ઓવન, ગ્રીલ અને માઇક્રોવેવ ઓવન જેવા ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા ઘરગથ્થુ ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા તાપમાન સેન્સરને ઉત્પાદનમાં અત્યંત ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને વિશ્વસનીયતાની જરૂર હોય છે, કારણ કે તે સીધા સાધનોની સલામતી, ઉર્જા કાર્યક્ષમતા, રસોઈ અસર અને સેવા જીવન સાથે સંબંધિત છે. ઉત્પાદન દરમિયાન સૌથી વધુ ધ્યાન આપવાની જરૂર હોય તેવા મુખ્ય મુદ્દાઓમાં શામેલ છે:
I. મુખ્ય કામગીરી અને વિશ્વસનીયતા
- તાપમાન શ્રેણી અને ચોકસાઈ:
- જરૂરિયાતો વ્યાખ્યાયિત કરો:સેન્સરને માપવા માટે જરૂરી મહત્તમ તાપમાન ચોક્કસ રીતે સ્પષ્ટ કરો (દા.ત., 300°C+ સુધીના ઓવન, સંભવિત રીતે વધારે રેન્જ ધરાવતા, માઇક્રોવેવ પોલાણનું તાપમાન સામાન્ય રીતે ઓછું હોય છે પરંતુ ઝડપથી ગરમ થાય છે).
- સામગ્રી પસંદગી:બધી સામગ્રી (સેન્સિંગ એલિમેન્ટ, ઇન્સ્યુલેશન, એન્કેપ્સ્યુલેશન, લીડ્સ) લાંબા ગાળા માટે મહત્તમ ઓપરેટિંગ તાપમાન અને સલામતી માર્જિનનો સામનો કરે છે, જેમાં કામગીરીમાં ઘટાડો અથવા ભૌતિક નુકસાન થતું નથી.
- માપાંકન ચોકસાઈ:ઉત્પાદન દરમિયાન કડક બિનિંગ અને કેલિબ્રેશન લાગુ કરો જેથી ખાતરી કરી શકાય કે આઉટપુટ સિગ્નલો (પ્રતિકાર, વોલ્ટેજ) સમગ્ર કાર્યકારી શ્રેણી (ખાસ કરીને 100°C, 150°C, 200°C, 250°C જેવા મહત્વપૂર્ણ બિંદુઓ) માં વાસ્તવિક તાપમાન સાથે સચોટ રીતે મેળ ખાય છે, જે ઉપકરણના ધોરણો (સામાન્ય રીતે ±1% અથવા ±2°C) ને પૂર્ણ કરે છે.
- થર્મલ રિસ્પોન્સ સમય:ઝડપી નિયંત્રણ પ્રણાલી પ્રતિક્રિયા માટે જરૂરી થર્મલ પ્રતિભાવ ગતિ (સમય સ્થિરાંક) પ્રાપ્ત કરવા માટે ડિઝાઇન (પ્રોબ કદ, માળખું, થર્મલ સંપર્ક) ને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો.
- લાંબા ગાળાની સ્થિરતા અને આયુષ્ય:
- સામગ્રી વૃદ્ધત્વ:ઉચ્ચ-તાપમાન વૃદ્ધત્વ સામે પ્રતિરોધક સામગ્રી પસંદ કરો જેથી સેન્સિંગ તત્વો (દા.ત., NTC થર્મિસ્ટર્સ, Pt RTDs, થર્મોકપલ્સ), ઇન્સ્યુલેટર (દા.ત., ઉચ્ચ-તાપમાન સિરામિક્સ, સ્પેશિયાલિટી ગ્લાસ), લાંબા સમય સુધી ઉચ્ચ-તાપમાનના સંપર્ક દરમિયાન ન્યૂનતમ ડ્રિફ્ટ સાથે એન્કેપ્સ્યુલેશન સ્થિર રહે.
- થર્મલ સાયકલિંગ પ્રતિકાર:સેન્સર વારંવાર ગરમી/ઠંડક ચક્ર (ચાલુ/બંધ) સહન કરે છે. થર્મલ વિસ્તરણ (CTE) ના મટીરીયલ ગુણાંક સુસંગત હોવા જોઈએ, અને માળખાકીય ડિઝાઇનમાં ક્રેકીંગ, ડિલેમિનેશન, સીસાના તૂટવા અથવા ડ્રિફ્ટ ટાળવા માટે પરિણામી થર્મલ તાણનો સામનો કરવો જોઈએ.
