کنترل دقیق با استفاده از امواج مادون قرمز در فرآیند آنولیز کریستالهای شیشهای
ظروف شیشهای مورد استفاده در آزمایشگاهها، در صورتی که تنشهای داخلی آنها خنثی نشود، دچار خرابی میشوند. ما از عناصر گرمایشی مادون قرمز برای کنترل دمای لازم برای آنولیز استفاده میکنیم؛ یعنی دمایی که در آن شیشه از حالت پلاستیکی به حالت جامد درمیآید. اگر دما حتی چند درجه تغییر کند، خطر شکستن خودبهخودی شیشه در حین سرد شدن وجود دارد.
چرا دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد اهمیت دارد؟
گرمایشکنهای معمولی اغلب از هدف تعیینشده فراتر میروند. در فرآیند آنولیز دقیق، دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد یک موضوع لوکس نیست؛ بلکه مربوط به قوانین فیزیک است. ما از کنترلکنهای PID با فرکانس بالا همراه با منابع گرمایشی مادون قرمز برای حفظ دمای مطلوب استفاده میکنیم. این روش از بروز «شوک حرارتی» جلوگیری میکند؛ یعنی وقتی که سطح بیرونی کریستال شیشه سریعتر از هسته آن سرد میشود. وقتی که تفاوت دما زیاد باشد، شیشه دچار تنش شده و ترک میخورد.
انتقال حرارت با استفاده از امواج مادون قرمز در مقابل انتقال حرارت تقلیلی
ما از امواج مادون قرمز استفاده میکنیم؛ زیرا این امواج مستقیماً وارد سطح شیشه میشوند. برخلاف هوای مکشی که میتواند نقاط سرد یا الگوهای ناهمواری در جریان هوا ایجاد کند، امواج مادون قرمز جریان حرارت یکنواختی ایجاد میکنند. ما این گرمایشکنها را طوری طراحی میکنیم که به بازههای جذب حرارت مشخص شیشههای بوروسیلیکاتی یا سودا-سنگی برسند. این کار باعث میشود حرارت به مرکز کریستال شیشه برسد، بدون اینکه سطح آن دچار گرمایش بیش از حد شود.
مزایا و معایب استفاده از سیستمهای گرمایشی با دقت بالا
سیستمهای گرمایشی با دقت بالا نیاز به شبکه برق پایداری دارند. اگر ولتاژ در کارخانه شما به دلیل استفاده از ماشینآلات سنگین کاهش یابد، دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد نیز کاهش خواهد یافت. برای جلوگیری از این مشکل، به یک منبع برق پایدار نیاز دارید. همچنین، این گرمایشکنها گرمای شدیدی تولید میکنند؛ بنابراین باید مواد مورد استفاده برای ساخت بدنه این دستگاهها به گونهای انتخاب شوند که بتوانند این گرمای شدید را تحمل کنند؛ در غیر این صورت، قاب ماشین دچار تغییر شکل خواهد شد.
باید این دستگاهها را در یک سیستم بازخوردی بسته، همراه با پیرانومتری کالیبرهشده، متصل کرد. این تنها راه برای اطمینان از از بین رفتن تنشهای داخلی شیشه است.