Stoppen met het verwarmen van de muren: een betere manier om waterstofsensoren te maken
Bij het maken van waterstofsensoren is temperatuur van groot belang. Het probleem is echter dat veel mensen proberen de hele binnenzijde van hun halfgeleiderapparaat te verwarmen. Dit is zonde van energie. Bovendien vormt dit een veiligheidsrisico. Wanneer je standaard convectieverwarming of apparaten gebruikt die alles verwarmen, wordt de energie door de muren opgenomen. Hierdoor ontstaan er ‘ hete muren’, die zelfs schade kunnen veroorzaken aan de operators. Daarnaast moet je veel geld uitgeven aan koelsystemen om te voorkomen dat het apparaat kapotgaat.
Het trucje is om niet de lucht te verwarmen, maar juist het onderwerp dat verwarmd moet worden.
Daarom gebruiken we kortegolflange infraroodlampen. Stel je het voor als een zaklamp, maar dan zonder licht. In plaats van de hele kamer te verwarmen, reist de infraroodenergie in een rechte lijn. De energie let niet op de lucht of de muren – ze wordt alleen overgedragen wanneer ze het materiaal raken. Op deze manier wordt de warmte precies daar geplaatst waar het nodig is.
Het is nodig om goed na te denken over de instellingen. We kiezen voor kortegolflange infraroodlampen, omdat deze dieper in het materiaal doordringen en sneller reageren dan langegolflange lampen. Hierdoor kan je de gewenste temperatuur in seconden bereiken. Het is echt snel.
We plaatsen deze lampen meestal in een gefocust array. Door de hoek en afstand aan te passen, kunnen we de warmte precies op de sensoren richten. Het resultaat? Je kunt het omringende chassis bijna aanraken zonder dat het heet is.
Als je hoge vermogens gebruikt, kun je te maken krijgen met ‘reflectie’. Om dit op te lossen, gebruiken we coatings met lage emissie op de muren. Hierdoor worden de muren als spiegels gebruikt, zodat de overtollige infraroodenergie weer terug wordt gereflecteerd naar het werkstuk.
Maar het is niet allemaal magie. Er zijn ook nadelen.
Omdat de verwarming zo gericht is, ontstaan er steile thermische gradienten. Als de lamp niet precies op de juiste plek staat of als de stroomsterkte fluctueert, kunnen er ‘ hete punten’ ontstaan die de sensor kunnen beschadigen.
Om dit te voorkomen, kun je het niet zomaar ‘aan zetten en vergeten’. Je hebt een PID-regelaar nodig die onmiddellijk reageert. Anders loop je het risico dat het materiaal wordt beschadigd.
En nog één tip: controleer je elektriciteitsnetwerk. Die kwarts-halogeen-elementen zorgen voor een enorme stroomstoot zodra ze worden ingeschakeld. Zorg ervoor dat je bedrading dit kan verwerken.