شیشے کے برتنوں کو ٹوٹنے سے بچانے کا فن
کیا آپ نے کبھی ایسا دیکھا ہے کہ لیبارٹری میں استعمال ہونے والا شیشے کا برتن اچانک ہی ٹوٹ جائے؟ کوئی اطلاع نہیں، کوئی ٹکر بھی نہیں… صرف اچانک ہی دراڑ پڑ جاتی ہے۔
عموماً ایسا اندرونی دباؤ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ اگر حرارت کی سطح میں چند ڈگری کا فرق ہو جائے، تو دراصل شیشے میں ایک “بم” پیدا ہو جاتا ہے۔ اسی لیے ہم 0.1°C کی درستگی والے انفراریڈ ہیٹنگ عناصر کا استعمال کرتے ہیں۔ یہی وہ واحد طریقہ ہے جس سے شیشے کو اس حساس نقطے سے گزارا جا سکتا ہے، بغیر کسی نئے دباؤ کے۔
0.1°C کی درستگی کیوں ضروری ہے؟
کیوں کہ شیشہ بہت حساس ہے۔ ایک چھوٹا سا فرق بھی اسے لچیلے سے سخت حالت میں تبدیل کر سکتا ہے۔ اعلیٰ معیار کے لیبارٹری برتنوں میں، 1°C کا فرق بھی بہت اہم ہے… کیوں کہ اسی فرق کی وجہ سے برتن یا تو خلا کو برداشت کر سکتا ہے، یا پھر ٹوٹ جاتا ہے۔
ہم اعلیٰ درستگی والے PID کنٹرولرز کا استعمال کرتے ہیں، تاکہ سطحی درجہ حرارت کو مستحکم رکھا جا سکے۔ اس سے شیشے کی سطح کا درجہ حرارت، اس کے اندرونی حصے کے مقابلے میں تیزی سے کم نہیں ہوتا۔ اگر باہری حصہ ٹھنڈا ہو جائے، جبکہ اندرونی حصہ اب بھی گرم ہو، تو مسئلہ پیدا ہو جاتا ہے۔
انفراریڈ حرارت کا راز
ہم مختصر-ترچھی لہروں والے انفراریڈ کا استعمال کرتے ہیں۔ کنویکشنل حرارت کے برخلاف، جو صرف گرم ہوا کو گردش دیتی ہے، انفراریڈ حرارت شیشے کی دیواروں کے اندر تک پہنچتی ہے۔
ہدف یہ ہے کہ حرارت یکساں طور پر پھیلے۔ اگر کہیں سردی کی جگہیں ہوں، تو وہاں دباؤ پیدا ہوتا ہے۔ ہم بہت وقت صرف کرتے ہیں کہ ہر لکیری سنٹی میٹر کے لیے درست واٹیج کا حساب لگایا جائے، تاکہ حرارت شیشے کی موٹائی کے مطابق ہو۔
انجینئرنگ کے پیچیدہ پہلو
دراصل، ایسی درستگی حاصل کرنا آسان نہیں ہے۔ اعلیٰ درستگی والے انفراریڈ ہیٹنگ عناصر سے بجلی کی فراہمی پر بہت دباؤ پڑتا ہے۔
آپ صرف سوئچ کو آن/آف کرکے کام نہیں کر سکتے؛ اس سے درجہ حرارت میں اچانک تغیرات پیدا ہو جاتے ہیں۔ اس کے بجائے، ہم اعلیٰ فریکوئنسی والے SCRs یا PWM ڈرائیوز کا استعمال کرتے ہیں، تاکہ بجلی کی فراہمی کو مستحکم رکھا جا سکے۔ اس سے تاروں کا نظام کچھ پیچیدہ ہو جاتا ہے، اور مضبوط الیکٹریکل گراؤنڈ بھی ضروری ہے… ورنہ تھرموکپلز میں سگنل نوائز پیدا ہو جاتی ہے۔
اور ٹھنڈک کا مسئلہ بھی نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ اگر فینز کی طاقت کم ہو، تو حرارت کی وجہ سے سینسر کی پڑھنے کی صلاحیت متاثر ہو جاتی ہے۔ اس لیے انفراریڈ حرارت کو مستحکم رکھنے کے لیے فعال کولنگ سسٹم بھی ضروری ہے۔