไหลผ่านและป้องกันไม่ให้ไหลย้อนกลับไปยังถังได้อีกครั้ง โดยมี Photo  sensor เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนหลอดแก้วรูปทรงตัว S ทำหน้าที่ตรวจจับจำนวนฟองก๊าซที่เคลื่อนที่ผ่านหลอดแก้ว สัญญาณการนับจำนวนจาก Photo sensor นี้ จะถูกขยายสัญญาณที่ OP-Amp ก่อน จากนั้นสัญญาณนี้จะถูกส่งต่อไปหน่วยประมวลผลที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Mega 2560  พร้อมแสดงผลการนับจำนวนออกทาง Seven-segment 4 หลัก และสามารถเก็บบันทึกข้อมูลการนับจำนวนฟองก๊าซได้ เครื่องนับจำนวนฟองก๊าซนี้ยังมีภาคของการตั้งค่าจำนวนนับที่ต้องการและมีการแจ้งเตือนด้วยเสียงที่ Buzzer ในกรณีเสร็จสิ้นการทำงาน นอกจากนี้ยังได้ทดสอบหาความถูกต้องแม่นยำและประสิทธิภาพของเครื่องที่ได้พัฒนาขึ้นนี้พบว่าเครื่องนับจำนวนฟองก๊าซสามารถนับจำนวนฟองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการหมักแปรผันโดยตรงกับปริมาตรของเอธิลแอลกอฮอล์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพดี

               This research presents a gas bubble counter in the fermentation process consisting of an S-shaped glass tube, which allow fluids out and prevent them from flowing back into a fermentation tank. Photo sensor mounted on the S-shaped glass tube detects number of gas bubbles passing through. Counting signals from photo sensor are amplified and analyzed by OP-Amp and Arduino Mega 2560 microcontroller, respectively, showing counting data out on Seven-segment 4-bit and  further recording. This equipment has a past that can be set a count to desired value and also has an alarm sound at the end of work (Buzzer). Accuracy and efficiency of gas bubble counter have been tested. It was found that number of carbon dioxide (CO₂) bubbles is directly proportional to the amount of ethyl alcohol (C₂H₅OH), indicating that this equipment can measure gas bubble effectively.