راز شیشهای که نمیشکند!
آیا تا به حال با وسایل آزمایشگاهی از جنس شیشه مواجه شدهاید که ناگهان خراب میشوند؟ گاهی اوقات همه چیز درست است، اما لحظه بعد، آن وسایل به تکههای کوچک تبدیل میشوند. معمولاً دلیل این امر، وجود تنشهای داخلی است که در حین سرد شدن شیشه، برطرف نشدهاند.
اگر دما چند درجه تغییر کند، در واقع در حال بازی کردن با تنشهایی هستید که میتوانند منجر به شکستن شیشه شوند. به همین دلیل از الکترودهای گرمایشی مادون قرمز استفاده میکنیم؛ این الکترودها دما را در بازه ۰.۱ درجه سانتیگراد تنظیم میکنند. این کار باعث میشود ساختار مولکولی شیشه آرام شود و شکسته نشود.
چرا باید روی ۰.۱ درجه سانتیگراد تمرکز کرد؟
زیرا شیشه بسیار حساس است؛ فقط در یک بازه بسیار کوچک، همه چیز به خوبی کار میکند. اگر دما بیش از حد بالا باشد، شیشه شروع به تغییر شکل میکند؛ اگر دما کم باشد، تنشها در داخل شیشه باقی میمانند و منتظر فرصت مناسب برای خارج شدن هستند.
ما از الکترودهای گرمایشی مادون قرمز همراه با کنترلرهای PID برای رسیدن به این دمای ایدهآل استفاده میکنیم؛ این کنترلرها توان را به طور لحظهای تنظیم میکنند و از بروز تنشهای ناشی از دمای بالا جلوگیری میکنند.
جادوی مادون قرمز
فرآیند گرمایش در فرهای معمولی، از طریق گرم کردن هوا انجام میشود؛ این روش آهسته است. اما مادون قرمز، انرژی را مستقیماً به سطح شیشه منتقل میکند؛ این روش سریعتر است و فضای کمتری را اشغال میکند. ما از موجهای کوتاه مادون قرمز استفاده میکنیم؛ زیرا این موجها به عمق شیشه نفوذ میکنند و باعث گرم شدن یکنواخت کل سطح شیشه میشوند.
نکاتی که باید در نظر گرفت
این سیستمها راهحل جادویی برای هر شرایطی نیستند. هرچه دقت بیشتری لازم باشد، سیستم نیز پیچیدهتر میشود. وجود باد یا باز بودن درها میتواند باعث اختلال در عملکرد سیستم شود. اگر آزمایشگاه شما پر از باد باشد، باید منطقه گرمایشی را محافظت کنید؛ در غیر این صورت، کنترلر PID مدام در حال مقابله با هوای سرد خواهد بود و این کار باعث خرابی رلهها میشود.
نکته مهم: از رلههای حالت جامد استفاده کنید؛ زیرا آنها میتوانند با چرخشهای سریع، دما را در بازه ۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ کنند، بدون اینکه خراب شوند.