جلوگیری از شکستن لولههای شیشهای آزمایشگاهی: راز در استفاده از امواج مادون قرمز نهفته است!
آیا تا به حال دچار شدهاید که لوله بوروسیلیکاتی شما ناگهان خراب شود؟ شاید در حین انجام کار، دمای لوله کمی افزایش یابد، یا لوله با سطح میز برخورد کند و در نتیجه شکسته شود.
این موضوع بسیار آزاردهنده است. اما معمولاً مشکل از همان ابتدا در آزمایشگاه شروع نمیشود؛ بلکه در فرآیند تولید ایجاد میشود.
وقتی شیشه به سرعت یا به طور ناهموار سرد میشود، تنشهای میکروسکوپی در دیوارههای شیشه ایجاد میشود. ما این تنشها را «تنشهای درونی» مینامیم؛ این تنشها در واقع مانند بمبهای زمانی عمل میکنند. برای جلوگیری از این مشکل، از گرمکنهایی با استفاده از امواج مادون قرمز استفاده میکنیم تا شیشه بتواند به درستی آرام شود.
توجه به دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد
نکته مهم این است که شیشه دارای بازه بسیار محدودی برای آرام شدن است. اگر دمای شیشه خیلی بالا باشد، شیشه شکل خود را از دست میدهد؛ اما اگر دما خیلی پایین باشد، همان تنشهای درونی ایجاد میشوند.
بیشتر کنترلکنندههای استاندارد، دمای شیشه را بیش از حد بالا یا پایین میبرند؛ بنابراین ما سعی میکنیم دقت دما را در حد ۰.۱ درجه سانتیگراد نگه داریم. این میزان دقت ممکن است زیاد به نظر برسد، اما وقتی نتایج را میبینید، متوجه مزایای آن خواهید شد.
ما از امواج مادون قرمز کوتاهموج استفاده میکنیم؛ زیرا این امواج باعث گرم شدن هوای اطراف شیشه نمیشوند. این امواج مستقیماً به دیوارههای شیشه اثر میکنند. با استفاده از ترموکوپلهای دقیق، میتوانیم دمای شیشه را در جای مناسب نگه داریم.
تعادل بین قدرت و سرعت
نمیتوانیم فقط قدرت گرمکن را افزایش دهیم و کار را تمام کنیم. اگر از لامپی با قدرت بیش از حد برای گرم کردن شیشه استفاده کنیم، سطح شیشه گرم میشود، اما هسته شیشه همچنان سرد باقی میماند. این امر باعث ایجاد تفاوت دمایی میشود؛ که دقیقاً همان چیزی است که میخواهیم از آن جلوگیری کنیم. باید تعادل مناسبی بین قدرت لامپ و سرعت حرکت شیشه برقرار کنیم.
ما معمولاً از لولههای کوارتز-هالوژن استفاده میکنیم؛ زیرا این لولهها سریع عمل میکنند و میتوانند دمای شیشه را در حد مورد نظر نگه دارند.
عملکرد در شرایط واقعی
وقتی که این دستگاه را به صورت واقعی راهاندازی میکنیم، مشکلات معمولاً از سوی منبع تغذیه ایجاد میشود. اگر ولتاژ متغیر باشد، اندازهگیریهای دمایی نیز ناپایدار خواهد بود. برای رفع این مشکل، از SCRهای مخصوص برای حفظ ثبات ولتاژ استفاده میکنیم.
و یک نکته دیگر: فراموش نکنید که از فنها برای خنک کردن دستگاه استفاده کنید. جعبههای حاوی لامپهای مادون قرمز گرم میشوند؛ بنابراین اگر سیستم خنککننگ مناسبی نداشته باشید، اجزای دستگاه دچار مشکل خواهند شد و کنترل دقیق بر دمای شیشه از بین خواهد رفت.