تنظیم دمای مناسب در ساخت سنسورهای بیولوژیکی
هنگام ساخت سنسورهای بیولوژیکی، باید تعادل دقیقی برقرار کرد؛ یعنی نیاز به میزان حرارت کافی برای فعال کردن پیوندهای شیمیایی وجود دارد، اما اگر میزان حرارت بیش از حد باشد، سطوح مورد استفاده خراب خواهند شد. این یک تعادل بسیار حساس است.
به همین دلیل از سیستمهای مادون قرمز استفاده میکنیم. این سیستمها بسیار سریع عمل میکنند؛ همچنین دقت بالایی نیز دارند، که با روشهای گرمایشی معمولی قابل دستیابی نیست. علاوه بر این، در کارخانههای مدرن، این سیستمها صرفاً در جای خود قرار نمیگیرند؛ بلکه با کنترلکنندههای دیجیتال در ارتباط هستند تا فرآیند تولید را به خوبی پیگیری کنند.
تعادل بین توان و دقت
نکته مهم در تعیین ویژگیهای سیستمهای مادون قرمز این است که باید تعادلی بین تراکم حرارت و توانایی مواد مورد استفاده برقرار شود. لامپهایی با توان بالا میتوانند کار را به سرعت انجام دهند؛ اما اگر ولتاژ نامناسب باشد، نقاط داغی در سطوح مورد استفاده ایجاد خواهد شد. برای جلوگیری از خرابی لایههای سنسور، از کنترلکنندههای PID استفاده میکنیم؛ این کنترلکنندهها توان را به طور لحظهای تنظیم میکنند.
تجهیزات و شبکهها
برای این کار از لامپهای کوارتز-هالوژن استفاده میکنیم. کوارتز گزینه مناسبی است؛ زیرا میتواند در دماهای بالا نیز عمل کند، بدون اینکه تابش مادون قرمز را مسدود کند.
همچنین، از آنجایی که هیچ کس دوست ندارد کارخانه متوقف شود، این لامپها به گونهای طراحی شدهاند که بتوان آنها را به سرعت تعویض کرد. وقتی که یک لامپ دیگر کارکرد خود را از دست میدهد، کافی است آن را برداشته و لامپ جدیدی جایگزین آن کنیم.
اما تغییر واقعی این است که این لامپها دیگر فقط ابزارهای مستقل نیستند؛ بلکه بخشی از یک شبکه هستند. با اتصال خروجی مادون قرمز به بازخوردهای سنسور، میتوانیم میزان حرارت را بسته به واکنش مواد مورد استفاده، به طور لحظهای تنظیم کنیم.
معایب
زمان رسیدن سریع به دمای مطلوب یک مزیت بزرگ است، اما معایبی نیز وجود دارد. تابش مادون قرمز با شدت بالا، حرارت زیادی تولید میکند. نمیتوانیم این لامپها را فقط وصل کنیم و فراموششان کنیم؛ سیستمهای تهویه و سرمایش باید قوی باشند تا بتوانند حرارت اضافی را از اتاقهای تمیز خارج کنند. اگر سیستم سرمایش ضعیف باشد، الکترونیکهای موجود در آنجا دچار مشکل خواهند شد. و وقتی این اتفاق بیفتد، کالیبراسیون سنسورها نیز از بین خواهد رفت.