Trong quá trình nướng dehyration, việc rút ngắn thời gian sấy đã trở thành vấn đề quan trọng. Các máy sưởi truyền thống có thời gian phản hồi chậm và có giới hạn trong việc cải thiện throughput. Ngoài ra, tính đồng đều của nhiệt cũng gặp vấn đề, dẫn đến việc sấy không đều cho từng sản phẩm.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Bằng cách sử dụng Máy sưởi tuyến carbon tối ưu hóa cho tần số phù hợp nhất với sự bốc hơi nước, tốc độ phản hồi đã được cải thiện và nhiệt được phân bổ đồng đều, hiệu quả. Kết quả là thời gian sấy được rút ngắn đáng kể và throughput được cải thiện. Hơn nữa, việc kiểm soát nhiệt độ ổn định giúp duy trì chất lượng trong khi nâng cao năng suất một cách đáng kể.
Trong quá trình sấy keo cố định tạm thời, việc rút ngắn thời gian sấy đã trở thành một vấn đề quan trọng. Các máy sưởi truyền thống có tốc độ phản hồi chậm, và việc cải thiện throughput gặp phải nhiều hạn chế.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Bằng cách sử dụng Máy sưởi tuyến carbon để gia nhiệt, thời gian sấy đã được rút ngắn đáng kể, và throughput đã được cải thiện. Hơn nữa, có thể nâng cao năng suất đáng kể trong khi vẫn duy trì chất lượng ổn định.
Quá trình ủ nhiệt của tấm bán dẫn SiC yêu cầu gia nhiệt đồng đều ở nhiệt độ cao, nhưng việc cải thiện hiệu suất vẫn là một thách thức.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Bằng cách sử dụng Máy sưởi tuyến carbon, hiệu suất gia nhiệt đã được cải thiện.
Hiệu suất tăng lên, và thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian.
Ngoài ra, hiệu suất năng lượng trong quá trình nhiệt độ cao cũng đã được tối ưu hóa hơn nữa.
Trong các môi trường sản xuất với số lượng thấp và đa dạng sản phẩm, phương pháp sấy truyền thống sử dụng thùng chứa lớn và máy sấy gặp phải nhiều thách thức. Thiết bị truyền thống xử lý một lượng lớn hạt nhựa cùng một lúc, dẫn đến tiêu thụ năng lượng quá mức cho việc sấy các mẻ nhỏ, tăng sự thất thoát vật liệu và giảm hiệu quả sản xuất.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Bằng cách sử dụng Máy sưởi tuyến carbon CFLH, hạt nhựa với số lượng nhỏ giờ đây có thể được sấy khô hiệu quả. CFLH có thể gia nhiệt đều cho lượng cần thiết trong thời gian ngắn, giúp rút ngắn thời gian thay đổi dây chuyền. Hơn nữa, chỉ sấy khô lượng cần thiết giúp giảm thất thoát vật liệu và đóng góp vào việc cải thiện hiệu quả năng lượng.
Trong quá trình tráng phủ, tốc độ sấy chậm làm giảm hiệu suất sản xuất. Các phương pháp sấy truyền thống mất nhiều thời gian để cung cấp đủ nhiệt, gây hạn chế đến năng suất của dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, việc sử dụng thiết bị sấy cỡ lớn đòi hỏi không gian lắp đặt rộng rãi, đồng thời làm tăng tiêu thụ năng lượng, dẫn đến chi phí vận hành cao.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Việc sử dụng Máy sưởi tuyến carbon (CFLH) giúp sấy khô hiệu quả hơn nhờ công nghệ chiếu sáng nhấp nháy tốc độ cao. CFLH cung cấp nhiệt đồng đều trong thời gian ngắn, tăng tốc độ sấy và nâng cao đáng kể hiệu suất sản xuất. Hơn nữa, thiết kế nhỏ gọn của nó giúp thu nhỏ kích thước thiết bị sấy, góp phần tiết kiệm không gian và năng lượng.
