כיצד לשלוט בחימום בתנאי ואקום
אם אתם מנסים לבנות מפעל “חכם”, כנראה שכבר הבנתם שהשיטות המסורתיות להעברת חום אינן מספיקות. כשיוצרים ואקום, אנו מאבדים את האוויר – ובלי אוויר, אין יותר תהליך של העברת חום באמצעות חום. נשארת רק קרינה, כלומר, החימומים באמצעות קרינת אינפרא-אדום הם לא רק אופציה נוחה – הם הדרך היחידה לבצע את העבודה.
פיזיקת הוואקום
עבודה בוואקום פוגעת קשות בציוד. מכיוון שאין אוויר שיעביר את החום, גוף החימום וקירות התא סובלים מאוד.
כדי למנוע בעיות, אנו משתמשים בקוורץ באיכות גבוהה ובחומרים קרמיים מיוחדים. למה? מכיוון ש“הפרשת גזים” היא בעיה חמורה – עדיף שלא יהיה שום גז שעלול לפגוע בשבבים.
היתרון הוא שהאנרגיה מרוכזת מאוד – היא פוגעת ביעד מיד. מכיוון שאזור החימום קטן מאוד, אין צורך לחכות זמן רב עד שהחום יעלה או ירד. זה מהיר מאוד.
הפיכת החימום ל“חכם”
בואו נהיה כנים: חימום הוא פשוט חימום. הקסם האמיתי נמצא בנתונים.
מכיוון שאי אפשר להשתמש בסורקים פיזיים בתנאי ואקום, אנו משתמשים בחיישני אינפרא-אדום ללא מגע. חיישנים אלו מעבירים נתוני טמפרטורה ל-PLC באמצעות בקרים PID.
זה מאוד נוח – ניתן לראות את כל הנתונים הקשורים לחימום של כל שבב. אם החימום מתחיל להיות לא יציב, המערכת מזהה זאת מיד. כך ניתן לגלות את הבעיות לפני שנוצרים שבבים פגומים.
החסרונות (הדברים שאף אחד לא מספר לכם)
הבעיה היא שמערכות IR בעלות הספק גבוה מפיקות כמות עצומה של אנרגיה, וזה יוצר בעיות של עודף חום.
הקרינה לא פוגעת רק בשבב – היא גם נשברת ומתפזרת. אם מערכות הקירור אינן יעילות, החום הזה יגיע ישירות לחיישנים. וכשהחיישנים נמסים או מתעוותים, יש בעיה.
עצתי? אל תקצצו בהספק של מערכות החימום. עדיף להגדיל את ההספק בכ-20%. זה נותן לכם רזרבה של ביטחון, כך שהמערכת תישאר יציבה גם כשאתם מושכים אותה לגבולותיה.