โครงงานบ้านไผ่แก๊ส ดีเท็คเตอร์
                                                              บทที่ ๒

                                                        เอกสารที่เกี่ยวข้อง
        ในการจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการจำลองชุดอุปกรณ์เตือนภัยจากแก๊สรั่ว 
ซึ่งมีหลักการและหลักการทำงานของอุปกรณ์ ที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

                                            เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาเชิงเทคนิค
ภาพที่ ๑ MQ2 เซ็นเซอร์โมดูล เหมาะสำหรับใช้ตรวจจับแก๊สจำพวก LPG, Propane, Hydrogen, Methane, Butane, Smoke สามารถตรวจจับได้ระดับความเข้มข้นของแก๊สที่ช่วง 300 - 10,000 ppm

ภาพที่ ๒ อะคริลิค/แผ่นอะคริลิค ถือเป็นผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่ถูกนำมาใช้งานอย่างกว้างขวางในภาคอุตสาหกรรม สำหรับเป็นสารตั้งตั้งใน  การผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ส่งจำหน่ายแก่ภาคครัวเรือน หรือ ภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง ทั้งในรูปอะคริลิคเหลวสำหรับภาคอุตสาหกรรม และแผ่นอะคริลิคหรือพลาสติกอะคริลิกสำหรับงานในด้านต่างๆ

ภาพที่ ๓ Arduino อ่านว่า (อา-ดู-อิ-โน่ หรือ อาดุยโน่) เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัว บอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้ง่าย ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษา ทั้งนี้ผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรือโปรแกรมต่อได้อีกด้วย

ภาพที่ ๔ โพรโทบอร์ด (อังกฤษ: protoboard) หรือ เบรดบอร์ด (อังกฤษ: breadboard) เป็นบอร์ดที่ใช้ทดลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะเป็นแผ่นพลาสติกหนาสีขาว บนแผ่นมีรูเรียงกันจำนวนมาก ภายในรูมีตัวนำไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกันในรูปแบบที่มีการกำหนดไว้ เวลาทดลองก็เสียบขาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงไปให้ตัวนำภายในเชื่อมวงจรถึงกัน และอาจใช้สายไฟเสียบลงรูเพื่อเชื่อมวงจรไฟฟ้าได้เช่นกัน ข้อดีของโพรโทบอร์ดคือ ไม่ต้องออกแบบแผงวงจรและไม่ต้องบัดกรี แต่มีข้อเสียคือใช้ทดลองวงจรที่ทำงานที่ความถี่สูง ๆ ไม่ได้เนื่องมีปัญหา

ภาพที่ ๕ สายจั้ม ผู้-เมีย Jump Wire (Male to Female)      สายแพ ยาว 20 cm. ขนาด 40 เส้น สายจั้ม เมีย-เมีย Jump Wire (Male to Female)    สายแพ ยาว 20 cm. ขนาด 40 เส้น

ภาพที่ ๖ ตัวต้านทาน คืออุปกรณ์พื้นฐานที่สำคัญมาก ในวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 
มีหน้าที่ในการจำกัดปริมาณแรงดันและกระแสไฟฟ้าในวงจร เพื่อให้ LOAD อื่นๆ
ที่ต่อเข้ากับมันได้รับแรงดันและกระแสที่เหมาะสม

ภาพที่ ๗ ออดไฟฟ้า BUZZER  เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่นำผลของแม่เหล็กไฟฟ้ามาดึงดูดให้แกนอามาเจอร์ (Armature) เคลื่อนที่มาเคาะกับกระดิ่ง (Bell) ทำให้เกิดเสียงดังได้ โครงสร้างภายในประกอบด้วยแท่งเหล็กรูปตัวยู (U-Shaped) พันขดลวดรอบๆ แท่งเหล็กนี้ต่ออนุกรมกับหน้าสัมผัสซึ่งเปิดปิดได้โดยการเคลื่อนที่ของก้านอามาเจอร์การใช้งานต้องต่อกระดิ่งไฟฟ้าอนุกรมกับสวิทช์กดปุ่ม (Push Button) และแหล่งจ่ายไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ เมื่อกดสวิตช์กระแสไฟฟ้าจะผ่านหน้าสัมผัสและขดลวด ทำให้เกิดการดึงดูดอามาเจอร์ให้เคลื่อนที่มาเคาะกระดิ่งทำให้เกิดเสียงดัง ในขณะที่อามาเจอร์เคลื่อนที่ก็จะตัดวงจรไฟฟ้าออกไปด้วย ดังนั้นเมื่อก้านอามาเจอร์เคาะกระดิ่ง แล้วก็จะดีดไปตำแหน่งเดิมทันที่ 
และต่อวงจรไฟฟ้า

ภาพที่ ๘ รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของคอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพื่อทำการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัสคล้ายกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถนำรีเลย์ไปประยุกต์ใช้ ในการควบคุมวงจรต่างๆ ในงานช่างอิเล็กทรอนิกส์มากมาย

