การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมในระบบถ่ายเทความร้อนด้วยอินฟราเรด
หากเราต้องการลดปริมาณคาร์บอนในโรงงานผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ เราก็ต้องเลิกพึ่งพาเครื่องทำความร้อนแบบต้านทานแบบเก่าๆ เพราะมันมีความเร็วในการทำความร้อนที่ช้าเกินไป เราจึงหันมาใช้ระบบหลอดอินฟราเรดแทน เพราะมันสามารถทำให้อุณหภูมิถึงจุดที่ต้องการได้เร็วขึ้น และไม่สิ้นเปลืองพลังงานมากนัก
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่ หากคุณต้องการให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยไม่ทำให้วัสดุเสียหาย คุณก็ต้องใช้เซ็นเซอร์ประเภทเทอร์โมคัปเปิลที่สามารถตอบสนองได้รวดเร็วตามจังหวะการเพิ่มอุณหภูมิของหลอดอินฟราเรด
ปัญหาเกี่ยวกับวงจรควบคุม
หลอดอินฟราเรดจะปล่อยความร้อนออกมาอย่างมากในทันที หากเซ็นเซอร์ประเภทเทอร์โมคัปเปิลมีความเร็วในการตอบสนองช้า อุณหภูมิก็จะสูงเกินจุดที่กำหนดก่อนที่เซ็นเซอร์จะตระหนักถึงสิ่งนี้ได้ นั่นคือสาเหตุที่ทำให้วัสดุเสียหายได้
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราจึงใช้เทอร์โมคัปเปิลประเภท Type K หรือ N ซึ่งมีความแม่นยำสูง ซึ่งจะช่วยให้ตัวควบคุม PID สามารถควบคุมพลังงานได้อย่างแม่นยำ และช่วยลดปัญหาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วได้
การรับมือกับสภาพแวดล้อม
ในห้องผลิตที่มีสภาพสะอาด การรั่วไหลของสารปนเปื้อนเป็นปัญหาใหญ่ แม้จะมีการรั่วไหลเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเสียหายได้ ดังนั้นเราจึงใช้ฉนวนประเภท Mineral Insulated (MI) เพื่อป้องกันไม่ให้มีการรั่วไหลของสารปนเปื้อน
การวางตำแหน่งของเซ็นเซอร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน คุณไม่สามารถวางเซ็นเซอร์ไว้ที่ไหนก็ได้ มันต้องวัดอุณหภูมิของพื้นผิววัสดุจริงๆ ไม่ใช่อุณหภูมิของอากาศรอบๆ หรือความร้อนที่มาจากหลอดอินฟราเรด จำเป็นต้องมีการปรับแต่งกลไกให้เหมาะสม เพื่อไม่ให้เกิดสัญญาณรบกวนจากสายไฟแรงดันสูง
ข้อเสีย
ปัญหาก็คือ ความเร็วมักมาพร้อมกับต้นทุนที่สูงขึ้น เช่น หากใช้ฉนวนที่บางเกินไป ก็จะทำให้เซ็นเซอร์ตอบสนองได้เร็วขึ้น แต่เซ็นเซอร์เหล่านั้นก็มักจะเสียหายได้ง่ายในสภาพอุณหภูมิสูง ดังนั้นคุณจึงต้องหาสมดุลระหว่างความเร็วในการตอบสนองของเซ็นเซอร์กับความถี่ในการเปลี่ยนเซ็นเซอร์ หากคุณต้องการให้เซ็นเซอร์ตอบสนองได้ภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที คุณก็ต้องเตรียมพร้อมที่จะเปลี่ยนเซ็นเซอร์บ่อยขึ้น
ข้อดี
หากคุณทำได้อย่างถูกต้อง โรงงานของคุณก็จะมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น คุณจะไม่สิ้นเปลืองพลังงานในการทำความร้อนให้กับห้องผลิตทั้งหมด แต่จะทำความร้อนเฉพาะวัสดุที่กำลังถูกประมวลผลเท่านั้น นั่นจะช่วยลดการใช้พลังงานต่อชิ้นงาน และทำให้เป้าหมายในการลดการปล่อยคาร์บอนเป็นไปได้จริง