كيفية استخدام أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء في المصانع
إذا كنت تحاول إنشاء نسخة رقمية من مصنعك، فسوف تدرك سريعًا أن أجهزة الاستشعار ليست الجزء الصعب في ذلك. المشكلة الحقيقية تكمن في الحصول على بيانات دقيقة ومستمرة. في عملية معالجة الرقائق، نعتمد على أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء عالية الدقة للحصول على خرائط حرارية في الوقت الفعلي. بدون ذلك، فإن نظام إدارة الحرارة في المصنع لن يكون فعالًا على الإطلاق.
لماذا لا يمكننا “لمس” الرقاقة مباشرة؟
المشكلة هي أنه لا يمكن وضع جهاز استشعار مادي على الرقاقة، لأن ذلك سيدمرها فورًا. لذلك نستخدم أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء، حيث تقوم هذه الأجهزة بالكشف عن الإشعاع الصادر من السيليكون وتحويله إلى قيم درجة الحرارة. لكن الأمر ليس بهذه البساطة، فعليك التعامل مع معامل الإشعاع الصادر من السيليكون، حيث يتغير معامل الإشعاع حسب درجة الحرارة ومستوى التدخل الكيميائي في السيليكون. إذا تجاهلت هذه الخطوة، فإن البيانات التي تحصل عليها ستكون بلا قيمة.
كيفية جعل أجهزة الاستشعار تعمل بشكل فعال؟
في المصانع الذكية، لا يمكن لأجهزة الاستشعار أن تكون منعزلة. يتم توصيلها مباشرة بنظام PLC أو SCADA باستخدام واجهات عالية السرعة. هذا هو السبب الذي يجعل النظام فعالًا، حيث يتم إنشاء حلقة مغلقة. إذا اكتشف جهاز الاستشعار وجود نقطة ساخنة على الرقاقة، فإن النظام يقوم بتعديل عناصر التسخين في غضون بضع مللي ثوانٍ. إنه أمر سريع للغاية، وهو الطريقة الوحيدة لمنع الرقائق من التشوه أو أن تكون سمكها غير متساوٍ.
الواقع المعقد في أرضية المصنع
لا تخدع نفسك، فهذا ليس أمرًا سهلاً. أولاً، يجب أن تكون زاوية الرؤية صحيحة تمامًا. إذا كانت الزاوية خاطئة، فإن جهاز الاستشعار سيكتشف الحرارة الصادرة من جدران الفرن أو الحامل بدلاً من الرقاقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك مشكلة تلوث العدسة، حيث تتراكم الغازات الكيميائية على سطح العدسة مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى حجب إشارات الأشعة تحت الحمراء. لذا، يجب أن يكون هناك جدول تنظيف صارم أو نظام لتنقية الغازات للحفاظ على نظافة العدسات. لأنه إذا كانت العدسات متسخة، فإن “المصنع الذكي” لن يكون قادرًا على العمل بشكل صحيح.