كيفية التحكم في درجة الحرارة أثناء تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية
إذا كنت قد عملت من قبل على أجهزة الاستشعار البيولوجية، فأنت تعرف المشاكل التي يمكن أن تحدث. إنها مسألة تتطلب دقة شديدة؛ فإذا كانت درجة الحرارة غير صحيحة، فإن الركيزة التي يتم استخدامها في تصنيع الجهاز قد تتشوه، أو قد يتكسر الطلاء الموجود على سطح الجهاز. إنه أمر محبط للغاية.
تحاول معظم المصانع التخلص من هذه الطريقة التقليدية في التحكم في درجة الحرارة، والتي تعتمد على التخمين. نحن نتجه نحو نظام يعتمد على البيانات للتحكم في درجة الحرارة. لهذا السبب، أصبحت أنظمة الأشعة تحت الحمراء عالية الكفاءة هي الخيار المفضل. على عكس الأفران التقليدية التي تحتاج وقتًا طويلاً للتسخين، فإن أنظمة الأشعة تحت الحمراء تؤثر مباشرة على المادة المستخدمة، وهو أمر سريع للغاية.
التوازن بين العوامل المختلفة
عند اختيار مصابيح الأشعة تحت الحمراء، يجب أخذ العوامل الرياضية في الاعتبار، أي مطابقة قوة الضوء والجهد مع كتلة الجهاز الفعلية.
مصابيح الكوارتز ذات القوة العالية رائعة، لأنها تزيد من درجة الحرارة بسرعة، وهو أمر مفيد جدًا لعمليات التصنيع السريعة. لكن هناك مشكلة: لا يمكن زيادة قوة الضوء إلى حد كبير، لأن ذلك قد يؤدي إلى ظهور نقاط ساخنة، وهو ما قد يؤثر سلبًا على حساسية الجهاز. إنها خسارة كبيرة.
المعدات والبيانات
نستخدم موصلات معينة والكوارتز المغطى بطبقة خاصة لضبط طول الموجة. يمكن اعتبار ذلك مثل استخدام أشعة تحت حمراء قصيرة الموجة للتأثير على أعماق المادة، بينما تؤثر أشعة تحت حمراء طويلة الموجة فقط على السطح.
لجعل النظام “ذكيًا”， نربط هذه المصابيح بأجهزة التحكم PID، ونربطها أيضًا بمستشعرات درجة الحرارة في الوقت الفعلي. هذا يعني أن النظام يتذكر كل دورة تسخين. وبالتالي، يمكنك الحصول على خريطة رقمية توضح كيف يتصرف الجهاز في كل مرحلة من مراحل التصنيع. لم يعد هناك حاجة للتساؤل عن سبب نجاح دفعة معينة وفشل دفعة أخرى.
التضحيات
ليست الأمور سهلة دائمًا. أنظمة الأشعة تحت الحمراء رائعة من حيث توفير المساحة وتقليل وقت التصنيع، لكنها تولد كمية كبيرة من الحرارة الزائدة.
إذا لم تكن أنظمة التهوية والتبريد كافية، فسوف تواجه مشاكل. يمكن للحرارة المحيطة أن تؤثر سلبًا على أجهزة الاستشعار، مما يؤدي إلى تغيير في أدائها. بالإضافة إلى ذلك، إذا أصبح الهواء المحيط بالمعدات ساخنًا جدًا، فإن المصابيح ستتعرض للتلف بسرعة كبيرة.
إنه نظام قوي، طالما أنك تحافظ على برودته.