เหตุใดอากาศร้อนจึงทำลายประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ชีวภาพ
เมื่อคุณสร้างเซ็นเซอร์ชีวภาพ คุณกำลังเล่นกับความร้อนอย่างเสี่ยงๆ คุณต้องทำให้โพลิเมอร์แข็งตัวหรือกระตุ้นพื้นผิวให้เหมาะสม หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ก็จะไม่สามารถใช้งานได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป ก็จะทำลายวัสดุที่ใช้ทำเซ็นเซอร์ไปเลย
ร้านที่ผมพูดคุยด้วยส่วนใหญ่ยังคงใช้ระบบอากาศร้อนอยู่ บอกตามตรงนะ… มันเป็นวิธีที่ทำให้เสียเวลามากเลย
ปัญหาของการ “รอให้อากาศร้อนขึ้น”
ลองคิดดูว่าเตาอบอากาศร้อนทำงานอย่างไร คือเราต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน จากนั้นอากาศนั้นถึงจะไปทำให้วัสดุร้อนขึ้น มันเป็นกระบวนการที่มีขั้นตอนกลางๆ ซึ่งก่อให้เกิดความล่าช้าในการทำให้วัสดุร้อนขึ้น คุณก็ต้องนั่งรอเวลาไปเรื่อยๆ
แต่ไฟอินฟราเรดไม่มีขั้นตอนกลางๆ แบบนั้น ไฟอินฟราเรดจะส่งพลังงานโดยตรงไปยังวัสดุ โฟตอนจะกระทบกับเซ็นเซอร์ชีวภาพและกลายเป็นความร้อนทันที จากประสบการณ์ของผม วิธีนี้ช่วยลดเวลาการทำให้วัสดุร้อนขึ้นได้ถึง 60-80% เลยทีเดียว มันเร็วมาก และนั่นก็เปลี่ยนแปลงทุกอย่างในกระบวนการผลิตของคุณไปเลย
การนำมาใช้ในกระบวนการผลิต
แต่ไม่ใช่แค่เรื่องเวลาเท่านั้น ยังมีเรื่องของพื้นที่ด้วย ระบบอากาศร้อนมีขนาดใหญ่มาก คุณต้องมีกล่องกันความร้อนขนาดใหญ่ และเครื่องเป่าลมที่มีเสียงดัง ซึ่งจะใช้พื้นที่ไปครึ่งหนึ่งของห้องทดลอง แต่ไฟอินฟราเรดนั้นมีขนาดเล็กกว่ามาก คุณสามารถนำมาใช้ในกระบวนการผลิตได้เลย นอกจากนี้ คุณยังสามารถปรับทิศทางของไฟได้ เพื่อให้มันส่งพลังงานไปยังวัสดุเท่านั้น ทำให้ส่วนอื่นๆ ของเซ็นเซอร์ยังคงมีอุณหภูมิเย็นอยู่
โดยปกติแล้ว เรามักจะใช้ไฟอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะมันสามารถเข้าไปในชั้นต่างๆ ของวัสดุได้ลึกกว่า ทำให้ส่วนกลางของเซ็นเซอร์มีอุณหภูมิตรงกับพื้นผิวได้ในเวลาเดียวกัน ไม่มีปัญหาเรื่องการแข็งตัวที่ไม่สม่ำเสมออีกต่อไป
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
แต่ไฟอินฟราเรดก็ไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์อะไรหรอก ด้วยความร้อนที่สูงมาก มันจึงง่ายที่จะทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป หากคุณไม่ระมัดระวัง
คุณไม่สามารถพึ่งพาเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองช้าได้ คุณต้องมีเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองได้เร็ว และต้องมีตัวควบคุม PID ที่ได้รับการปรับแต่งมาอย่างดี หากเซ็นเซอร์ของคุณตอบสนองช้า วัสดุของเซ็นเซอร์ก็จะถูกทำลายก่อนที่เครื่องจะรู้ว่าอุณหภูมิสูงเกินไป
และอย่าลืมเรื่องการทำให้อุณหภูมิลดลงด้วย คุณต้องมีระบบทำความเย็นที่สามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว มิฉะนั้นคุณก็จะต้องรออีกครั้งอยู่ดี