Come ottimizzare il riscaldamento dei biosensori
Se si costruiscono biosensori, si sa bene che la fase di essiccazione e riscaldamento deve essere eseguita con precisione. Ma siamo onesti: quei vecchi forni a convezione sono davvero scomodi da utilizzare. Sono lenti e riscaldano tutto ciò che si trova intorno.
Ecco perché abbiamo optato per sistemi a raggi infrarossi. Invece di riscaldare l’intera stanza, si riscalda soltanto quella parte che è necessario riscaldare, e precisamente nel momento in cui è necessario. È un metodo veloce e efficace.
Controllo e il problema dei “punti caldi”
Per far funzionare questo sistema in modo efficiente, gli elementi di riscaldamento devono comunicare con i controller PID gestiti dal PLC. Noi utilizziamo lampade a onde corte: perché? Perché riescono a riscaldare il substrato molto più velocemente rispetto alle lampade a onde medie.
Questo significa che i sensori trascorrono meno tempo fermo sulla catena di trasporto.
Tuttavia, c’è un problema: quando si aumenta la potenza di riscaldamento, si rischia la formazione di “punti caldi”. Se la distanza tra la lampada e il sensore è leggermente errata, i materiali organici presenti nel sensore possono danneggiarsi. È un equilibrio delicato da mantenere.
L’aspetto hardware
Utilizziamo tubi di quarzo ad alta purezza per le lampade. Il quarzo è ottimo, poiché può sopportare frequenti accensioni e spegnimenti senza rompersi.
Per i biosensori, utilizziamo anche riflettori rivestiti d’oro: questi permettono di indirizzare l’energia direttamente sul bersaglio, evitando che venga dispersa nell’ambiente circostante.
Per quanto riguarda i cavi di collegamento, nessuno vuole passare del tempo a ripristinare i collegamenti solo perché una lampada si è bruciata. Utilizziamo connettori R7 o Sk15: in questo modo basta sostituire semplicemente la lampada danneggiata con una nuova. Questo permette al sistema di continuare a funzionare regolarmente.
Il compromesso legato al calore
C’è però un aspetto negativo: questi sistemi ad alta efficienza generano una grande quantità di calore in eccesso. I sensori staranno bene, ma il sistema di condizionamento dell’aria? Meno. Se non si utilizzano sistemi di estrazione adeguati, il sistema di raffreddamento avrà difficoltà a funzionare correttamente.
Inoltre, non cercate mai di utilizzare questi sistemi in ambienti chiusi senza un sistema di raffreddamento adeguato. Altrimenti, le temperature tenderanno ad aumentare, e perderete quella precisione per cui avete lavorato tanto.