- થર્મલ શોક પ્રતિકાર:ખાસ કરીને માઇક્રોવેવમાં, ઠંડુ ખોરાક ઉમેરવા માટે દરવાજો ખોલવાથી પોલાણના તાપમાનમાં ઝડપી ઘટાડો થઈ શકે છે. સેન્સર્સે આવા ઝડપી તાપમાનના ફેરફારોનો સામનો કરવો જ જોઇએ.
II. સામગ્રી પસંદગી અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ
- ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિરોધક સામગ્રી:
- સેન્સિંગ તત્વો:NTC (સામાન્ય, ખાસ ઉચ્ચ-તાપમાન ફોર્મ્યુલેશન અને ગ્લાસ એન્કેપ્સ્યુલેશનની જરૂર પડે છે), Pt RTD (ઉત્તમ સ્થિરતા અને ચોકસાઈ), K-ટાઇપ થર્મોકપલ (કિંમત-અસરકારક, વિશાળ શ્રેણી).
- ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી:ઉચ્ચ-તાપમાન સિરામિક્સ (એલ્યુમિના, ઝિર્કોનિયા), ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ, સ્પેશિયાલિટી ઉચ્ચ-તાપમાન કાચ, અભ્રક, PFA/PTFE (ઓછા સ્વીકાર્ય તાપમાન માટે). ઉચ્ચ તાપમાને પૂરતો ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર જાળવવો આવશ્યક છે.
- એન્કેપ્સ્યુલેશન/હાઉસિંગ મટિરિયલ્સ:સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (૩૦૪, ૩૧૬ સામાન્ય), ઇન્કોનલ, ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા સિરામિક ટ્યુબ. કાટ, ઓક્સિડેશનનો પ્રતિકાર કરવો જોઈએ અને ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિ હોવી જોઈએ.
- લીડ્સ/વાયર:ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા એલોય વાયર (દા.ત., નિક્રોમ, કંથલ), નિકલ-પ્લેટેડ કોપર વાયર (ફાઇબરગ્લાસ, અભ્રક, PFA/PTFE જેવા ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા ઇન્સ્યુલેશન સાથે), વળતર કેબલ (T/Cs માટે). ઇન્સ્યુલેશન તાપમાન પ્રતિરોધક અને જ્યોત પ્રતિરોધક હોવું જોઈએ.
- સોલ્ડર/જોઈન્ટિંગ:ઉચ્ચ-તાપમાન સોલ્ડર (દા.ત., ચાંદીના સોલ્ડર) અથવા લેસર વેલ્ડીંગ અથવા ક્રિમિંગ જેવી સોલ્ડરલેસ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરો. સ્ટાન્ડર્ડ સોલ્ડર ઉચ્ચ તાપમાને પીગળી જાય છે.
- માળખાકીય ડિઝાઇન અને સીલિંગ:
- યાંત્રિક શક્તિ:પ્રોબ સ્ટ્રક્ચર ઇન્સ્ટોલેશન સ્ટ્રેસ (દા.ત., ઇન્સર્શન દરમિયાન ટોર્ક) અને ઓપરેશનલ બમ્પ્સ/વાઇબ્રેશનનો સામનો કરવા માટે મજબૂત હોવું જોઈએ.
- હર્મેટીસીટી/સીલિંગ:
- ભેજ અને દૂષકોના પ્રવેશ નિવારણ:પાણીની વરાળ, ગ્રીસ અને ખોરાકના કાટમાળને સેન્સરના આંતરિક ભાગમાં પ્રવેશતા અટકાવવા જરૂરી છે - જે નિષ્ફળતાનું મુખ્ય કારણ છે (શોર્ટ સર્કિટ, કાટ, ડ્રિફ્ટ), ખાસ કરીને વરાળ/ચીકણું ઓવન/રેન્જ વાતાવરણમાં.
- સીલિંગ પદ્ધતિઓ:કાચથી ધાતુ સુધી સીલિંગ (ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા), ઉચ્ચ-તાપમાન ઇપોક્સી (કડક પસંદગી અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણની જરૂર છે), બ્રેઝિંગ/ઓ-રિંગ્સ (હાઉસિંગ સાંધા).
- લીડ એક્ઝિટ સીલ:એક મહત્વપૂર્ણ નબળા બિંદુ જેના પર ખાસ ધ્યાન આપવાની જરૂર છે (દા.ત., કાચના મણકાની સીલ, ઉચ્ચ-તાપમાન સીલંટ ભરણ).
