Làm thế nào để làm nóng thức ăn một cách hiệu quả: Sự thật về tia hồng ngoại
Nếu bạn đang xây dựng một căn bếp tự động, bạn chắc hẳn hiểu rõ những khó khăn mà mình phải đối mặt. Bạn cần nguồn nhiệt, và cần nó ngay lập tức. Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại tia ngắn.
Hãy tưởng tượng đèn hồng ngoại giống như ánh nắng mặt trời. Thay vì làm nóng không khí rồi hy vọng rằng hơi nóng sẽ lan đến thức ăn – điều mà phương pháp đối lưu làm được – đèn hồng ngoại lại trực tiếp chiếu nhiệt lên bề mặt thức ăn. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Và điều tốt nhất là nó không làm khô không khí xung quanh thức ăn, vì vậy thức ăn vẫn giữ được độ ẩm.
Kiểm soát nhiệt độ một cách hiệu quả (mà không làm cháy thức ăn)
Bạn không thể chỉ bật công tắc rồi bỏ mặc mọi thứ. Nếu làm vậy, thức ăn sẽ bị cháy ở bề mặt trong khi phần bên trong vẫn còn lạnh.
Để khắc phục điều này, chúng ta sử dụng bộ điều khiển PID kết hợp với cảm biến nhiệt loại K hoặc cảm biến hồng ngoại. Hệ thống này sẽ “cảm nhận” nhiệt độ và điều chỉnh ngay lập tức. Chúng ta cũng sử dụng rơle trạng thái rắn và kỹ thuật điều chế chiều rộng xung để điều chỉnh việc cấp nguồn một cách nhanh chóng.
Tại sao phải làm vậy? Bởi vì điều này giúp tránh những đợt tăng nhiệt độ đột ngột như khi sử dụng rơle cơ học truyền thống. Nhưng cần lưu ý: nếu bạn sử dụng đèn có công suất cao để làm nóng thức ăn, hãy đảm bảo rằng rơle trạng thái rắn của bạn có thể chịu được dòng điện đó. Nếu không, chúng sẽ bị cháy.
Làm sao để phù hợp với cấu trúc máy móc
Vấn đề là những chiếc đèn thông thường hiếm khi phù hợp với cấu trúc máy móc được thiết kế riêng. Chúng có thể quá dài, quá ngắn, hoặc điện áp không phù hợp.
Chúng ta giải quyết vấn đề này bằng cách điều chỉnh chiều dài và điện áp sao cho phù hợp với nhu cầu về mức độ nhiệt cần thiết. Ví dụ, nếu bạn sử dụng đèn có công suất cao trong một ống ngắn, bạn sẽ có được nguồn nhiệt mạnh hơn nhiều. Đó chính là cách tạo ra hiệu ứng làm nóng nhanh chóng.
Chúng ta cũng sử dụng vỏ bằng thạch anh vì chúng cho phép ánh sáng hồng ngoại đi qua mà không bị chặn lại. Tùy vào loại thức ăn mà chúng ta đang nấu, chúng ta cũng có thể phủ một lớp phủ lên thủy tinh. Điều này giúp nhiệt lượng lan sâu vào bên trong thức ăn, thay vì chỉ làm cháy lớp bề mặt.
Những khó khăn trong quá trình thiết kế
Mọi thứ không hề dễ dàng. Những chiếc đèn có công suất cao tạo ra rất nhiều nhiệt thừa xung quanh các terminal của chúng.
Nếu bạn đặt các đèn quá gần nhau trong một hộp kín, bạn sẽ gặp rất nhiều vấn đề. Bạn sẽ ngửi thấy mùi dây điện bị cháy, hoặc bộ điều khiển PLC của bạn sẽ bị tắt do quá nhiệt.
Đừng bỏ qua việc lắp đặt hệ thống thông gió. Hãy dành thời gian để thiết kế hệ thống thông gió và bộ tản nhiệt phù hợp. Đó là cách duy nhất để giữ cho các thiết bị điện tử hoạt động bình thường khi các đèn hoạt động ở công suất tối đa.