Správné zahřívání skla pomocí infračerveného záření
Pokud jste někdy zažili, že se kus laboratorního skla spontánně rozbil ve vakuu, víte přesně, proč o tom mluvíme. Je to noční můra. Obvykle se to stane proto, že sklo bylo ochlazováno příliš rychle, nebo došlo k prudkému nárůstu teploty během zahřívání – což způsobí vznik vnitřních napětí v stěnách skla.
Proto používáme vysoce přesné infračervené prvky. Jedná se o řešení, která reagují mnohem rychleji. Zatímco staromódní rezistivní cívky potřebují čas na reakci, infračervené záření působí téměř okamžitě.
Proč je pro nás důležitá stabilita na úrovni 0,1 °C
Sklo je citlivé na teplotní změny. Ne„nahřívá“ se lineárně – i malý posun o několik stupňů může znamenat rozdíl mezi dokonalou nádobou a hromadou drahého odpadu.
Snažíme se dosáhnout stability na úrovni 0,1 °C. Proč? Protože potřebujeme, aby celý kus skla – každá křivka a každý roh – dosáhl stejné teplotní rovnováhy. Pokud existují „studená místa“, existují také body napětí. A právě v těchto bodech začínají praskliny.
Kromě toho používáme krátkovlnné infračervené záření. To proniká hlouběji do skla než dlouhovlnné záření. To znamená, že můžeme zahřát jádro tlustostěnné nádoby, aniž bychom omylem poškodili její vnější povrch.
Zabránění prasklinám
Abychom zabránili těmto strašným prasklinám, potřebujeme plynulé snižování teploty. Spojujeme naše infračervené prvky s regulátory PID a termočlánky, které reagují v reálném čase.
Výhodou infračervených lamp je jejich schopnost Rychlé reakce. Pokud senzor zachytí náhlý nárůst teploty o 0,2 °C, výkon lampy okamžitě klesne. Není potřeba čekat.
Tohle prostě nelze udělat pomocí tradiční pece. Ty mají příliš velkou tepelnou hmotu – reagují pomalu. Infračervené záření však reaguje rychle.
Nevýhody (protože vždycky nějaké jsou)
Problém je v tom, že taková přesnost klade velký nátlak na zdroj napájení. Pokud chcete dosáhnout stability na úrovni 0,1 °C, nemůžete použít „špinavé“ napájení. Potřebujete čistý zdroj stejnosměrného proudu bez kolísání, nebo sofistikovaný SCR. Pokud je v síti rušivé napájení, lampa bude mít problémy s fungováním. Je to sice nepatrné, ale kazí to přesnost.
V podstatě musí být vaše elektrické filtrační zařízení stejně citlivé jako vaши senzory – jinak celý systém selže.