جلوگیری از شکستن لولههای آزمایشگاهی: راز، در فرآیند گرمکردن است!
آیا تا به حال دیدهاید که یک لوله آزمایشگاهی ناگهان منفجر شود؟ بدون هیچ تغییر دمای قابل توجهی، بدون هیچ ترکی مشخصی… فقط شکستن ناگهانی در اثر تغییر دمای عادی. این موضوع واقعاً آزاردهنده است. معمولاً این اتفاق به این دلیل رخ میدهد که شیشه تحت فشار باقی میماند.
در واقع، اگر شیشه در حین تولید خیلی سریع یا به طور ناهموار سرد شود، همچنان تحت فشار باقی میماند. این موضوع مانند یک فنر است که منتظر یک تکان کوچک برای آزاد شدن است. ما این مشکل را با استفاده از گرمایش مادون قرمز حل میکنیم؛ چرا که این روش باعث میشود دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد ثابت بماند.
نقطه ایدهآل
شیشه بسیار حساس است. یک نقطه خاص وجود دارد که در آن فشار درونی شیشه کاهش مییابد، اما شیشه آنقدر نرم نمیشود که تحت وزن خودش خم شود.
مشکل اینجاست: اگر دمای گرمکن حتی ۲ درجه تغییر کند، مشکلاتی پیش خواهد آمد؛ یا لوله آزمایشگاهی دچار تغییر شکل میشود، یا همچنان تحت فشار باقی میماند. ما از الکترومغناطیسهای موج کوتاه استفاده میکنیم؛ چرا که آنها وقت را صرف گرم کردن هوا نمیکنند. آنها مستقیماً به دیواره شیشه وارد میشوند؛ بنابراین هم هسته شیشه و هم سطح آن به یکباره به دمای مورد نظر میرسند.
چرا ۰.۱ درجه سانتیگراد اهمیت دارد؟
بیشتر گرمکنهای صنعتی کمی نوسانات دارند؛ یعنی دمای آنها مدام تغییر میکند. وقتی دمای گرمکن بیش از حد تغییر کند، «گرادیانهای حرارتی» ایجاد میشود. تصور کنید یک سمت لوله آزمایشگاهی ۵ درجه گرمتر از سمت دیگر باشد؛ در این صورت، در حالی که سعی میکنیم فشارهای قدیمی را از بین ببریم، فشارهای جدیدی ایجاد میشود. برای جلوگیری از این موضوع، ما از کنترلرهای PID و سیستمهای تغییر فرکانس بالا استفاده میکنیم؛ این کار باعث میشود دما در محدوده مشخصی ثابت بماند.
واقعیتهای عملی
باید صادق باشیم: این سیستمهای دقیق، فقط با وصل کردن آنها به برق کار نمیکنند. برای رسیدن به دمای ۰.۱ درجه سانتیگراد، به منبع تغذیه قوی نیاز داریم؛ همچنین به کابلهای محافظتشده نیاز داریم؛ در غیر این صورت، نویزهای الکتریکی میتواند باعث خطا در اندازهگیریها شود.
همچنین، اگر زاویه تابش نور مناسب نباشد، نقاط گرم ایجاد میشود؛ بنابراین باید کمی وقت صرف تنظیم فاصله بین لامپ و شیشه کنیم. این کار کمی زمانبر است، اما تنها راه برای اطمینان از توزیع یکنواخت حرارت در سراسر شیشه است.