تنظیم دقیق دما برای سنسورهای زیستی
اگر قصد ساخت سنسورهای زیستی را دارید، میدانید که بازه دمایی مناسب برای عملکرد صحیح این سنسورها بسیار کوچک است. هر اشتباهی میتواند منجر به از بین رفتن کل محموله تولید شده شود.
فرهای قدیمی نوع کنوکشنی دیگر کافی نیستند؛ بهویژه اگر قصد بهروزرسانی تجهیزات کارخانه خود را دارید. به همین دلیل، ما از سیستمهای مادون قرمز استفاده کردیم. این سیستمها انرژی را مستقیماً به ماده مورد نظر منتقل میکنند؛ این کار با سرعت انجام میشود. در واقع، این روش باعث میشود که فرآیند گرمایشی تحت کنترل دقیق قرار گیرد.
نحوه عملکرد سیستمهای گرمایشی
فرض کنید در یک کارخانه مدرن، گرما نیز یکی از پارامترهای مهم برای کنترل فرآیندهای تولیدی است. لامپهای مادون قرمز، الکتریسیته را به تابشی تبدیل میکنند که مستقیماً به ماده مورد نظر برخورد میکند. این کار بسیار سریع انجام میشود؛ خیلی سریعتر از انتظار برای گردش هوا. برای سنسورهای زیستی، این روش بسیار مفید است؛ زیرا امکان رسیدن به دمای مناسب برای فعالسازی سنسور وجود دارد، بدون اینکه لایههای آلی موجود در سنسور آسیب ببینند.
ما این سیستمها را به سیستمهای کنترلی PLC متصل میکنیم؛ با تنظیم مداوم توان، میتوانیم به طور لحظهای مشاهده کنیم که چه اتفاقی برای ویفرها میافتد. دیگر نیازی به حدس زدن نیست. اگر دما حتی ۲ درجه سانتیگراد تغییر کند، سیستم آن را تشخیص داده و در عرض چند میلیثانیه آن را اصلاح میکند.
مشکلات مربوط به سختافزار
مشکل اینجاست که برای تولید سنسورهای زیستی، نیاز به گرمای زیادی وجود دارد؛ اما معمولاً فضای کافی برای این منظور وجود ندارد. باید این تجهیزات را در ماژولهای کوچک قرار داد، بدون اینکه الکترونیکهای موجود در کنار آنها آسیب ببینند.
ما معمولاً از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ این لامپها میتوانند گرما را به عمق ماده منتقل کنند و کار را سریعتر انجام دهند. اما مشکل اینجاست که این لامپها گرمای زیادی تولید میکنند؛ اگر مراقب نباشیم، ممکن است جعبههای پلاستیکی مربوطه آسیب ببینند یا لنزهای مربوطه خراب شوند. بنابراین، باید سیستمهای خنککننده مناسبی داشته باشیم. اگر جریان هوا ضعیف باشد، الکترودها خراب خواهند شد و لازم خواهد بود لامپها را مرتب تعویض کنیم.
ساخت سیستمهای هوشمند
انتقال به کارخانههای هوشمند، در واقع مربوط به خود لامپها نیست؛ بلکه مربوط به نحوه کنترل آنها است. ما از کنترلهای دستی استفاده نمیکنیم، بلکه از کنترلهای دیجیتالی استفاده میکنیم. حالا، هر چرخه گرمایشی برای هر محموله، ثبت میشود. این مانند داشتن یک دفترچه یادداشت دیجیتال برای فرآیندهای تولیدی است. بنابراین، اگر یک محموله شکست بخورد، نیازی نیست نگران باشیم؛ کافی است سوابق را بررسی کنیم و دقیقاً مشخص کنیم که دما در چه لحظهای کاهش یافته، تا بتوانیم در بار بعد ایراد را اصلاح کنیم.