التخلي عن الأفران التقليدية: لماذا يعتبر الأشعة تحت الحمراء الحل المثالي لأجهزة الاستشعار البيولوجي
عند بناء أجهزة الاستشعار البيولوجي، فإن درجة الحرارة تمثل مشكلة كبيرة. يجب أن تكون درجة الحرارة مرتفعة بما يكفي لتسريع عملية تصلب البوليمرات وتحفيز الردود الكيميائية في المواد البيولوجية، لكن إذا زادت درجة الحرارة قليلاً، فإن ذلك سيدمر المواد المستخدمة في صناعة الأجهزة.
كانت المصانع في الماضي تستخدم الأفران التقليدية، لكن هذه الطريقة بطيئة للغاية. لذلك، نحن نتجه نحو استخدام أنظمة الأشعة تحت الحمراء. فبدلاً من تسخين الغرفة بأكملها، يمكن لأنظمة الأشعة تحت الحمراء توجيه الحرارة إلى المكان المطلوب بالضبط. وهذا يساعد على الحفاظ على برودة باقي أجزاء الجهاز، وبالتالي تقليل مستوى الضغط عليه.
ضبط درجة الحرارة بدقة
في هذا المجال، الثواني مهمة للغاية. نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الأمواج القصيرة، لأنها تخترق سطح المواد بسرعة أكبر من المصابيح ذات الأمواج الطويلة.
أفضل شيء في هذه المصابيح هو أنها تتصل مباشرة بوحدة التحكم PLC عبر أجهزة التحكم PID. وهذا يعني أنك لا تحتاج إلى التخمين. يمكنك مراقبة تدفق الحرارة في الوقت الفعلي، ومعرفة عدد الجولات التي تصل إلى كل ملليمتر مربع من الجهاز. هذا يختلف تمامًا عن الطريقة التقليدية حيث يكون التخمين هو الحل الوحيد.
الجانب الهندسي
نستخدم عادةً أنابيب الكوارتز والهالوجين. الكوارتز ممتاز لأنه لا يتشوه عند ارتفاع درجة الحرارة، كما أن دورة الهالوجين تساعد في منع احتراق الفيلامنت بعد بضعة أسابيع.
نصيحة سريعة: استخدم موصلات خزفية عالية الجودة. إذا استخدمت موصلات عادية، فإنها ستذوب عند نقاط التوصيل. هذا ليس جيدًا من الناحية الجمالية.
لكن يجب الانتباه إلى استهلاك الطاقة. فمجموعة من المصابيح التي تولد 2 كيلوواط من الحرارة قد تسبب مشاكل كبيرة. إذا لم يكن نظام التهوية قويًا بما يكفي لإخراج الهواء الساخن، فإن الأجهزة الإلكترونية الأخرى ستتأثر. هذه مشكلة شائعة، لذا يجب التخطيط لها مسبقًا.
لماذا هذا مهم؟
التحول إلى أنظمة الأشعة تحت الحمراء أمر سهل للغاية. فهذه الأنظمة تحتاج إلى مساحة أقل، كما أنها تتفاعل بسرعة.
فكر في الوقت الذي تضيعه في انتظار تبريد الغرفة الضخمة قبل أن تتمكن من تغيير الوصفة المستخدمة. مع أنظمة الأشعة تحت الحمراء، يختفي وقت الانتظار تمامًا. يمكنك العمل بسرعة أكبر، وتقليل الهدر، والسيطرة على عملية الإنتاج بشكل أفضل.