Cam eşyalarınızın kırılmamasının sanatı
Hiç laboratuvar cam eşyanızın aniden kırıldığını gördünüz mü? Hiçbir uyarı yok, herhangi bir darbe de olmuyor. Sadece aniden çatlaklar oluşuyor.
Bu durum genellikle içsel gerilimler yüzünden yaşanır. Eğer ısıtma işlemi birkaç derece yanlış yapılırsa, bu durum camda zaman bombası yaratır. İşte bu yüzden 0,1°C hassasiyetine sahip kızılötesi ısıtıcılar kullanıyoruz. Bu, camın kritik sıcaklık noktasına ulaşmasını sağlarken yeni gerilimlerin ortaya çıkmasını engellemenin tek yoludur.
Neden 0,1°C kadar hassas olmak önemli?
Çünkü cam oldukça hassastır. Esnek durumdan sert duruma geçiş yaptığı küçük bir aralık vardır. Yüksek kaliteli laboratuvar kaplarında 1°C’lik bir fark bile, vakum tutabilen bir kap ile çöpe atılacak bir kap arasındaki farkı oluşturabilir.
Yüzey sıcaklığını sabit tutmak için yüksek çözünürlüklü PID kontrol cihazları kullanıyoruz. Böylece camın dış kısmının iç kısım kadar hızlı soğuması engellenmiş olur. Eğer dış kısım donarken iç kısım hala sıcaksa, sorun var demektir.
Kızılötesi ısıtmanın püf noktaları
Kısa dalga boylu kızılötesi ısı kullanıyoruz. Sadece sıcak havayı etrafa üfleyen konvektif ısıtmanın aksine, kızılötesi ısıcam duvarlarının içine nüfuz eder. Amacımız eşit bir ısı dağılımı sağlamaktır. Eğer soğuk noktalar olursa, yerel gerilimler meydana gelir. Basit mantık bu. Isının camın kalınlığına tam olarak uyum sağlaması için her lineer santimetrekare başına ne kadar güç gerektiğini hesaplamak için çok zaman harcıyoruz.
Mühendisliğin zor yanları
İşin kötü yanı, bu tür hassasiyet elde etmek bedavadan olmuyor. Yüksek hassasiyetli kızılötesi ısıtıcılar, güç kaynağı üzerinde büyük bir yük oluşturur. Sadece anahtarı açıp kapatmak yeterli değildir; bu durum sıcaklık dalgalanmalarına neden olur. Bunun yerine yüksek frekanslı SCR’ler veya PWM sürücüler kullanarak gücü düzenli şekilde ayarlıyoruz. Bu da kabloların daha karmaşık hale gelmesine neden olur. Ayrıca sağlam bir elektrik bağlantısına ihtiyaç vardır; aksi takdirde termokupllarda sinyal gürültüleri oluşur.
Ve tabii ki soğutmayı da unutmamak gerekir. Eğer soğutma fanları yetersizse, ısının etkisiyle sensör verileri bozulur. Tüm sistemin düzgün çalışması için kızılötesi ısıtma ile aktif soğutma sistemlerini dengelemek gerekiyor.