在制造和科研領(lǐng)域，對(duì)環(huán)境條件的可靠把控是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。從衛(wèi)星組件的組裝、敏感電子產(chǎn)品的封裝，到半導(dǎo)體制造和電池開發(fā)，精確控制和可靠測(cè)量溫度和濕度，直接影響質(zhì)量和可靠性。
在新罕什爾大學(xué)的約翰·奧爾森制造中心，這一理念促成了一個(gè)面向公眾開放的潔凈室，旨在為學(xué)生、科研人員和行業(yè)合作伙伴提供服務(wù)。由Airtho與新罕什爾大學(xué)合作設(shè)計(jì)、建造并捐贈(zèng)的ISO 7級(jí)潔凈室，拓寬了專業(yè)級(jí)制造環(huán)境的接入渠道，并支持實(shí)踐學(xué)習(xí)、應(yīng)用研究和行業(yè)合作。
由于潔凈室面向多樣化的多用戶群體，不僅需要嚴(yán)格控制環(huán)境條件，還必須持續(xù)地進(jìn)行測(cè)量、記錄，并獲得每一位用戶的信賴。Airtho與新罕什爾大學(xué)緊密合作，按照這些要求設(shè)計(jì)并交付了潔凈室，并集成了維薩拉測(cè)量技術(shù)，以保障共享使用時(shí)所需的測(cè)量準(zhǔn)確度、長期穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)可靠性。
最終建成的潔凈室讓環(huán)境條件可監(jiān)測(cè)、可驗(yàn)證，為教學(xué)賦能，也為真實(shí)制造場(chǎng)景實(shí)踐提供有力支撐。
挑戰(zhàn)——在多用戶潔凈室中建立信任
奧爾森中心的Airtho潔凈室為各類用戶提供支持，從學(xué)生和學(xué)術(shù)研究人員到開發(fā)商業(yè)技術(shù)的行業(yè)合作伙伴。不同于單租戶工業(yè)潔凈室或受限準(zhǔn)入的學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室，這一專業(yè)級(jí)設(shè)施被特意設(shè)計(jì)為可共享并對(duì)公眾開放。這種定位帶來了核心要求：每位用戶都必須能夠信任影響其具體工作質(zhì)量的環(huán)境條件。
在多用戶潔凈室中，保持溫度和濕度設(shè)定值至關(guān)重要，但這僅僅是起點(diǎn)。用戶還必須能夠訪問歷史數(shù)據(jù)，以證明在其活動(dòng)的精確時(shí)間窗口內(nèi)，環(huán)境條件始終符合規(guī)范。例如，一家公司在驗(yàn)證新包裝工藝時(shí)，可能需要證明濕度始終未超出設(shè)定的閾值?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在發(fā)表論文或申請(qǐng)基金時(shí)，也需要帶時(shí)間戳的記錄，證實(shí)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)期間環(huán)境穩(wěn)定。
對(duì)于研究驗(yàn)證、產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量保證，僅靠實(shí)時(shí)顯示是不夠的。可驗(yàn)證、可追溯的歷史數(shù)據(jù)至關(guān)重要。
這些要求對(duì)潔凈室的測(cè)量系統(tǒng)提出了很高的要求。這些系統(tǒng)需要提供高準(zhǔn)確度和長期穩(wěn)定性，確保校準(zhǔn)的可靠性，并為用戶提供能夠放心用于文檔和報(bào)告的數(shù)據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)必須保持直觀性和易用性，支持學(xué)生日常使用，并滿足行業(yè)人士的期望。
解決方案——基于維薩拉與Airtho的測(cè)量導(dǎo)向型設(shè)計(jì)
Airtho設(shè)計(jì)的潔凈室能夠滿足多種使用需求，同時(shí)保持一致性和透明度。從最初的設(shè)計(jì)階段開始，Airtho就選擇了維薩拉作為其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量合作伙伴，理由是維薩拉在從常規(guī)實(shí)驗(yàn)室空間到北美部分惡劣干燥潔凈室等各種潔凈室環(huán)境中都表現(xiàn)良好。
解決方案的核心是維薩拉Indigo變送器，作為潔凈室的中間測(cè)量平臺(tái)。Indigo是一個(gè)模塊化系統(tǒng)，旨在連接多個(gè)智能探頭，提供實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，支持長期數(shù)據(jù)收集，并且隨著需求的演變可以擴(kuò)展或重新配置各項(xiàng)功能。
維薩拉DMP露點(diǎn)、濕度和溫度探頭連接到Indigo變送器上。這些探頭專為高要求的工業(yè)和潔凈室應(yīng)用設(shè)計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量濕度相關(guān)的參數(shù)，并保持良好的長期穩(wěn)定性。傳感器的低漂移量確保歷史數(shù)據(jù)可靠，可用于驗(yàn)證和報(bào)告。
多個(gè)DMP探頭部署在兩個(gè)相連的潔凈室空間，用于繪制環(huán)境條件分布圖，確保整個(gè)設(shè)施內(nèi)環(huán)境均勻一致。這種分布式、模塊化方法確保局部差異得到測(cè)量并記錄，這在不同用戶可能占據(jù)不同區(qū)域的共享環(huán)境中是至關(guān)重要的。
靈活的測(cè)量架構(gòu)與Airtho的模塊化潔凈室設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，使該設(shè)施能夠容納新用戶、新增監(jiān)測(cè)點(diǎn)或擴(kuò)展功能，同時(shí)不影響現(xiàn)有運(yùn)營。
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