كيفية التحكم الصحيح في الطاقة الحرارية في المصانع الذكية
إذا كنت تخطط لإنشاء مصنع ذكي، فمن المؤكد أنك قد أدركت بالفعل أن الطريقة التقليدية في التعامل مع الحرارة لم تعد كافية. لا يمكنك ببساطة رفع درجة الحرارة وانتظار النتائج الجيدة. بل يجب أن يكون لديك نظام يساعدك في التحكم في درجة الحرارة بشكل فعال.
معظمنا يعتمد على أنظمة الأشعة تحت الحمراء عالية الكفاءة لتسخين الرقائق. هذا منطقي، لأنها خالية من الاتصال المباشر، ودقيقة جدًا، وفعالة في عملها. لكن المشكلة تكمن في المسافة بين مصدر الأشعة تحت الحمراء والرقاقة؛ إذا كانت هذه المسافة غير صحيحة، فسوف تتضرر الرقائق.
الحل المثالي: فيزياء الأشعة تحت الحمراء والسلامة
كل شيء يعتمد على كيفية وصول الحرارة إلى الرقاقة. إذا كانت المسافة بين المصدر والرقاقة صغيرة جدًا، فسوف تظهر نقاط ساخنة على سطح الرقاقة، مما يؤدي إلى ضغوط حرارية، وهو أمر لا يرغب أحد فيه. لكن إذا كانت المسافة كبيرة جدًا، فسوف تضيع الطاقة في جدران الغرفة. وبالتالي، سيتعين عليك زيادة قوة المصدر لتعويض الخسائر، وهو ما يعني إهدار المال.
عادةً ما نستخدم معدل تدفق الحرارة والإخراج الطيفي للمصدر للعثور على المسافة المثالية. الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة تساعد في ذلك، لأنها تخترق المادة بعمق، مما يسمح لك بالحفاظ على مسافة أكبر دون فقدان الكفاءة في التسخين.
جعل النظام “ذكيًا”
المعدات الفيزيائية رائعة، لكن السحر الحقيقي يكمن في نظام التحكم الآلي. نقوم بربط أنظمة الأشعة تحت الحمراء بأجهزة قياس درجة الحرارة في الوقت الفعلي وأجهزة التحكم PLC. هذا يعني أنه يمكنك مراقبة درجة حرارة السطح وتعديل قوة المصدر في غضون مللي ثوانٍ. هذا أمر رائع، لأنه في حال كانت الرقاقة أكثر سمكًا أو كانت المادة مختلفة قليلاً، فإن النظام يتعامل مع الوضع على الفور. لا حاجة لمراقبته باستمرار.
التضحيات (لأن هناك دائمًا تكلفة)
الحقيقة هي أن أنظمة الأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة سريعة جدًا، لكنها تنتج كمية كبيرة من الحرارة الزائدة. لا يمكنك تجاهل جانب التبريد. إذا لم تكن أجهزة التبريد كافية، فإن الأجهزة الإلكترونية ستتضرر. أو في أسوأ الأحوال، قد تتلف تمامًا.
إنها مسألة توازن؛ يجب أن توازن بين القوة الكبيرة والاستقرار. للحصول على دقة عالية، يجب أن تجد التوازن المناسب بين شدة الضوء الصادر عن المصدر وحجم أجهزة التبريد المستخدمة.