การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมสำหรับการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์
หากคุณต้องการสร้างโรงงานผลิตแบบสมัยใหม่ คุณจำเป็นต้องเลิกคิดถึงวิธีการใช้ความร้อนแบบเดิมๆ ที่ใช้กันมาเมื่อยี่สิบปีก่อนไปเสียที ลืมเรื่องเตาอบแบบเก่าๆ ที่ใช้เวลานานมากกว่าจะร้อนขึ้นไปเลย เมื่อคุณทำงานกับคาร์บอนนาโนทิวบ์ คุณจำเป็นต้องใช้วิธีการที่รวดเร็วและมีความแม่นยำมากขึ้น
นั่นคือเหตุผลที่ระบบอินฟราเรดความหนาแน่นสูงจึงมีความสำคัญ
เหตุใดอินฟราเรดจึงได้ผลดี
สิ่งสำคัญในการเพาะเลี้ยงคาร์บอนนาโนทิวบ์ก็คือการรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมตลอดเวลา
เราใช้เครื่องปล่อยรังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น เพราะมันไม่สิ้นเปลืองเวลาในการทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น แต่จะส่งพลังงานไปยังวัสดุที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงโดยตรง นี่เป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก เพราะช่วยลดเวลาในการเตรียมอุปกรณ์ และอุปกรณ์ก็ไม่จำเป็นต้องใช้พื้นที่มากนัก นอกจากนี้ เนื่องจากทุกอย่างเป็นระบบดิจิทัล เราจึงสามารถตรวจสอบอุณหภูมิได้แบบเรียลไทม์ และปรับพลังงานได้ตามที่เซ็นเซอร์แจ้งมา
การทำให้ระบบ “ฉลาด” จริงๆ
โรงงานผลิตที่ “ฉลาด” ไม่ได้หมายถึงการซื้อเครื่องทำความร้อนที่ดูหรูหราเท่านั้น แต่หมายถึงวิธีการที่เครื่องทำความร้อนนั้นสามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เราเชื่อมต่อระบบอินฟราเรดเหล่านี้เข้ากับตัวควบคุม PID ที่ใช้ระบบ PLC เพื่อให้อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงไปมา โดยการปรับพลังงาน คุณสามารถทำให้อุณหภูมิสอดคล้องกับความเร็วในการเคลื่อนที่ของสายพานลำเลียงหรือความเร็วในการส่งวัสดุเข้าไปในเครื่องได้
วิธีนี้จะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงปัญหาที่อุณหภูมิสูงเกินไป หากอุณหภูมิสูงเกินไป อาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสียหาย หรือทำลายโครงสร้างของคาร์บอนนาโนทิวบ์ได้ และไม่มีใครอยากทิ้งผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเพียงเพราะเครื่องทำความร้อนมีพลังงานมากเกินไป
ความยากลำบากในการออกแบบระบบ
อย่าลืมว่าระบบอินฟราเรดที่มีกำลังสูงนั้นจะสร้างความร้อนมหาศาล คุณจึงต้องออกแบบระบบระบายความร้อนให้เหมาะสม หากระบบระบายความร้อนไม่สามารถขจัดความร้อนออกได้ ก็จะทำให้อุปกรณ์ควบคุมเสียหาย และทำให้การผลิตหยุดชะงักได้ นี่เป็นเรื่องที่น่าหงุดหงิดมาก
เพื่อให้การทำงานง่ายขึ้น เราออกแบบระบบเหล่านี้ให้สามารถเปลี่ยนหลอดไฟได้อย่างรวดเร็ว เมื่อหลอดไฟเสีย คุณก็แค่เปลี่ยนหลอดใหม่เข้าไปเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องถอดอุปกรณ์ทั้งหมดออก นอกจากนี้ ระบบดิจิทัลยังช่วยตรวจสอบสภาพของหลอดไฟได้ ทำให้คุณรู้ว่าถึงเวลาเปลี่ยนหลอดไฟแล้วหรือยัง