Điều chỉnh mức nhiệt phù hợp trong quá trình chế tạo cảm biến sinh học
Khi chế tạo cảm biến sinh học, người ta phải tìm kiếm sự cân bằng tinh tế giữa việc cung cấp đủ nhiệt để kích hoạt các phản ứng hóa học và làm hoạt động các bề mặt liên quan, nhưng nếu dùng quá nhiều nhiệt thì các vật liệu sử dụng sẽ bị hỏng. Đó là một sự cân bằng rất khó thực hiện.
Chính vì vậy, chúng ta sử dụng các hệ thống tia hồng ngoại. Chúng hoạt động rất nhanh, và mang lại độ chính xác cao – điều mà việc sử dụng phương pháp gia nhiệt thông thường không thể đạt được. Hơn nữa, trong các nhà máy sản xuất hiện đại, những hệ thống này không chỉ đơn giản là thiết bị riêng lẻ; chúng còn kết nối với các bộ điều khiển kỹ thuật số để đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra suôn sẻ.
Cân bằng giữa công suất và độ chính xác
Khi lựa chọn hệ thống tia hồng ngoại, điều quan trọng là phải tìm sự cân bằng giữa mật độ nhiệt và khả năng chịu đựng của vật liệu. Các bóng đèn có công suất cao giúp việc gia nhiệt diễn ra nhanh chóng, điều này rất tốt cho việc trùng hợp các chất hóa học. Nhưng nếu điện áp sử dụng không ổn định, thì sẽ xuất hiện những điểm nóng cục bộ. Điều này rất nguy hiểm. Để tránh tình trạng các lớp vật liệu bị hỏng, chúng ta sử dụng các bộ điều khiển PID. Chúng có khả năng điều chỉnh công suất theo thời gian thực, giống như bộ điều chỉnh độ sáng vậy.
Các thiết bị và mạng lưới kết nối
Chúng tôi sử dụng các bóng đèn halogen thạch anh cho mục đích này. Thạch anh là vật liệu lý tưởng vì nó có thể chịu được nhiệt độ cao mà không cản trở bức xạ hồng ngoại. Và vì không ai muốn dừng quá trình sản xuất, chúng tôi thiết kế các bóng đèn này sao cho có thể thay thế nhanh chóng. Khi một bóng đèn hết tuổi thọ, chỉ cần thay thế nó bằng bóng đèn mới là được.
Nhưng điều quan trọng nhất là cách các bóng đèn này được kết nối vào mạng lưới tổng thể. Chúng không còn là những thiết bị riêng lẻ nữa; chúng trở thành một phần của mạng lưới. Bằng cách kết nối đầu ra của các bóng đèn hồng ngoại với phản hồi từ cảm biến, chúng ta có thể điều chỉnh mức nhiệt một cách linh hoạt, tùy theo phản ứng của từng lô sản phẩm.
Nhược điểm
Mặc dù tốc độ gia nhiệt nhanh là ưu điểm lớn của các hệ thống này, nhưng cũng có những nhược điểm. Bức xạ hồng ngoại cường độ cao tạo ra nhiều nhiệt thừa. Bạn không thể chỉ cắm các bóng đèn này vào và bỏ mặc chúng. Hệ thống điều hòa không khí và hệ thống làm mát cần phải mạnh mẽ đủ để loại bỏ nhiệt thừa khỏi phòng sản xuất. Nếu hệ thống làm mát yếu, các thiết bị điện tử xung quanh sẽ bị ảnh hưởng. Và một khi điều đó xảy ra, việc calibrate các thiết bị sẽ trở nên khó khăn.