Giữ cho các bộ phận máy móc mát mẻ trong khi các cảm biến vẫn hoạt động ở nhiệt độ cao
Đây chính là vấn đề nan giải khi làm việc với các thiết bị bán dẫn có giá trị cao: bạn cần làm cho các linh kiện bên trong máy nóng lên, nhưng lại không muốn làm cho vỏ máy bị nóng quá mức.
Nếu sử dụng phương pháp sưởi ấm thông thường hoặc để nhiệt tỏa ra từ mọi hướng, bạn sẽ lãng phí rất nhiều năng lượng. Kết quả là không khí và các bức tường của máy cũng bị nóng lên một cách vô ích. Điều này rất kém hiệu quả, và thực sự gây phiền toái.
Chúng tôi giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các bóng đèn sưởi ấm bằng tia hồng ngoại có khả năng chiếu nhiệt theo một hướng cụ thể.
Cách mà nhiệt được truyền đi
Hãy tưởng tượng như thế này: thay vì làm nóng toàn bộ căn phòng để làm nóng một chiếc đĩa, các bóng đèn hồng ngoại sẽ chiếu nhiệt trực tiếp vào vật thể cần được làm nóng. Trong quá trình sản xuất cảm biến hydro, chúng tôi hướng dòng nhiệt trực tiếp vào bề mặt vật liệu cần xử lý.
Năng lượng không bị lưu lại trong các bức tường bên trong máy. Do đó, bề mặt bên ngoài của máy vẫn giữ được độ mát. Nhờ vậy, nhân viên không cảm thấy khó chịu khi tiếp xúc với máy, và vỏ máy cũng không bị biến dạng, ngay cả khi vật liệu cảm biến phải chịu nhiệt độ cao trong quá trình xử lý.
Những ưu và nhược điểm của phương pháp này
Chúng tôi thường sử dụng các bóng đèn phát tia hồng ngoại có bước sóng ngắn. Chúng có khả năng xâm nhập sâu vào vật liệu, điều mà chúng ta cần. Nhưng yếu tố quan trọng nhất chính là cách bố trí các phản xạ tử và vị trí tập trung nhiệt.
Bạn cần phải chú ý đến mật độ năng lượng được sử dụng. Dù các bóng đèn công suất cao có thể làm nóng vật liệu nhanh chóng, nhưng chúng cũng sẽ gây áp lực lớn lên nguồn cung cấp năng lượng của máy.
Và đây chính là điểm cần lưu ý: nếu bạn tăng công suất quá mức mà không có hệ thống làm mát phù hợp, các sợi dây tóc trong bóng đèn sẽ bị cháy. Đó là một sự cân bằng khó khăn.
Làm sao để áp dụng phương pháp này trong thực tế
Vì nhiệt được chiếu một cách chính xác, bạn có thể loại bỏ lớp cách nhiệt dày trên các bức tường bên trong máy. Điều này giúp giảm diện tích vùng được sưởi ấm xuống mức tối thiểu.
Một điều cần lưu ý khi thiết lập hệ thống này chính là các bộ điều khiển PID. Các bóng đèn hồng ngoại phản ứng rất nhanh. Khác với các bộ sưởi điện trở, chúng không có hiện tượng “trễ nhiệt” làm chậm quá trình sưởi ấm. Nếu tốc độ lấy mẫu quá chậm, hệ thống có thể vượt quá nhiệt độ mong muốn trước khi kịp nhận ra điều đó.
Nếu bạn điều chỉnh được các thông số một cách chính xác, bạn sẽ có một hệ thống an toàn cho người vận hành và ít gây tổn hại cho thiết bị.