หยุดไม่ให้เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการแตกได้
คุณเคยเจอสถานการณ์ที่เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการแตกขึ้นมาบ้างไหม? มันน่าหงุดหงิดมากเลยใช่ไหมล่ะ? โดยปกติแล้ว สาเหตุมักเกิดจากการที่แก้วไม่ได้รับความเย็นอย่างสม่ำเสมอ หากบริเวณหนึ่งของเครื่องแก้วมีอุณหภูมิต่ำลงเร็วกว่าบริเวณอื่นๆ ก็จะเกิดแรงดันภายใน และนั่นก็คือสาเหตุที่ทำให้เครื่องแก้วแตก
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เราจึงใช้การให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด (IR) วิธีนี้จะช่วยรักษาอุณหภูมิของแก้วให้คงที่ ทำให้วัสดุสามารถผ่อนคลายและสงบลงได้ โดยไม่มีแรงดันซ่อนอยู่
ทำไมความแม่นยำ 0.1°C ถึงสำคัญ
เครื่องให้ความร้อนส่วนใหญ่มักมีความแม่นยำไม่สูงนัก โดยมักจะมีอุณหภูมิสูงเกินไปก่อน แล้วจึงลดลง ในเตาอบธรรมดา การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 1.0°C อาจไม่ใช่ปัญหาใหญ่ แต่สำหรับเครื่องแก้วที่ใช้ในห้องปฏิบัติการแล้ว การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดความเสียหายได้
นั่นคือเหตุผลที่เราต้องการความแม่นยำถึง 0.1°C มันอาจฟังดูเกินความจำเป็น แต่นี่คือวิธีเดียวที่จะทำให้แน่ใจว่าผิวของแก้วจะไม่เย็นลงเร็วกว่าส่วนกลางของแก้ว คุณต้องมีระบบควบคุมที่มีความแม่นยำสูงระหว่างอุปกรณ์ให้ความร้อนกับตัวควบคุม PID หากการเชื่อมต่อมีความล่าช้า แก้วก็จะเกิดแรงดันมากเกินไป และก็จะแตกอีกครั้ง
การนำความร้อนเข้าไปข้างในแก้ว
แสงอินฟราเรดไม่ได้มีลักษณะเหมือนกันทั้งหมด ขึ้นอยู่กับความหนาของแก้ว คุณต้องเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสม แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นจะสามารถทะลุเข้าไปในวัสดุได้ลึก ส่วนความยาวคลื่นปานกลางก็เหมาะสำหรับการให้ความร้อนแก่พื้นผิวเท่านั้น
เราต้องปรับอุปกรณ์ให้ความร้อนให้ความร้อนสามารถทะลุเข้าไปในแก้วได้จริง ไม่ใช่แค่อยู่ที่ผิวนอกเท่านั้น นอกจากนี้ ก็ต้องหลีกเลี่ยงจุดที่มีอุณหภูมิต่ำ หากด้านหนึ่งของเตามีอุณหภูมิต่ำกว่าอีกด้านหนึ่ง แก้วก็จะหดตัวไม่สม่ำเสมอ เราจึงต้องจัดวางอุปกรณ์อย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้
ปัญหาในการใช้งานจริง
ปัญหาก็คือ ระบบที่มีความแม่นยำสูงเหล่านี้มีข้อจำกัดมากมาย ระบบเหล่านี้ไม่ชอบไฟฟ้าที่มีสัญญาณรบกวน หากมีสัญญาณรบกวนในสายไฟ ตัวควบคุมก็จะทำงานผิดปกติ และความแม่นยำ 0.1°C ก็จะหายไป ดังนั้นคุณจึงต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียร เพื่อให้ทุกอย่างทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ คุณต้องระวังการจัดวางอุปกรณ์ด้วย อุปกรณ์เหล่านี้มีความไวมาก หากการจัดวางเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย อุณหภูมิของแก้วก็จะเปลี่ยนไป ดังนั้นคุณต้องจัดวางอุปกรณ์อย่างระมัดระวังมากๆ