تنظیم دمای مناسب برای سنسورهای بیولوژیکی
اگر تا به حال در زمینه ساخت سنسورهای بیولوژیکی کار کردهاید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. حتی یک افزایش جزئی در دما میتواند باعث خراب شدن سطح حساس سنسور شود؛ این واقعاً یک کابوس است. وقتی که میخواهید یک کارخانه مدرن و مبتنی بر دادهها ایجاد کنید، نمیتوانید فقط امیدوار باشید که دما مناسب باشد؛ بلکه به یک سیستم نیاز دارید که بتواند با مدار دادههای شما ارتباط برقرار کند.
به همین دلیل، اکثر ما از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم. این لامپها کار خود را به خوبی انجام میدهند؛ آنها انرژی را مستقیماً به هدف مورد نظر میفرستند، بدون اینکه نیاز به گرم کردن هوای اطراف آن وجود داشته باشد.
سرعت و فضا
ما از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا سریع عمل میکنند. یعنی میتوانند دمای مورد نظر را در چند ثانیه به دست آورند. این ویژگی برای هماهنگ کردن چرخه گرمایشی با نوار حمل و نقل بسیار مفید است.
اما اگر بخواهید از توان بالاتری استفاده کنید، میتوانید ابعاد تجهیزات خود را کوچک نگه دارید؛ این موضوع برای فضاهای پرجمعیت بسیار مفید است. اما یک مشکل وجود دارد: تمام این گرما، فشار زیادی بر بدنه تجهیزات وارد میکند. اگر فنهای خنککننده کافی نباشند، دمای محیط افزایش خواهد یافت و سنسورها نیز دچار اختلال خواهند شد. بنابراین باید به این موضوع توجه کنید.
جزئیات مهم
برای حفظ پایداری و جلوگیری از ایجاد «نقاط سرد» روی ویفرها، از غلافهای کوارتزی و لولههای پر از هالوژن استفاده میکنیم؛ این کار باعث پایداری طیف نوری میشود.
از نظر الکتریکی، ما از کانکتورهای استاندارد مانند R7s یا SK15 استفاده میکنیم؛ به این ترتیب، وقتی که لامپ خراب شد، فقط کافی است یک لامپ جدید جایگزین آن شود. هیچ کس نمیخواهد خط تولید چند ساعتی بیکار بماند.
اگر میخواهید از دادهها برای کنترل بهتر استفاده کنید، کافی است این لامپها را با کنترلکنندههای PID و گیتویهای IoT ترکیب کنید. در این صورت، میتوانید دقیقاً میزان انرژی مصرفی را مشاهده کنید و ببینید که این موضوع چگونه بر بازدهی نهایی تأثیر میگذارد. این کار، حدس و گمانها را از معادله حذف میکند.
واقعیت
سیستمهای مادون قرمز، از نظر زمان گرم شدن، همیشه بهتر از فرهای معمولی هستند. همچنین، نصب آنها آسانتر است و میتوان آنها را به راحتی خودکار کرد.
اما آنها کامل نیستند؛ باید با مسئله «خط دید» سروکار داشته باشید. اگر سنسور دارای فضاهای عمیق یا زوایای عجیبی باشد، تشعشعات مادون قرمز به آن نقاط نخواهد رسید. بنابراین باید مدتی وقت صرف تنظیم زوایای لامپها یا استفاده از بازتابندهها برای پر کردن این فضاها کنید.
کمی صبر لازم است تا همه چیز درست شود؛ اما وقتی که این کار انجام شد، میتوانید از پروفایلهای حرارتی قابل تکراری برای فرآیندهای بیوشیمیایی استفاده کنید.