Sấy bằng tia hồng ngoại so với sấy bằng không khí đẩy: Phương pháp nào thực sự phù hợp để sử dụng trong các cảm biến sinh học?
Nếu bạn từng tham gia vào quá trình chế tạo cảm biến sinh học, bạn chắc hẳn hiểu rõ những yêu cầu khắt khe trong quá trình xử lý và sấy khô vật liệu. Trong nhiều năm qua, hầu hết chúng ta vẫn sử dụng phương pháp sấy bằng không khí đẩy. Đó là phương pháp truyền thống. Nhưng thực ra, phương pháp này khá chậm.
Vấn đề là, phương pháp sấy bằng không khí đẩy đòi hỏi phải làm nóng không khí trước, sau đó mới có thể làm nóng vật liệu. Giống như việc cố gắng làm ấm một căn phòng bằng máy sưởi trước khi có thể cảm nhận được hơi ấm trên da vậy.
Trong khi đó, đèn hồng ngoại lại loại bỏ bước trung gian này. Chúng truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu, không cần chờ đợi không khí được làm nóng.
Lý do tại sao phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại tốt hơn
Hệ thống sấy bằng không khí đẩy có tính trễ nhiệt cao. Nghĩa là cần nhiều thời gian để hệ thống hoạt động. Bạn phải mất vài phút để làm nóng lò sấy, và còn phải chờ thêm thời gian nữa để hơi nóng thấm vào các lớp vật liệu của cảm biến. Điều này rất phiền phức.
Ngược lại, đèn hồng ngoại có thể đạt được nhiệt độ mong muốn trong vài giây thôi.
Hãy suy nghĩ về điều này: Nếu bạn có thể rút ngắn thời gian sấy từ 10 phút xuống còn 30 giây, hiệu suất sản xuất của bạn sẽ tăng lên đáng kể. Và điều tốt nhất là bạn không cần phải mua thêm máy móc hay diện tích lưu trữ để thực hiện việc này.
Tại sao phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại lại hiệu quả hơn
Chúng ta thường sử dụng tia hồng ngoại bước sóng ngắn hoặc trung bình để sấy vật liệu. Những bước sóng này có khả năng thấm sâu vào các lớp vật liệu của cảm biến sinh học tốt hơn nhiều so với luồng không khí nóng.
Bạn sẽ có được nhiệt độ đều khắp bề mặt vật liệu. Không còn phải lo lắng về những luồng không khí gây ra sự không đồng đều về nhiệt độ trên bề mặt vật liệu nữa. Điều này giúp tránh tình trạng vật liệu bị biến dạng hoặc bong tróc.
Những hạn chế của phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại
Tuy nhiên, tia hồng ngoại không phải là “phép màu”. Mật độ nhiệt rất cao.
Nếu bạn điều chỉnh tốc độ vận chuyển vật liệu sai, hoặc đặt đèn quá gần vật liệu, bạn có thể làm cháy các lớp vật liệu của cảm biến trong chốc lát. Bạn không thể chỉ đơn giản “đặt và quên” được. Bạn cần có bộ điều khiển PID đáng tin cậy và hệ thống cảm biến chính xác để đảm bảo nhiệt độ bề mặt không vượt quá mức cho phép.
Và một điều nữa: Nếu bạn thay thế lò sấy bằng không khí đẩy bằng lò sấy bằng tia hồng ngoại, hãy chú ý đến khâu làm mát. Vì tia hồng ngoại truyền năng lượng rất nhanh, nên vật liệu sau khi ra khỏi khu vực sấy sẽ có nhiệt độ cao hơn rất nhiều. Nếu quạt làm mát không đủ mạnh để xử lý lượng nhiệt này, vật liệu có thể bị làm cháy. Hãy chú ý đến điều này.