अपने ग्लास उत्पादों को टूटने से बचाने की कला
क्या आपने कभी ऐसा अनुभव किया है कि प्रयोगशाला में इस्तेमाल होने वाला ग्लास अचानक ही टूट गया? कोई चेतावनी नहीं, कोई टक्कर भी नहीं… बस अचानक ही दरारें पड़ गईं।
आमतौर पर, ऐसा आंतरिक तनाव के कारण होता है। यदि ऊष्मा देने की प्रक्रिया में थोड़ा सा भी विचलन हो जाए, तो वास्तव में ग्लास में एक “बम” बन जाता है। इसीलिए हम 0.1°C की सटीकता वाले इन्फ्रारेड हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। यही एकमात्र तरीका है, जिससे ग्लास को उस क्रिटिकल बिंदु तक पहुँचाया जा सकता है, बिना किसी अतिरिक्त तनाव के।
0.1°C पर इतना जोर क्यों दिया जाता है?
क्योंकि ग्लास बहुत ही संवेदनशील होता है। ऐसी एक छोटी सी सीमा होती है, जिसके बाद ग्लास लचीला रहना बंद करके कठोर हो जाता है। उच्च-गुणवत्ता वाले प्रयोगशाला उपकरणों में, 1°C का अंतर ही इस बात का कारण बन सकता है कि वह उपकरण वैक्यूम धारण कर पाए या नहीं।
हम अपने इन्फ्रारेड तत्वों के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले PID नियंत्रकों का उपयोग करते हैं, ताकि सतह का तापमान स्थिर रहे। इससे ग्लास की सतह उसके अंदरूनी हिस्से की तुलना में तेज़ी से ठंडी नहीं होती। यदि बाहरी हिस्सा ठंडा हो जाए, जबकि अंदरूनी हिस्सा अभी भी गर्म हो, तो समस्या हो जाती है।
इन्फ्रारेड ऊष्मा का उपयोग
हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड का उपयोग करते हैं। कन्वेक्शन हीट के विपरीत, इन्फ्रारेड ऊष्मा ग्लास की दीवारों में घुस जाती है।
लक्ष्य तो यह है कि ऊष्मा समान रूप से फैले। यदि कहीं ठंडे हिस्से हों, तो वहाँ तनाव पैदा हो जाता है। हम ग्लास की मोटाई के हिसाब से सही वॉटेज निर्धारित करने में बहुत समय लगाते हैं।
इंजीनियरिंग की जटिलताएँ
ऐसी सटीकता प्राप्त करने में बहुत परिश्रम आवश्यक है। उच्च-सटीकता वाले इन्फ्रारेड हीटिंग तत्वों के कारण पावर सप्लाई पर भारी बोझ पड़ता है।
आप सिर्फ स्विच चालू/बंद नहीं कर सकते; ऐसा करने से तापमान में अचानक बदलाव हो जाता है। इसके बजाय, हम उच्च-आवृत्ति वाले SCRs या PWM ड्राइवों का उपयोग करते हैं, ताकि ऊर्जा को समान रूप से वितरित किया जा सके। इससे वायरिंग थोड़ी जटिल हो जाती है, और आपको एक मजबूत विद्युत ग्राउंड की आवश्यकता होती है… वरना थर्मोकपलों में सिग्नल नॉइज़ पैदा हो जाएगा।
और ठंडक को भी नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता। यदि फैनों की शक्ति कम हो, तो ऊष्मा के कारण सेंसरों के पढ़ने में गलतियाँ होने लगती हैं। इसलिए इन्फ्रारेड ऊष्मा को सक्रिय शीतलन प्रणाली के साथ संतुलित करना आवश्यक है।