توقفوا عن تحطم أواني المختبر!
لا شيء أسوأ من قضاء ساعات في صنع أواني مخصصة للاستخدام في المختبر، فقط لتنهار تلك الأواني فجأة. إنه أمر محبط للغاية، وهو استهلاك للوقت دون فائدة. وعادةً ما يحدث ذلك بسبب الضغوط الداخلية التي لا يمكن رؤيتها.
عند عملية التسخين، فإن هامش الخطأ صغير جداً. إذا تغيرت درجة حرارة التبريد أو اختلفت درجة حرارة الغمر قليلاً، فإن ذلك سيؤدي إلى خلق ضغوط داخل الزجاج.
لذلك نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء بدقة 0.1 درجة مئوية. هذا يساعد على الحفاظ على الزجاج في المكان المناسب، بحيث يمكن للبنية الجزيئية أن تستقر دون خلق نقاط ضغط جديدة.
لماذا تُعتبر دقة 0.1 درجة مئوية مهمة جداً؟
الزجاج حساس للغاية، فلديه نطاق ضيق جداً لعملية التسخين. إذا تغيرت درجة حرارة الجهاز ببضع درجات، فقد يتم تسخين السطح أكثر من اللازم، بينما لا يزال الجزء الداخلي من الزجاج يحاول التكيف مع درجة الحرارة. هذا قد يؤدي إلى كارثة. لذلك نستخدم نظام تحكم PID دقيق، بالإضافة إلى عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء سريعة الاستجابة، للتغلب على هذه المشاكل قبل أن تحدث.
هذا يمنع حدوث “صدمات حرارية” أثناء عملية التبريد. النتيجة؟ زجاج يمكنه تحمل الظروف الصعبة مثل الفراغ أو التعرض لمواد كيميائية قوية.
الأشعة تحت الحمراء مقابل الأفران التقليدية
معظم الأفران التقليدية تعتمد على تحريك الهواء الساخن. لكن الهواء ليس موصلاً جيداً للحرارة. أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم الإشعاع لتسخين سطح الزجاج مباشرة، وهذا أسرع بكثير. بمجرد أن يكتشف الحساس انخفاضاً في درجة الحرارة بمقدار 0.1 درجة مئوية، يتحرك عنصر التسخين بالأشعة تحت الحمراء على الفور.
حسب سمك الزجاج، نستخدم عناصر تسخين بأمواج قصيرة أو متوسطة الطول. الأمواج القصيرة تخترق الزجاج بعمق، بينما الأمواج المتوسطة تساعد في تسوية السطح.
التضحيات اللازمة
يجب أن تعلموا أن هذه الأنظمة عالية الدقة ليست بسيطة للاستخدام. للحفاظ على دقة 0.1 درجة مئوية، يجب استخدام مصدر طاقة عالي الجودة وكابلات محمية. إذا كانت هناك آلات صاخبة في الجوار، فقد يؤثر الضجيج الكهربائي على قراءات الحرارة. سيبدأ الجهاز في البحث عن درجة الحرارة المطلوبة، وبالتالي تضيع الدقة.
يجب أن يكون التوصيل الكهربائي صحيحاً للحفاظ على نقاء الإشارة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان العزل غير فعال، فإن الإشعاع سيسخن جدران الغرفة بدلاً من الزجاج، وهذا سيؤدي إلى خلل في درجة الحرارة.