گرمایش با اشعه مادون قرمز در مقابل گرمایش با هوای مکانیکی: کدام روش برای سنسورهای زیستی مناسب است؟
اگر تجربهای در ساخت سنسورهای زیستی دارید، میدانید که مراحل مهمی برای خشک کردن و پختن مواد وجود دارد؛ در این مراحل، همه چیز باید به درستی انجام شود. سالهاست که اکثر ما از روش گرمایش با هوای مکانیکی استفاده کردهایم؛ اما صادقانه بگویم، این روش کند عمل میکند.
مشکل اینجاست که در روش گرمایش با هوای مکانیکی، ابتدا هوا باید گرم شود، سپس هوا مواد را گرم کند. این مانند تلاش برای گرم کردن یک اتاق با استفاده از یک هیتر است؛ اما حتی پس از گرم شدن هوا، هنوز هم باید منتظر بمانیم تا گرما به لایههای سنسور برسد.
لامپهای اشعه مادون قرمز، این واسطه را حذف میکنند؛ آنها انرژی را مستقیماً به مواد منتقل میکنند. دیگر نیازی به انتظار برای گرم شدن هوا نیست.
روش گرمایش با هوای مکانیکی
سیستمهای گرمایش با هوای مکانیکی دارای «ضریب جنبش حرارتی» زیادی هستند؛ یعنی زمان زیادی لازم است تا این سیستمها شروع به کار کنند. برای گرم کردن فر، چند دقیقه زمان لازم است؛ سپس باید منتظر بمانیم تا گرما به لایههای سنسور برسد. این کار بسیار طولانی است.
لامپهای اشعه مادون قرمز، دمای مورد نظر را در عرض چند ثانیه به دست میآورند.
فکر کنید: اگر بتوانید زمان پخت ۱۰ دقیقهای را به ۳۰ ثانیه کاهش دهید، بازدهی کار شما به شدت افزایش خواهد یافت. و بهتر از همه این است که نیازی به خرید فضای بیشتر یا اضافه کردن دستگاههای بیشتری نیست.
چرا این روش متفاوت است؟
ما معمولاً از اشعه مادون قرمز با طول موج کوتاه یا متوسط برای این کار استفاده میکنیم؛ این طول موجها بهتر از هوای گرم، وارد لایههای سنسور میشوند. در نتیجه، گرما به طور یکنواخت در سراسر سطح سنسور پخش میشود. دیگر نیازی نیست نگران جریانهای هوای نامنظم باشیم؛ زیرا این موضوع باعث تغییر شکل یا پوستهپوسته شدن سنسور میشود.
معایب این روش
البته، اشعه مادون قرمز هم یک روش جادویی نیست؛ چگالی گرما در این روش بسیار بالاست. اگر سرعت حرکت مواد را اشتباه تنظیم کنید یا لامپها را خیلی نزدیک قرار دهید، لایههای ارگانیک سنسور میسوزند. نمیتوانید فقط دستگاه را روشن کنید و فراموش کنید؛ برای جلوگیری از این مشکل، به یک کنترلکننده PID قوی و یک سیستم حسگری قابل اعتماد نیاز دارید.
و یک نکته دیگر: اگر قصد استفاده از لامپهای اشعه مادون قرمز به جای فرهای معمولی را دارید، حتماً مرحله خنککردن را بررسی کنید. از آنجایی که اشعه مادون قرمز انرژی را خیلی سریع منتقل میکند، قطعات بیرون آمده از منطقه گرمایش، بسیار گرمتر از قبل خواهند بود. اگر فنهای خنککننده شما به اندازه کافی قوی نباشند، ممکن است سنسورها بیش از حد خشک شوند. این موضوع را حتماً در نظر بگیرید.