ภาพที่ ๙ พลาสติกลูกฟูก (corrugated plastic) หรือ แผ่นโพลีโพรพีลีน (polypropylene sheet) (เรียกสั้นๆว่า พีพีบอร์ด) เป็นแผ่นพลาสติกแข็งสร้างจากโพลีโพรพีลีน (PP) มีลักษณะคล้ายกับกระดาษลูกฟูก ซึ่งเป็นลักษณะแผ่นพลาสติกประกบกันสองข้าง และตรงกลางเป็นสันและเป็นรูสลับกันไป ฟีเจอร์บอร์ดเป็นวัสดุน้ำหนักเบาที่สามารถตัดและนำมาใช้ในงานได้หลากหลาย รวมถึง กล่องพัสดุ งานศิลปะ งานอดิเรก และป้ายชั่วคราว

ภาพที่ ๑๐ “พัดลมระบายอากาศ” หรืออีกชื่อเรียกหนึ่งคือ “พัดลมดูดอากาศ” 
หลักการทำงานของพัดลมระบายอากาศก็คือ การการดูดเอาอากาศจากภายในห้องออกไปด้านนอก เพื่อช่วยเพื่อการหมุนเวียนของอากาศ โดยหลักการติดตั้งนั้น ก็คือให้ติดตั้งตรงข้ามกับช่องลมเข้า เช่น ห้องน้ำที่มีการติดตั้งช่องลมไว้ที่ด้านหน้า มีลมเข้าได้เพียงด้านเดียวก็จะไม่สามารถระบายอากาศและกลิ่นได้แน่นอน ดังนั้นจะเกิดความอับและกลิ่นไม่ออกไปไหนหรือต้องใช้เวลานานกว่ากลิ่นจะหายไป ถ้าติดตั้งพัดลมระบายอากาศที่ผนังอีกด้านหนึ่งตรงข้ามกับช่องลม ก็จะทำให้อากาศถูกดูดออกด้านนอกได้ง่าย จะเกิดการถ่ายเทได้สะดวกขึ้นส่วนมากการติดตั้งพัดลมระบายอากาศจะอยู่ที่ความสูงประมาณ 1.80-2.40 เมตร เพราะคิดตามหลักการที่ว่าอากาศร้อนจะอากาศร้อนจะลอยขึ้นบน ดังนั้นเราจึงได้เห็นพัดลมระบายอากาศติดอยู่ที่ความสูงประมาณนี้อยู่เป็น ประจำ

ภาพที่ ๑๑ ดินที่ใช้ทำดินน้ำมัน ดินมีหลายชนิด เช่น ดินเหนียว และ แร่ดิน (clay minerals) แร่ดิน เช่น คาโอลิไนต์ (kaolinite) และ smectites
    ๑. Modeling clay หรือ Artificial clay ผลิตขึ้นเพื่อใช้ทดแทนดินเหนียวธรรมชาติ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มหลัก ได้แก่ oil-based clay และ polymer clay

    ๒. Play-dou หรือแปังโด (dough) หรือแป้งปั้นผลิตจากแป้ง (flour) ที่นิยมใช้มากคือ อะไมโลส (amylose) หรือแป้งสาลี (wheat) น้ำ และ เกลือ ซึ่งมีคุณสมบัติต้านเชื้อจุลชีพ บางบริษัทเติมสารหล่อลื่น เช่น ปิโตรเลียม เพิ่มสัมผัสที่อ่อนนุ่ม สารกันเสีย(preservative) เช่น บอแรกซ์ ป้องกันการเจริญของเชื้อ สารแต่งกลิ่น สารแต่งสี สารให้ความชื้น สารลดแรงตึงผิว (surfactant) และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เป็นความลับทางการค้า ชื่อการค้าที่เป็นที่รู้จัก และนิยมใช้ทับชื่อภาษาอังกฤษคือ Play-doh มีข้อด้อยคือมีอายุการใช้งานสั้น เพราะเมื่อเล่นไปนานๆ และสัมผัสอากาศ จะแห้งและแข็ง ไม่สามารถปั้นได้อีก ปัจจุบันแป้งปั้นเข้ามาแทนที่ดินน้ำมันประเภท modeling clay มากขึ้น

ภาพ ที่ ๑๒ ปืนยิงกาวร้อน  ประกอบด้วยส่วนใช้งานสองส่วนด้วยกัน นั่นก็คือส่วนที่มีลักษณะคล้ายปืน ทำหน้าที่เป็นตัวที่ทำความร้อนและช่วยให้เราสามารถติดกาวร้อนนั้นในบริเวณที่ต้องการได้สะดวก และอีกส่วนหนึ่งก็คือตัวกาวเอง ซึ่งมีลักษณะเป็นแท่ง คล้ายเทียนไข และจะละลายเป็นเนื้อกาวที่มีความเหนียวเมื่อเราใส่ไส้กาวลงไปในปืนซึ่งทำความร้อนจากกระแสไฟฟ้า นอกจากใช้ในงานประดิษฐ์แล้ว ปืนยิงกาวร้อนยังสามารถใช้ซ่อมแซมอุปกรณ์และส่วนต่าง ๆ ของบ้านได้อีกด้วยค่ะ เนื่องจากคุณสมบัติของกาวที่สามารถยึดติดได้ดีในวัสดุหลายประเภท เช่น ไม้ พลาสติก ผ้า กล่องกระดาษ