Sadece kırılmayan camın sırrı
Hiç laboratuvar cam eşyasının aniden bozulduğunu gördünüz mü? Bir dakika her şey yolundayken, bir sonraki dakikada görünmeyen iç gerilimler yüzünden parça parça olabiliyor. Bu durum oldukça sinir bozucu. Çoğunlukla bu durum, soğutma sırasında sıcaklık birkaç derece kadar değiştiğinde meydana gelir.
İşte bu yüzden 0,1°C hassasiyetine odaklanıyoruz. Camın tam olarak arzu edilen sıcaklıkta kalmasını sağlamak için kızılötesi cihazlar kullanıyoruz. Tahmin yapmaya gerek yok.
Neden bu küçük sıcaklık farkları önemli?
Cam çok seçici bir malzemedir. Mutlu olabileceği çok dar bir sıcaklık aralığı vardır. Eğer sıcaklık biraz fazla olursa, cam bükülmeye veya şekillenmeye başlar. Çok soğuksa ise gerilim moleküler yapı içinde kalır ve kırılma için fırsat bekler.
Bunu engellemek için yüksek tepki veren kızılötesi cihazları, hassas PID kontrol cihazlarıyla birleştiriyoruz. Böylece tüm kapta sıcaklık sabit kalır. Ne anormal sıcak noktalar ne de soğuk bölgeler olur; sadece düzenli ve eşit bir ısınma sağlanır.
Kızılötesi ile standart fırınlar arasındaki fark
Konveksiyon fırınlarını düşünün. Hava kullanır ve açıkçası hava, ısıyı taşımakta oldukça kötüdür. Kızılötesi ise farklıdır. Işınlar sayesinde ısı doğrudan cam yüzeyine ulaşır. Bu yöntem daha hızlıdır. Derinlemesine ısıtma gerektiğinde kısa dalga boylu kızılötesi kullanılır; yüzeyin stabil kalması gerektiğinde ise orta dalga boylu kızılötesi kullanılır.
Önemli olan, dalga boyunu camın kalınlığına göre ayarlamaktır. Eğer kalın borosilikat cam kullanıyorsanız, daha derinlemesine ısıtma gereklidir. Aksi takdirde dış kısım mükemmel görünse de iç kısım hala strese maruz kalır ve tehlikeli olur.
Mühendisliğin zorlukları
Yüksek hassasiyetli kızılötesi cihazlar basitçe kullanılabilir cihazlar değildir. Eğer lambayı %100 güçle çalıştırırsanız, her seferinde hedef sıcaklığın üzerine çıkarsınız. Bunu düzeltmek için darbeli genlik modülasyonu kullanılır. Temelde, işleri stabil tutmak için gücü yüksek frekansta değiştiriyoruz.
Ancak burada bir sorun var: Bu sürekli değişim, anahtarlamalı röleleri bozar. Standart röleler kullanılırsa hızla bozulurlar. İşleri sorunsuz yürütebilmek için katı hal röleleri kullanılmalıdır.