Come utilizzare correttamente i sistemi a raggi infrarossi nei sensori per l’idrogeno
La creazione di sensori per l’idrogeno richiede una certa precisione. È necessario che i cicli termici siano perfetti; altrimenti le membrane utilizzate non resistono e i catalizzatori non funzionano correttamente.
Se si continua ad utilizzare forni tradizionali basati sulla convezione, si procede a tentoni. In una fabbrica moderna e intelligente, invece, si utilizzano sistemi a raggi infrarossi ad alta densità. Perché? Perché è possibile trasformare l’energia termica in dati che vengono inviati al resto del sistema.
Il potere dei raggi infrarossi
Si preferiscono gli emettitori a onde corte: il vantaggio è che essi trasmettono l’energia direttamente sul substrato del sensore, senza sprecare tempo a riscaldare l’aria circostante. In questo modo, le macchine non diventano dei “riscaldatori giganti”. Inoltre, poiché è possibile regolare la potenza e la tensione in tempo reale, si riescono a raggiungere le temperature desiderate in pochi secondi. È molto veloce… E questo significa che non si rischia di danneggiare involontariamente quelle strutture chimiche sensibili, problema che si verifica spesso quando si aspetta che un forno tradizionale raggiunga la temperatura giusta.
Il concetto di “fabbrica intelligente”
Una fabbrica senza sistemi di controllo digitale è soltanto un laboratorio tradizionale. Noi configuriamo questi dispositivi in modo che funzionino tramite alimentatori controllati da PLC: in questo modo si ottiene un registro preciso dell’energia fornita a ciascun sensore. Non c’è più bisogno di regolare manualmente i valori: basta aumentare la potenza per mantenere stabile il profilo termico. Funziona davvero bene.
I problemi pratici e come risolverli
Bisogna tenere presente che i sistemi a raggi infrarossi ad alta densità generano una grande quantità di calore. Se non si utilizzano ventilatori e dissipatori termici adeguati, si rischia di danneggiare gli elementi elettronici presenti nelle vicinanze. C’è anche il problema della “fugas” di energia: è necessario utilizzare schermature compatibili con ambienti sterili, in modo che i raggi infrarossi non influenzino altri sensori ottici presenti nella fabbrica. Alcuni consigli utili: utilizzare lampade con rivestimento in quarzo, così da non contaminare i wafer; inoltre, collegare tutto a un controller PID. Questo è l’unico modo per ottenere tolleranze precise come quelle necessarie.