बायोसेंसर निर्माण में उचित तापमान प्राप्त करना
जब बायोसेंसर बनाए जाते हैं, तो उनके सूखने एवं हीटिंग की प्रक्रियाओं में ही समस्याएँ आती हैं। यदि आप आधुनिक, “स्मार्ट” उत्पादन प्रणालियों का उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको जल्द ही पता चल जाएगा कि पुरानी प्रकार की हीटिंग प्रणालियाँ पर्याप्त नहीं हैं; क्योंकि वे बहुत धीमी होती हैं।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड (IR) प्रणालियों का उपयोग करते हैं। इन्फ्रारेड प्रणालियाँ हवा को गर्म करने के बजाय सीधे लक्ष्य वस्तु को गर्म करती हैं। इससे तापमान तुरंत ही प्राप्त हो जाता है। साथ ही, ऐसी प्रणालियों से जगह भी बचती है।
डिजिटल नियंत्रण का महत्व
वास्तव में, आपकी हीटिंग प्रणाली को आपके PLC से जुड़ना आवश्यक है। हम PID कंट्रोलरों के साथ इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं, ताकि उत्पन्न होने वाली ऊष्मा आपके डेटा लॉग्स के अनुरूप हो।
डेटा-आधारित प्रणालियों में सबसे बड़ी समस्या “थर्मल लैग” है – यानी मशीन को गर्म होने के लिए कहने से लेकर वास्तव में वह गर्म होने तक का समय। इन्फ्रारेड प्रणालियों में ऐसी समस्याएँ नहीं होतीं। आप स्विच दबाते ही गर्मी उपलब्ध हो जाती है। यही वह तरीका है जिससे पहले वेफर की गुणवत्ता दस हजारवें वेफर के समान ही रहती है।
हार्डवेयर संबंधी चुनौतियाँ
बायोसेंसर निर्माण हेतु उपयोग किए जाने वाले सामग्रियों के आधार पर, हम छोटी-तरंगदैर्घ्य वाले या मध्यम-तरंगदैर्घ्य वाले क्वार्ट्ज तत्वों का उपयोग करते हैं।
चक्रों का समय कम रखने हेतु, छोटे स्थान में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन इसमें एक समस्या है – इतनी अधिक ऊर्जा को छोटी ट्यूबों में भेजने से गर्मी की समस्या उत्पन्न हो जाती है। यदि ऐसी लैंपों को हमेशा 100% रखा जाए, तो उनका हाउजिंग एवं वायरिंग बहुत मजबूत होना आवश्यक है। अन्यथा, कनेक्टर पिघल जाएंगे।
उत्पादन प्रक्रिया में इनका उपयोग
हम वायरिंग को मॉड्यूलर रूप में ही रखते हैं; क्योंकि कोई भी व्यक्ति केवल एक बल्ब खराब होने के कारण पूरे दिन मशीन को पुनः कैलिब्रेट करना नहीं चाहेगा। हम मानकीकृत कनेक्टरों का उपयोग करते हैं; इससे जब कोई लैंप खराब हो जाता है, तो उसे आसानी से निकालकर नया लैंप लगाया जा सकता है।
चूँकि इन्फ्रारेड ऊर्जा केंद्रीय निगरानी प्रणाली से जुड़ी होती है, इसलिए आप प्रति यूनिट कितनी ऊर्जा खर्च हो रही है, इसका सटीक आंकड़ा प्राप्त कर सकते हैं। इससे आपको प्रत्येक सेंसर की ऊष्मा-संबंधी लागत का सटीक अंदाजा मिल जाता है।