Cửa kho lạnh dễ bị ngưng tụ do sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài. Lớp nước ngưng tụ này có thể đóng băng và hình thành lớp băng, gây khó khăn trong việc đóng mở cửa. Đặc biệt vào mùa đông hoặc trong môi trường có độ ẩm cao, lớp băng có thể dày lên, gây hư hỏng thiết bị và gián đoạn hoạt động. Ngoài ra, việc loại bỏ lớp băng mất nhiều thời gian và công sức, trở thành gánh nặng lớn, đặc biệt ở những nơi thiếu nhân lực.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Sử dụng Máy sưởi tuyến carbon (CFLH) có thể giúp loại bỏ băng trên cửa kho một cách hiệu quả. CFLH cung cấp nhiệt đồng đều một cách nhanh chóng, đảm bảo băng tan nhanh chóng. Điều này giúp giảm bớt khối lượng công việc cho quá trình loại bỏ băng và đảm bảo cửa kho hoạt động trơn tru.
Để đo chính xác biến dạng nhiệt của bảng mạch in, cần có một nguồn nhiệt có thể cung cấp nhiệt đồng đều và tức thời. Tuy nhiên, các bộ gia nhiệt truyền thống gặp vấn đề về phân bố nhiệt không đồng đều và tốc độ phản hồi chậm. Ngoài ra, thời gian tăng nhiệt dài khiến việc đo lặp lại trong thời gian ngắn trở nên khó khăn, làm giảm khả năng tái lập dữ liệu đo.
《 ⇒Điểm Kaizen 》
Bằng cách sử dụng Máy sưởi tuyến carbon (CFLH) để chiếu nhiệt nhanh và đồng đều lên bảng mạch in, độ chính xác của phép đo biến dạng nhiệt đã được cải thiện. CFLH có khả năng bật/tắt tức thời, giúp tăng độ chính xác của phép đo lặp lại và thu thập dữ liệu chi tiết hơn trong thời gian ngắn. Ngoài ra, chu kỳ gia nhiệt nhỏ hơn giúp phát hiện các biến dạng nhiệt cực nhỏ mà trước đây không thể nhận ra, giúp đánh giá chất lượng bảng mạch chính xác hơn.
Để nâng cao độ chính xác của phép đo nhiệt độ, việc lựa chọn thời điểm đo nhiệt độ là vô cùng quan trọng.Ngay cả khi đo cùng một vật thể, nhiệt độ đo được có thể thay đổi tùy thuộc vào quá trình làm nóng hoặc làm mát, sự thay đổi của môi trường xung quanh và quán tính nhiệt của vật thể đo.Nếu không đo nhiệt độ vào thời điểm thích hợp, ta sẽ không thể nắm bắt chính xác nhiệt độ thực tế, và kết quả đo có thể không phù hợp với mục đích mong muốn.
Ví dụ, trong quá trình làm nóng kim loại dày bằng đèn halogen, nhiệt độ bề mặt tăng nhanh, nhưng nhiệt độ bên trong cần thời gian để đạt mức tương tự.Ngoài ra, trong môi trường ngoài trời hoặc nhà máy, nhiệt độ đo được cũng có thể dao động tùy vào thời điểm đo và sự thay đổi của nhiệt độ môi trường, do đó cần quản lý thời điểm đo một cách phù hợp.
Chương này sẽ giải thích chi tiết ba yếu tố chính ảnh hưởng đến thời điểm đo nhiệt độ:
1. Sự thay đổi nhiệt độ do quá trình làm nóng và làm mát
2. Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ môi trường
3. Ảnh hưởng của quán tính nhiệt của vật thể đo
7.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ và tác động của chúng
Nhiệt độ không cố định mà thay đổi theo thời gian. Nếu chọn sai thời điểm đo, nhiệt độ thu được có thể khác với nhiệt độ thực tế, làm giảm độ tin cậy của dữ liệu đo.Dưới đây là phân tích chi tiết về ảnh hưởng của thời điểm đo đến sự thay đổi nhiệt độ.
7.1.1 Sự thay đổi nhiệt độ do quá trình làm nóng và làm mát
Trong quá trình làm nóng và làm mát, nhiệt độ đo được có thể khác nhau tùy vào thời điểm đo.Đặc biệt, khi sử dụng đèn halogen để gia nhiệt, do nhiệt chỉ tác động trực tiếp lên một số vị trí, có thể xảy ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa khu vực được chiếu xạ và khu vực không được chiếu xạ.Nếu không chọn đúng thời điểm và vị trí đo, sẽ không thể đo chính xác nhiệt độ thực tế.
