تنظیم دقیق دما با استفاده از لامپهای گرمایشی مادون قرمز در کارخانههای تولید نیمههادی
امروزه همه بر برقراری تعادل کربنی در کارخانهها تأکید دارند. به همین دلیل، استفاده از لامپهای گرمایشی مادون قرمز رو به افزایش است. این لامپها بهتر عمل میکنند؛ زیرا به جای گرم کردن کل اتاق، گرما را دقیقاً در جایی که لازم است، تولید میکنند.
اما یک مشکل وجود دارد: لامپهای مادون قرمز خیلی سریع گرم میشوند. اگر از ترموکوپلهای دقیق برای کنترل دما استفاده نکنید، در واقع در حال بازی با خطرات هستید؛ یک اشتباه کوچک میتواند منجر به خراب شدن لامپها یا حتی خراب شدن کل محموله وافرها شود.
مشکلات مربوط به بازخورد حرارتی
مشکل اینجاست که تغییرات دما در سیستمهای نیمههادی بسیار سریع است. بنابراین نیاز به سنسورهایی وجود دارد که بتوانند با این تغییرات سریع همگام شوند. اگر سنسور کمی هم از مسیر صحیح منحرف شود، کنترلکننده PID شروع به عملکرد نادرست میکند. این امر باعث ایجاد فشار حرارتی زیادی بر روی سطح کار میشود و اینجاست که مشکلات واقعی شروع میشوند.
انتخاب تجهیزات مناسب
بسته به میزان گرمای تولید شده، معمولاً از ترموکوپلهای مبتنی بر پلاتین یا نوع K استفاده میشود. اما موضوع فقط مربوط به مواد مورد استفاده نیست؛ بلکه موضوع این است که سنسور را در کجا قرار دهیم. باید مطمئن شویم که سنسور، تابش مستقیم لامپ را نمیبیند؛ در غیر این صورت، مقادیر اندازهگیری شده نادرست خواهد بود. برای جلوگیری از این مشکل، از سیمهای محافظتی یا قرارگیری سنسور در موقعیت مناسب استفاده میکنیم. این تنها راه برای اطمینان از این است که در حال اندازهگیری سطح کار هستیم، نه نور لامپ.
تضادهایی که نمیتوان نادیده گرفت
همیشه تعادلی وجود دارد. برای داشتن زمان واکنش کوتاه، نیاز به سنسورهایی با غلافهای نازکتر وجود دارد. مشکل اینجاست که غلافهای نازک در محیطهای پرگرما به سرعت خراب میشوند. در واقع، باید بین سرعت و طول عمر سنسور تعادل برقرار کنیم.
توصیه من این است که هر شش ماه یکبار سنسور را کالیبره کنید. اگر این کار را انجام ندهید، بازدهی انرژی کاهش خواهد یافت؛ زیرا لامپها مدت زمان بیشتری روشن خواهند ماند تا به دمای مورد نظر برسند.
یک نکته مهم درباره سیمکشی: منابع تغذیه مادون قرمز، سر و صدای زیادی تولید میکنند؛ این سر و صدا میتواند سیگنالها را مختل کند. بنابراین، از کابلهای محافظتی استفاده کنید. در غیر این صورت، مقادیر اندازهگیری شده دما ناپایدار خواهد بود و لامپها مدت زمان زیادی را صرف جستجوی دمای مناسب خواهند کرد و در نتیجه انرژی زیادی هدر خواهد رفت.