Как предотвратить треск лабораторной посуды: секрет заключается в температуре
Бывало ли у вас, что качественная лабораторная посуда вдруг разрушалась? Это очень раздражает. Обычно это происходит из-за «скрытых» напряжений в структуре стекла. Если в процессе отжига температура сильно меняется, эти напряжения остаются в стекле.
Поэтому мы стремимся к точности 0,1°C. Мы используем инфракрасное нагревание, чтобы поддерживать температуру на необходимом уровне, чтобы стекло могло расслабиться без потери формы.
Почему так важна даже незначительная разница в температуре
Большинство нагревателей неспособны точно контролировать температуру. Они превышают заданную температуру, а затем пытаются её скорректировать. Но при такой точности как 0,1°C ошибка в 2°C может привести к тому, что посуда прослужит десять лет или же разрушится уже после первого нагрева/охлаждения.
Мы используем высокоточные контроллеры PID с инфракрасными элементами, чтобы устранять скачки температуры. Это позволяет поддерживать стекло в оптимальном состоянии – достаточно мягком, чтобы напряжения исчезли, но не настолько мягком, чтобы посуда потеряла форму.
Зачем отказаться от обычных печей в пользу инфракрасного нагревания
Обычные конвекционные печи просто перемещают горячий воздух. А воздух – плохой проводник тепла. Инфракрасное излучение передает энергию непосредственно на поверхность стекла. Это быстрее и более эффективно. К тому же мы можем настраивать длину волны в соответствии с типом стекла – будь то боросиликат или содно-щелочное стекло. Таким образом, мы не тратим энергию на нагрев стенок печи, а направляем тепло именно туда, где это необходимо.
Как справиться с недостатками
Проблема в том, что нельзя просто использовать максимальную мощность для нагрева стекла – это приведет к появлению «горячих точек», и все снова вернется на круги своя. Чтобы поддерживать температуру на уровне 0,1°C, мы используем модуляцию мощности. Это требует более сложных решений, а также качественных источников питания.
Еще один совет: защищайте датчики. Если этого не сделать, электрический шум от инфракрасных устройств может исказить показания датчиков, и точность будет потеряна.