- સ્વચ્છતા અને દૂષકોનું નિયંત્રણ:
- ઉત્પાદન વાતાવરણમાં ધૂળ અને દૂષકોનું નિયંત્રણ હોવું જોઈએ.
- તેલ, ફ્લક્સ અવશેષો વગેરેનો પરિચય ટાળવા માટે ઘટકો અને એસેમ્બલી પ્રક્રિયાઓ સ્વચ્છ રાખવી જોઈએ, જે ઊંચા તાપમાને અસ્થિર, કાર્બોનાઇઝ અથવા કાટ લાગી શકે છે, જેનાથી કામગીરી અને આયુષ્યમાં ઘટાડો થાય છે.
III. વિદ્યુત સલામતી અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા (EMC) - ખાસ કરીને માઇક્રોવેવ્સ માટે
- ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેશન:માઇક્રોવેવમાં મેગ્નેટ્રોન અથવા HV સર્કિટની નજીકના સેન્સરને ભંગાણ અટકાવવા માટે સંભવિત ઉચ્ચ વોલ્ટેજ (દા.ત., કિલોવોલ્ટ) નો સામનો કરવા માટે ઇન્સ્યુલેટેડ હોવા જોઈએ.
- માઇક્રોવેવ હસ્તક્ષેપ પ્રતિકાર / બિન-ધાતુ ડિઝાઇન (માઇક્રોવેવ પોલાણની અંદર):
- જટિલ!માઇક્રોવેવ ઊર્જાના સીધા સંપર્કમાં આવતા સેન્સરધાતુ ન હોવી જોઈએ(અથવા ધાતુના ભાગોને ખાસ રક્ષણની જરૂર હોય છે), અન્યથા આર્કિંગ, માઇક્રોવેવ પ્રતિબિંબ, ઓવરહિટીંગ અથવા મેગ્નેટ્રોનને નુકસાન થઈ શકે છે.
- સામાન્ય રીતે ઉપયોગ કરોસંપૂર્ણપણે સિરામિક એન્કેપ્સ્યુલેટેડ થર્મિસ્ટર્સ (NTC), અથવા વેવગાઇડ/શીલ્ડની બહાર મેટાલિક પ્રોબ્સ માઉન્ટ કરો, જેમાં નોન-મેટાલિક થર્મલ કંડક્ટર (દા.ત., સિરામિક રોડ, હાઇ-ટેમ્પ પ્લાસ્ટિક) નો ઉપયોગ કરીને કેવિટી પ્રોબમાં ગરમી ટ્રાન્સફર કરો.
- માઇક્રોવેવ ઉર્જા લિકેજ અથવા દખલગીરી અટકાવવા માટે લીડ્સને શિલ્ડિંગ અને ફિલ્ટરિંગ માટે પણ ખાસ ધ્યાન આપવાની જરૂર છે.
- EMC ડિઝાઇન:સ્થિર સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન માટે સેન્સર અને લીડ્સ દખલગીરી (રેડિએટેડ) ઉત્સર્જિત ન હોવા જોઈએ અને અન્ય ઘટકો (મોટર્સ, SMPS) માંથી દખલગીરી (રોગપ્રતિકારકતા) નો પ્રતિકાર કરવો જોઈએ.
IV. ઉત્પાદન અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ
- કડક પ્રક્રિયા નિયંત્રણ:સોલ્ડરિંગ તાપમાન/સમય, સીલિંગ પ્રક્રિયાઓ, એન્કેપ્સ્યુલેશન ક્યોરિંગ, સફાઈ પગલાં વગેરે માટે વિગતવાર સ્પષ્ટીકરણો અને કડક પાલન.
- વ્યાપક પરીક્ષણ અને બર્ન-ઇન:
- ૧૦૦% કેલિબ્રેશન અને કાર્યાત્મક પરીક્ષણ:બહુવિધ તાપમાન બિંદુઓ પર સ્પેકની અંદર આઉટપુટ ચકાસો.
- ઉચ્ચ-તાપમાન બર્ન-ઇન:શરૂઆતની નિષ્ફળતાઓને તપાસવા અને કામગીરીને સ્થિર કરવા માટે મહત્તમ કાર્યકારી તાપમાનથી થોડું ઉપર કાર્ય કરો.
- થર્મલ સાયકલિંગ ટેસ્ટ:માળખાકીય અખંડિતતા અને સ્થિરતાને માન્ય કરવા માટે અસંખ્ય (દા.ત., સેંકડો) ઉચ્ચ/નીચું ચક્ર સાથે વાસ્તવિક ઉપયોગનું અનુકરણ કરો.