Ví dụ về sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt bằng đèn halogen
Ngay sau khi bắt đầu gia nhiệt → Nhiệt độ bề mặt tăng nhanh, nhưng nhiệt độ bên trong thay đổi chậm hơn. Trong quá trình gia nhiệt → Nhiệt độ bên trong dần dần tăng, và chênh lệch giữa nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ bên trong giảm. Sau khi gia nhiệt hoàn tất → Nhiệt độ bên trong và nhiệt độ bề mặt gần như đồng đều, có thể đo nhiệt độ ổn định.
Thời điểm đo thích hợp
1. Chờ cho đến khi quá trình làm nóng hoặc làm mát hoàn tất và nhiệt độ bên trong đồng đều trước khi đo.
2. Không chỉ đo nhiệt độ bề mặt, mà cần tính đến cả nhiệt độ bên trong.
3. Khi nhiệt độ thay đổi nhanh, cần đo nhiều lần vào các thời điểm khác nhau để nâng cao độ chính xác của dữ liệu.
7.1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ môi trường
Kết quả đo nhiệt độ không chỉ bị ảnh hưởng bởi bản thân vật thể đo, mà còn bị tác động bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh.Đặc biệt, trong các phép đo ngoài trời hoặc trong phòng có điều hòa, sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian đo không thể bỏ qua.
1. Ảnh hưởng của môi trường ngoài trời
Nhiệt độ không khí vào buổi sáng, trưa và tối khác nhau đáng kể, do đó khó so sánh nếu phép đo được thực hiện vào các thời điểm khác nhau.
Ví dụ: Vào mùa hè, nhiệt độ của mặt đường nhựa có thể lên đến 60°C vào ban ngày, nhưng giảm xuống dưới 30°C vào ban đêm.
2. Ảnh hưởng của môi trường trong nhà
Sự thay đổi nhiệt độ trong phòng có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động của điều hòa hoặc số lượng người ra vào.
Ví dụ: Trong nhà máy, nhiệt độ có thể tăng do hoạt động của máy móc, ngay cả khi đo cùng một vật thể, kết quả có thể thay đổi tùy vào thời điểm đo.
Biện pháp khắc phục
1. Tiêu chuẩn hóa thời gian đo để có thể so sánh dữ liệu một cách chính xác.
2. Đo ở những địa điểm và thời điểm ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường.
3. Thực hiện đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình để giảm tác động của sự dao động nhiệt độ.
7.1.3 Ảnh hưởng của quán tính nhiệt của vật thể đo
Quán tính nhiệt là độ trễ của vật thể trong việc phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ, và được quyết định bởi dung lượng nhiệt và độ dẫn nhiệt.Nói chung, vật thể có dung lượng nhiệt lớn sẽ thay đổi nhiệt độ chậm hơn, trong khi vật có độ dẫnDo đó, thời điểm đo có thể ảnh hưởng đến giá trị thu được. nhiệt thấp sẽ mất nhiều thời gian hơn để truyền nhiệt.Do đó, thời điểm đo có thể ảnh hưởng đến giá trị thu được.
Ví dụ về ảnh hưởng của quán tính nhiệt đối với phép đo nhiệt độ
1. Gia nhiệt khối kim loại
Ngay sau khi bắt đầu gia nhiệt → Nhiệt độ bề mặt tăng nhanh, nhưng nhiệt độ bên trong gần như không thay đổi.
Sau vài giờ → Nhiệt lan truyền vào bên trong, và nhiệt độ trở nên đồng đều hơn, giúp đo nhiệt độ chính xác hơn.
2. Gia nhiệt bộ phận nhựa dày
Khi gia nhiệt nhanh → Nhiệt độ bề mặt tăng lên trong thời gian ngắn, nhưng bên trong mất nhiều thời gian hơn để nóng lên.
Sau một thời gian → Nhiệt lan truyền khắp bên trong, và nhiệt độ trở nên ổn định.
Thời điểm đo thích hợp
Chờ đến khi nhiệt độ bên trong vật thể đo ổn định trước khi thực hiện phép đo.
Thực hiện nhiều lần đo để có kết quả chính xác hơn.
Đối với vật thể dày, không chỉ đo nhiệt độ bề mặt mà cần xem xét cả nhiệt độ bên trong.
7.2 Kết luận
Nếu chọn thời điểm đo không phù hợp, kết quả đo có thể khác xa với nhiệt độ thực tế.Việc lựa chọn thời điểm đo chính xác sẽ giúp thu thập dữ liệu đáng tin cậy hơn.
