چرا از فرهای معمولی برای ساخت حسگرهای زیستی استفاده نمیکنیم؟
ساخت حسگرهای زیستی نیازمند تعادل خاصی است. برای پخت پلیمرها و فعال کردن لایههای شیمیایی مورد نیاز، به گرمای کافی نیاز است؛ اما اگر گرمای بیشتری درآید، کل سطح قطعه مورد نظر خراب خواهد شد.
برای مدت طولانی، از فرهای معمولی برای این منظور استفاده میشد. اما صادقانه بگوییم، گرم کردن هوای موجود در یک جعبه بزرگ، فقط برای گرم کردن یک حسگر کوچک، اتلاف وقت و انرژی است. به همین دلیل، ما به استفاده از سیستمهای لامپهای مادون قرمز روی آوردیم.
مسئله اصلی، جهت انتقال گرماست.
فرها ابتدا اتاق را گرم میکنند، سپس هوا، و در نهایت سطح قطعه مورد نظر. اما لامپهای مادون قرمز مستقیماً روی سطح قطعه تأثیر میگذارند.
این روش بسیار سریع است؛ زمان گرم شدن قطعه از ساعتها به چند ثانیه کاهش مییابد. از آنجایی که فقط سطح قطعه گرم میشود، هزینه انرژی کاهش مییابد. این روش، راه سادهای برای کاهش تأثیرات منفی فعالیتهای صنعتی بر محیط زیست است.
مشکلات و راهحلها
البته، نمیتوان از هر لامپی برای گرم کردن حسگر استفاده کرد؛ باید طول موج مناسبی برای مواد مورد استفاده انتخاب کرد. اگر نیاز به نفوذ گرما به عمق باشد، از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میشود؛ اما اگر فقط نیاز به گرم کردن سطح باشد، لامپهای مادون قرمز با طول موج متوسط کافی است.
اما مشکل اینجاست که اگر توان لامپ بیش از حد باشد و سیستم خنککننگ مناسبی وجود نداشته باشد، ظرف حسگر دچار تغییر شکل خواهد شد؛ این موضوع راهحل سادهای ندارد. برای جلوگیری از این مشکل، از کنترلکنندههای PID استفاده میشود؛ این کنترلکنندهها مانند ترموستات عمل کرده و از افزایش بیش از حد دما جلوگیری میکنند.
صرفهجویی در فضا
یکی از مزایای این روش، صرفهجویی زیاد در فضاست. فرهای بزرگ نیاز به فضای زیادی دارند؛ اما با استفاده از لامپهای مادون قرمز، میتوان لامپها را در یک خط انتقال کوچک قرار داد. کمتر بودن تجهیزات، به معنای فضای بیشتر در اتاقهای تمیزکاری است. همچنین، چون گرمای کمتری وارد اتاق میشود، سیستم تهویه هوا نیاز کمتری به کار کردن دارد.
نگهداری از این تجهیزات نیز بسیار آسان است؛ وقتی لامپها دیگر کار نمیکنند، کافی است آنها را تعویض کرد. بسیار ساده.