IR ile Camın Doğru Şekilde Isıtılması
Eğer daha önce laboratuvar cam eşyalarının vakum altında aniden kırıldığını gördüyseniz, neden bundan bahsettiğimizi tam olarak anlarsınız. Bu gerçekten korkunç bir durum. Genellikle bu durum, camın çok hızlı soğutulması veya ısıtma sırasında sıcaklığın aniden yükselmesi sonucunda meydana gelir; bu da camın iç kısımlarında stres oluşmasına neden olur.
İşte bu yüzden yüksek hassasiyetli kızılötesi (IR) cihazlar kullanıyoruz. Bunlar çok daha hızlı tepki verir. Eski tip rezistif bobinlerin tepki vermesi uzun sürerken, IR cihazları neredeyse anında tepki verir.
Neden 0,1°C hassasiyetine odaklanıyoruz?
Cam oldukça hassastır. Doğrusal bir şekilde ısınmaz. Birkaç derecelik küçük bir değişiklik bile mükemmel bir ürün ile değersiz bir atık arasındaki farkı oluşturabilir. Biz 0,1°C’lik bir stabilite hedefliyoruz. Neden mi? Çünkü tüm cam parçasının –her eğri ve köşesinin– aynı termal dengeye ulaşmasını istiyoruz. Eğer “soğuk noktalar” varsa, bu durum stres noktalarına yol açar. Stres noktaları ise çatlakların başladığı yerlerdir.
Ayrıca kısa dalga boylu IR ışınlarını kullanıyoruz. Bu ışınlar, uzun dalga boylu radyasyona kıyasla camın daha derinlerine işler. Böylece kalın duvarlı kapların iç kısımlarını ısıtabiliriz, dış kısımlarının yanmasını önleyebiliriz.
Stres kaynaklı çatlakların önlenmesi
Bu korkunç çatlakları önlemek için, pürüzsüz bir soğutma süreci gereklidir. IR cihazlarımızı, gerçek zamanlı olarak tepki veren PID kontrolörleri ve termokupllarla birleştiriyoruz. IR lambalarının avantajı, hızlı tepki vermesidir. Eğer bir sensör 0,2°C’lik bir sıcaklık artışını algılarsa, güç hemen azaltılır. Beklemeye gerek yoktur.
Bunu geleneksel fırınlarla yapmak mümkün değildir. Bu tür fırınların termal kütleleri çok fazladır; bu yüzden tepki verme süreleri uzundur. IR cihazlarında ise böyle bir sorun yoktur.
Ancak bir dezavantaj var…
Bu tür hassasiyet, güç kaynağı üzerinde büyük bir baskı yaratır. 0,1°C’lik bir stabilite elde etmek istiyorsanız, “kirlenmiş” bir güç kaynağına ihtiyacınız yoktur. Temiz, dalgalanması olmayan bir DC kaynağı veya yüksek kaliteli bir SCR cihazına ihtiyacınız vardır. Eğer elektrik şebekesinde gürültü varsa, lamba titreyecektir. Bu durum çok küçük bir sorun gibi görünse de, hassasiyeti bozar.
Kısacası, elektrik filtrelemenizin de sensörler kadar hassas olması gerekir; aksi takdirde tüm sistem bozulur.