Điểm quan trọng khi lựa chọn thời điểm đo nhiệt độ
✅ Trước khi đo, đảm bảo rằng nhiệt độ đã ổn định, tức là sau khi làm nóng hoặc làm mát hoàn tất.
✅ Không chỉ đo nhiệt độ bề mặt, mà còn cân nhắc nhiệt độ bên trong.
✅ Tiêu chuẩn hóa thời gian đo để giảm thiểu tác động của yếu tố môi trường.
✅ Trong điều kiện nhiệt độ thay đổi nhanh, thực hiện nhiều lần đo trong một khoảng thời gian nhất định để cải thiện độ chính xác.
Việc chọn thời điểm đo thích hợp là chìa khóa để quản lý nhiệt độ chính xác.
Trong đo nhiệt độ, việc lựa chọn vị trí đo là vô cùng quan trọng để đảm bảo độ chính xác của phép đo và áp dụng nhiệt độ quản lý (Controlled Temperature). Ngay cả khi cùng đo một đối tượng, nhiệt độ đo được có thể thay đổi tùy theo vị trí đo. Vì vậy, cần giảm thiểu sự dao động trong giá trị đo và thực hiện kiểm soát nhiệt độ một cách nhất quán.
Đặc biệt, trong quá trình sản xuất, để kiểm soát nhiệt độ chính xác, cần hiểu rõ ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt và làm mát, đồng thời xác định vị trí tối ưu trên đối tượng đo. Nếu lựa chọn vị trí đo không phù hợp, nhiệt độ cài đặt và nhiệt độ thực tế có thể chênh lệch, dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm hoặc gây mất ổn định trong quá trình sản xuất.
Chương này sẽ giải thích cách lựa chọn vị trí đo ảnh hưởng đến kiểm soát nhiệt độ, cũng như phương pháp xác định vị trí đo thích hợp khi xem xét nhiệt độ quản lý. Ngoài ra, chương này cũng sẽ đề cập đến các yếu tố gây sai số khi đo nhiệt độ (ảnh hưởng của dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, và bức xạ nhiệt) được nêu trong Chương 3 và Chương 4, tập trung vào tối ưu hóa vị trí đo trong thực tế.
6.1 Xác định vị trí đo bằng cách áp dụng khái niệm nhiệt độ quản lý
Nhiệt độ quản lý là nhiệt độ tham chiếu được sử dụng để thực hiện kiểm soát nhiệt độ ổn định bằng cách tính đến sai số đo và biến động môi trường.
Mục đích của đo nhiệt độ không chỉ đơn giản là “”đo nhiệt độ””, mà quan trọng hơn là đảm bảo quản lý quy trình tối ưu và duy trì chất lượng sản phẩm. Do đó, trong việc lựa chọn vị trí đo, cần xem xét quy trình sản xuất và tiêu chuẩn chất lượng của đối tượng đo, cũng như đo nhiệt độ tại phần quan trọng nhất.
Lợi ích của việc chọn vị trí đo thích hợp
1. Giảm dao động trong đo nhiệt độ và đảm bảo độ ổn định của nhiệt độ quản lý
2. Thực hiện kiểm soát nhiệt độ phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế
3. Ngăn ngừa sự cố về chất lượng và nâng cao hiệu suất sản xuất
4. Hỗ trợ tối ưu hóa điều kiện sản xuất và giảm chi phí năng lượng
6.2 Đo nhiệt độ tại vị trí quan trọng nhất trong quá trình sản xuất
Để kiểm soát nhiệt độ chính xác trong môi trường sản xuất, cần xem xét sự ảnh hưởng của gia nhiệt và làm mát đến sản phẩm, đồng thời đo nhiệt độ tại bộ phận có nhiệt độ quan trọng nhất.
Nếu vị trí đo không được chọn đúng, nhiệt độ cài đặt và nhiệt độ thực tế của sản phẩm có thể khác nhau, làm tăng nguy cơ giảm chất lượng hoặc gây lỗi trong quy trình sản xuất.Dưới đây là các ví dụ cụ thể về vị trí đo quan trọng trong từng ngành công nghiệp:
6.2.1 Ví dụ về đo nhiệt độ đối tượng gia nhiệt
1. Tôi nhiệt bộ phận kim loại
Thách thức: Trong quá trình tôi nhiệt, nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ bên trong khác nhau. Vì vậy, để đảm bảo độ cứng phù hợp, cần đo nhiệt độ bên trong.
