Het juiste temperatuurniveau voor biosensoren bepalen
Bij het maken van biosensoren is temperatuur van cruciaal belang. De polymeren moeten drogen en de organische lagen moeten stabiliseren. Maar als je te veel hitte gebruikt, zal het hele substraat beschadigd raken.
Daarom gebruiken we infraroodsystemen. Vergeet die ouderwetse convectieovens maar – ze hebben lang nodig om op temperatuur te komen en af te koelen. Infrarood werkt anders: het is direct en snel. Je drukt op een knop en de energie is meteen beschikbaar.
Hoe we deze apparaten eigenlijk bouwen
Als je een slimme productielijn wilt opzetten, mag de warmtebron niet achterblijven ten opzichte van de software. Je hebt iets nodig dat onmiddellijk reageert op de commando’s van de PLC.
Hiervoor maken we gebruik van hoge vermogenslampen. Ze leveren voldoende energie om een sensor in slechts enkele seconden te laten drogen. Maar je kunt de sensor niet zomaar oververhitten. We gebruiken kwarts-halogeenlampen, omdat het lichtspectrum overeenkomt met de materialen die we gebruiken. Dit voorkomt dat het oppervlak beschadigd raakt.
Om de temperatuur onder controle te houden, connecteren we alles aan een gesloten circuit met pyrometeren. Hierdoor blijft de temperatuur binnen ±1°C. Dat is het ideale niveau.
De hardwarekant
De grootte van de lamp bepaalt in feite hoeveel sensoren er per keer geproduceerd kunnen worden. We gebruiken speciale connectors – niet alleen omdat ze veilig zijn, maar ook omdat ze het gemakkelijk maken om de lampen snel te vervangen wanneer dat nodig is.
Omdat alles nu verbonden is, is elke lamp in feite een gegevenspunt. We houden de spanning en stroomverbruik in de gaten. In plaats van te raden wanneer een lamp kapotgaat, kunnen we dit in real-time zien. Dat bespaart veel problemen.
De nadelen (Want niets is perfect)
Het nadeel is dat hoge-intensiteitss infraroodlampen veel warmte uitstralen. Dit zorgt ervoor dat de productielijn sneller werkt, maar het beschadigt ook de behuizing. Als je de koelventilatoren en koelmiddelen niet goed instelt, neemt de behuizing alle hitte op. Dan gaan de kalibraties mis en moet alles opnieuw worden gedaan.
Ons trucje? Goudbeklede reflectoren. Ze zorgen er namelijk voor dat de energie rechtstreeks op het substraat terechtkomt, zodat de hitte niet naar de machine zelf gaat. Hierdoor blijven de sensoren perfect functioneren.