چرا لوازم شیشهای آزمایشگاهی شما مدام ترک میخورند؟ (و چگونه میتوانیم این مشکل را جلوگیری کنیم)
آیا تا به حال دچار شدهاید که یکی از لوازم شیشهای گرانقیمت آزمایشگاهی ناگهان خرد شود؟ این موضوع واقعاً آزاردهنده است. معمولاً این اتفاق زمانی رخ میدهد که شیشه به درستی خنک نشود. اگر دما بیش از حد تغییر کند یا خیلی سریع کاهش یابد، باعث ایجاد ترکهایی در شیشه میشود.
برای جلوگیری از این اتفاق، از عناصر گرمایشی مادون قرمز استفاده میکنیم. این عناصر دقت بسیار بالایی دارند؛ تا حد ۰.۱ درجه سانتیگراد. این دقت بالا به ما امکان میدهد تا دمای شیشه را در طول فرآیند خنکسازی، دقیقاً در سطح مورد نظر نگه داریم.
مشکلات مربوط به گرما
مشکل اینجاست که شیشه در هدایت گرما عملکرد خوبی ندارد. وقتی شیشه گرم میشود، سطح بیرونی آن خیلی زود گرم میشود، در حالی که هسته آن هنوز گرم نشده است. این امر باعث ایجاد تنش در درون ماده میشود. اگر فاصله بین سطح گرم و هسته سرد بیش از حد شود، شیشه از درون خرد خواهد شد.
به همین دلیل است که ما به دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد اهمیت میدهیم. فاصله بین «خنک شدن کامل» و «خرد شدن کامل» بسیار کوچک است. با استفاده از عناصر گرمایشی مادون قرمز، میتوانیم گرما را در سراسر شیشه به طور یکنواخت پخش کنیم. این کار صرفاً مربوط به گرم کردن شیشه نیست، بلکه به این معناست که مولکولهای موجود در شیشه بتوانند به درستی استراحت کنند.
چرا مادون قرمز بهتر از فرهای معمولی است
بیشتر مردم فرهای کنوکسیونی را در نظر میگیرند؛ یعنی جعبههای بزرگی پر از هوای گرم. اما هوا سرعت کمی دارد و گرمایش آن ناهموار است.
مادون قرمز متفاوت است؛ این روش از تابش برای گرم کردن سطح شیشه استفاده میکند. این روش سریعتر است و به ما کنترل بیشتری بر روی مدت زمان گرم شدن شیشه میدهد.
همچنین، از کنترلکنندههای PID برای کنترل این عناصر استفاده میکنیم. چرا؟ چون اگر دما حتی ۲ درجه سانتیگراد تغییر کند، دوباره از ابتدا شروع میکنیم و تنشهای جدیدی در شیشه ایجاد میشود.
تعادل لازم برای گرم کردن شیشه
دستیابی به چنین دقتی آنقدر ساده نیست که فقط یک لامپ گرانقیمت خریداری کنیم. نمیتوانیم لامپهای مادون قرمز را مستقیماً در کنار شیشه قرار دهیم. اگر فاصله آنها خیلی کم باشد، سطح شیشه سوخته خواهد شد، در حالی که هسته آن هنوز گرم نشده است.
این کار نیاز به تعادل مناسب بین توان لامپ و فاصله آن از شیشه دارد. اگر فنها یا سنسورها کار خود را به درستی انجام ندهند، لامپهای مادون قرمز در واقع هدر پول خواهند بود. همه چیز باید با هم کار کند.