Vị trí đo: Trung tâm bộ phận hoặc khu vực có nhiệt độ ổn định (ví dụ: cắm cặp nhiệt điện vào bên trong).
2. Ép nhựa
Thách thức: Nếu vật liệu không nóng chảy và làm mát đồng đều trong quá trình ép, có thể gây ra lỗi hình dạng hoặc làm giảm độ bền.
Vị trí đo: Nhiệt độ bên trong nhựa đang nóng chảy và nhiệt độ bề mặt khuôn.
3. Chế biến thực phẩm (gia nhiệt trong lò nướng)
Thách thức: Ngay cả khi nhiệt độ không khí trong lò nướng đạt tiêu chuẩn, nếu phần bên trong của thực phẩm không được gia nhiệt đầy đủ, có thể gây vấn đề về an toàn thực phẩm.
Vị trí đo: Phần trung tâm thực phẩm (cắm đầu dò nhiệt độ vào trong), đồng thời đo tại nhiều vị trí khác nhau để kiểm tra sự phân bố nhiệt trong lò.
4. Sản xuất bán dẫn
Thách thức: Trong quá trình gia nhiệt wafer, cần đảm bảo kiểm soát nhiệt độ đồng đều. Do đó, cần xác nhận rằng nhiệt độ cài đặt và nhiệt độ thực tế của wafer có khớp nhau không.
Vị trí đo: Đo nhiệt độ tại trung tâm và cạnh của wafer để đánh giá độ đồng nhất.
6.3 Giảm thiểu sai số đo nhiệt độ
Khi chọn vị trí đo thích hợp, điều quan trọng là chọn vị trí ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài và có kết quả ổn định.
Đặc biệt, đặc tính vật liệu, hình dạng và điều kiện xung quanh có thể làm cho nhiệt độ đo được khác nhau ngay cả trên cùng một đối tượng. Vì vậy, việc đảm bảo độ ổn định của vị trí đo là yếu tố quan trọng để nâng cao độ tin cậy của nhiệt độ quản lý.
6.4 Chuẩn hóa tiêu chí đo lường để đảm bảo tính nhất quán
Để nâng cao độ chính xác khi đo, cần chuẩn hóa vị trí đo và thu thập dữ liệu một cách nhất quán làm tiêu chuẩn cho nhiệt độ quản lý.
Nếu vị trí đo thay đổi mỗi lần đo, dữ liệu sẽ dao động nhiều hơn, dẫn đến giảm độ tin cậy của nhiệt độ quản lý.
6.4.1 Ví dụ về chuẩn hóa tiêu chí đo
1. Tôi nhiệt bộ phận kim loại
Tiêu chuẩn: Luôn cắm cặp nhiệt điện vào trung tâm bộ phận để có dữ liệu đo nhất quán.
Mục đích: Ngăn chặn sự không đồng đều về nhiệt độ và chuẩn hóa vị trí đo.
2. Ép nhựa
Tiêu chuẩn: Không chỉ đo nhiệt độ đầu phun, mà còn chuẩn hóa vị trí đo nhiệt độ nhựa nóng chảy và nhiệt độ trong quá trình làm mát.
Mục đích: Ổn định chất lượng sản phẩm đúc.
3. Chế biến thực phẩm (gia nhiệt trong lò nướng)
Tiêu chuẩn: Luôn cắm đầu dò nhiệt độ vào trung tâm thực phẩm để thu thập dữ liệu nhiệt độ bên trong.
Mục đích: Đánh giá sự phân bố nhiệt và đảm bảo an toàn thực phẩm.
4. Sản xuất bán dẫn
Tiêu chuẩn: Luôn đo nhiệt độ tại cùng một điểm (trung tâm và cạnh wafer) trong mỗi lần đo.
Mục đích: Kiểm tra sự đồng nhất khi gia nhiệt và nâng cao độ chính xác của quá trình sản xuất.
6.5 Kết luận
Bằng cách chuẩn hóa tiêu chí đo lường và lựa chọn vị trí đo thích hợp, chúng ta có thể nâng cao độ chính xác của phép đo nhiệt độ và độ tin cậy của kiểm soát nhiệt độ.
Việc áp dụng khái niệm nhiệt độ quản lý và giảm thiểu ảnh hưởng của môi trường đo sẽ giúp đạt được kiểm soát nhiệt độ nhất quán, tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
