جلوگیری از شکستن لولههای شیشهای در آزمایشگاه: چرا دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد اهمیت دارد؟
اگر تا به حال متوجه شدهاید که لولههای کوارتزی در حین فرآیندهای خلا، شکسته میشوند، میدانید که چه احساس ناخوشایندی دارد. این موضوع باعث اتلاف وقت میشود. معمولاً، علت این مشکل، تغییرات شدید دما است.
وقتی که دما بیش از حد تغییر کند، در واقع فشار زیادی روی شیشه وارد میشود. در چنین شرایطی، ما از سنسورهای مادون قرمز با دقت بالا برای کنترل دما استفاده میکنیم؛ تا لولههای شیشهای در حالت یکپارچه باقی بمانند.
اهمیت کنترل دقیق دما در ۰.۱ درجه سانتیگراد
اکثر سنسورهای گرمایشی، دما را بیش از حد افزایش میدهند؛ اما در روش کنترل دقیق، حتی یک تغییر کوچک در دما نیز میتواند باعث شود که کوارتز فراتر از حد تحمل خود برود.
ما از سنسورهای مادون قرمز همراه با کنترلکنندههای PID با فرکانس بالا برای کنترل دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد استفاده میکنیم. این روش کمی پیچیده است، اما مؤثر است؛ زیرا به شیشه اجازه میدهد تا به طور یکنواخت آرام شود، از مرکز دیواره تا سطح آن.
در نتیجه، هیچ شوک حرارتی وجود ندارد؛ لولههای شیشهای پس از خروج از فر، شکسته نخواهند شد.
چرا روش مادون قرمز بهتر از روشهای سنتی است؟
ما از مادون قرمز کوتاهامواج استفاده میکنیم؛ زیرا این روش میتواند به عمق دیواره کوارتز نفوذ کند. گرمای معمولی فقط به سطح شیشه اثر میکند، اما مادون قرمز به عمق شیشه نفوذ میکند. این روش باعث از بین رفتن تفاوت دمایی بین سطح و درون لوله میشود.
اما نکته مهم این است که باید توان مورد نیاز را با قطر لوله هماهنگ کنید.
دستگاههایی با توان بالا، میتوانند دما را به سرعت افزایش دهند؛ اما این کار فشار زیادی روی فنهای خنککننده وارد میکند. اگر خنککنندهها کافی نباشند، دما شروع به تغییر خواهد کرد؛ و در نتیجه، دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد از بین خواهد رفت.
چگونه این کار را در آزمایشگاه انجام دهیم؟
تنظیم این سیستم چندان پیچیده نیست، اما نباید بیدقت عمل کرد.
شما به کابلهایی با مقاومت کم نیاز دارید؛ در غیر این صورت، اختلافات ولتاژی باعث اختلال در خوانش دما میشود. همچنین، توصیه میشود که سنسورهای دما را در نزدیکی کوارتز قرار دهید.
چرا؟ زیرا این کار باعث کاهش تأخیر در انتقال اطلاعات میشود؛ کنترلکننده باید بتواند در همان لحظهای که سنسور فعال میشود، اطلاعات لازم را دریافت کند.
این یک تعادل ظریف بین توان و بازخورد است؛ اگر موقعیت سنسورها درست نباشد، دما شروع به تغییر خواهد کرد؛ و در نتیجه، محصولات تولید شده ناهمگن خواهند بود. هیچ کس این را نمیخواهد.