چگونه ساخت حسگرهای هیدروژن را با استفاده از گرمای مادون قرمز به درستی انجام داد؟
اگر تا به حال سعی کردهاید حسگرهای هیدروژن بسازید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. برای اینکه غشاها سالم بمانند و کاتالیستها به درستی به سطح آنها بچسبند، لازم است که پروفایلهای حرارتی دقیق باشند.
برای مدت طولانی، از فرهای حرارتی معمولی استفاده میکردیم؛ اما در کارخانههای مدرن، این فرها خیلی آهسته و ناکارآمد هستند. به همین دلیل، ما به استفاده از سیستمهای مادون قرمز روی آوردهایم. این سیستمها، انرژی را دقیقاً در جایی که نیاز است، تخصیص میدهند؛ بنابراین سریعتر عمل کرده، کار تمیزتری انجام میشود، و هیچ انرژی اضافیای صرف بخشهای غیرمرتبط نمیشود.
تبدیل گرما به دادهها
ما از فرستندههای مادون قرمز استفاده میکنیم؛ زیرا آنها تقریباً بلافاصله گرم میشوند و سرد میگردند. اما جادوی واقعی زمانی رخ میدهد که این فرستندهها را به کنترلکنندههای PID و ترموکوپلهای زمان واقعی متصل کنیم. در این صورت، شما نه تنها یک قطعه را گرم میکنید، بلکه میتوانید جریان دادههای لحظهای را نیز مشاهده کنید. میتوانید دقیقاً ببینید که گرما چگونه در سطح قطعه پخش میشود. این امر در صورت بروز مشکلات بسیار مفید است؛ اگر یک دسته از قطعات موفقیتآمیز نباشند، نیازی نیست حدس بزنید؛ کافی است گزارشهای مربوطه را بررسی کنید تا ببینید آیا شدت گرمای مادون قرمز برای یک لحظه کاهش یافته است یا خیر. این روش، حدسها را از بین میبرد.
تعادل بین گرما و سرما
معمولاً از الیمنتهای کوارتز-هالوژن برای این منظور استفاده میشود؛ زیرا آنها در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر میرسند. اما باید مراقب بود؛ اگر انرژی بیش از حد به یک ناحیه خاص وارد شود، سرامیک حسگر ممکن است ترک بخورد. برای جلوگیری از این امر، از منابع تغذیهای مدولهشده استفاده میکنیم؛ این کار باعث میشود گرما بیش از حد افزایش نیابد و سختافزارها از نابودی در امان بمانند.
مشکل: نیاز به خنکسازی
مشکل اینجاست که سیستمهای مادون قرمز در تمرکز گرما بر روی حسگر بسیار خوب عمل میکنند، اما خود فرستندهها نیز بسیار گرم میشوند. نمیتوانید این فرستندهها را وصل کرده و فقط کنار بروید؛ اگر محفظه مربوطه دارای سیستم خنکسازی مناسبی نباشد، تجهیزات کنترلی شما خراب خواهد شد. من دیدهام که رلهها به دلیل عدم وجود سیستم خنکسازی مناسب، خیلی زود خراب میشوند. این یک تعادل دشوار است، اما برای دستیابی به زمانهای سریعتر برای تولید، ارزشش را دارد.