- ઇન્સ્યુલેશન અને હાઇ-પોટ પરીક્ષણ:લીડ્સ વચ્ચે અને લીડ્સ/હાઉસિંગ વચ્ચે ઇન્સ્યુલેશન તાકાતનું પરીક્ષણ કરો.
- સીલ ઇન્ટિગ્રિટી પરીક્ષણ:દા.ત., હિલીયમ લીક ટેસ્ટિંગ, પ્રેશર કૂકર ટેસ્ટ (ભેજ પ્રતિકાર માટે).
- યાંત્રિક શક્તિ પરીક્ષણ:દા.ત., ખેંચાણ બળ, વળાંક પરીક્ષણો.
- માઇક્રોવેવ-વિશિષ્ટ પરીક્ષણ:માઇક્રોવેવ વાતાવરણમાં આર્સિંગ, માઇક્રોવેવ ફિલ્ડ ઇન્ટરફેરન્સ અને સામાન્ય આઉટપુટ માટે પરીક્ષણ.
V. પાલન અને ખર્ચ
- સલામતી ધોરણોનું પાલન:ઉત્પાદનોએ લક્ષ્ય બજારો (દા.ત., UL, cUL, CE, GS, CCC, PSE, KC) માટે ફરજિયાત સલામતી પ્રમાણપત્રો પૂર્ણ કરવા આવશ્યક છે, જેમાં થર્મલ સેન્સરની સામગ્રી, બાંધકામ અને પરીક્ષણ માટે વિગતવાર આવશ્યકતાઓ હોય છે (દા.ત., ઓવન માટે UL 60335-2-9, માઇક્રોવેવ માટે UL 923).
- ખર્ચ નિયંત્રણ:ઉપકરણ ઉદ્યોગ ખર્ચ પ્રત્યે ખૂબ સંવેદનશીલ છે. મુખ્ય કામગીરી, વિશ્વસનીયતા અને સલામતીની ખાતરી આપતી વખતે ખર્ચને નિયંત્રિત કરવા માટે ડિઝાઇન, સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી આવશ્યક છે.
સારાંશ
ઓવન, રેન્જ અને માઇક્રોવેવ માટે ઉચ્ચ-તાપમાન સેન્સરનું ઉત્પાદનકઠોર વાતાવરણમાં લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા અને સલામતીના પડકારોને ઉકેલવા પર કેન્દ્રિત છે.આની માંગ છે:
1. ચોક્કસ સામગ્રી પસંદગી:બધી સામગ્રી ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરતી હોવી જોઈએ અને લાંબા સમય સુધી સ્થિર રહેવી જોઈએ.
2. વિશ્વસનીય સીલિંગ:ભેજ અને દૂષકોના પ્રવેશને સંપૂર્ણપણે અટકાવવો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
3. મજબૂત બાંધકામ:થર્મલ અને યાંત્રિક તાણનો સામનો કરવા માટે.
4. ચોકસાઇ ઉત્પાદન અને સખત પરીક્ષણ:ખાતરી કરવી કે દરેક યુનિટ આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં વિશ્વસનીય અને સલામત રીતે કાર્ય કરે.
૫. વિશિષ્ટ ડિઝાઇન (માઈક્રોવેવ્સ):બિન-ધાતુ જરૂરિયાતો અને માઇક્રોવેવ હસ્તક્ષેપને સંબોધિત કરવો.
6. નિયમનકારી પાલન:વૈશ્વિક સલામતી પ્રમાણપત્ર આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવી.
કોઈપણ પાસાને અવગણવાથી કઠોર ઉપકરણ વાતાવરણમાં અકાળ સેન્સર નિષ્ફળતા થઈ શકે છે, જે રસોઈ કામગીરી અને ઉપકરણના જીવનકાળને અસર કરી શકે છે, અથવા તેનાથી પણ ખરાબ, સલામતી જોખમો (દા.ત., થર્મલ રનઅવે જે આગ તરફ દોરી જાય છે) તરફ દોરી શકે છે.ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા ઉપકરણોમાં, સેન્સરની નાની નિષ્ફળતા પણ ગંભીર પરિણામો લાવી શકે છે, જેના કારણે દરેક વિગત પર ઝીણવટભર્યું ધ્યાન આપવું જરૂરી બને છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-07-2025